分析离心式空压机故障原因及处理

（新疆天智辰业化工有限公司，石河子市，832000） 李严俊

1 引言

空气压缩机主要是把常压下的空气进行压缩，产生具有一定压力值的气压，以供动力或其他使用。离心式空气压缩机则是其中的一种典型应用方式，它设计精密，在输出端气压稳定时，可以保持整个设备工作稳定可靠。总体来讲，离心式空气压缩机的结构紧凑，重量轻，运转可靠，能够长时间保持运转，而部件出现磨损情况并不严重，经过离心空压机的高压气体中没有润滑油污染，提供高质量的气体。离心式空压机的效率较高，应用时更加节能，在我国的冶金、矿山以及化工等工业领域都有着广泛的应用。

2 离心式空压机工作原理

离心式空气压缩机原理与电机相似，主要由转子与定子组成，转子主要是转轴、轩轮、平衡盘与推力盘等，定子主要有气缸、轴承等。在转子与定子间设有密封元件。电动机会带动空气压缩机的主轴叶轮转动，在离心作用下，气体将甩到扩压器中，通过叶轮不断旋转，气体则会不断地甩出去，保持空压机中的气体不断流动。气体由于离心的作用而压力不断增大，以较大的速度离开叶轮，动能转变为静压能，进一步增大了气体的压力，目前还有多个叶轮串联的方式达到需求的压力要求。[1]

3 离心式空压机故障类型以及解决对策

3.1 空压机油压突然下降

离心空压机并非单独存在，而是与其他的子系统相互连接而成，经过多种润滑系统连接，很容易发生油泵故障，油泵故障发生时，就会造成了油压的下降。在进行维护时，要及时对油泵进行全面检查，查找原因。其中最主要的问题有可能是因为某种原因导致的油管破裂造成的，需要及时进行更换。[2]

3.2 空压机压力与流量低于额定数值

离心式空压机的主要性能指标就是输出压力与流量。当发现空压机的生产能力不足时，首先对通道阻塞进行考虑。过滤网阻塞问题造成吸入负压过大。过滤网阻塞一般是由于吸入的粉尘数量过多、滤网运行不正常、气温原因导致滤网产生油膜等，这些都会造成空气通过滤网的流量降低。除了滤网阻塞外，还有可能是离心空压机的级间发生窜气问题，导致最后的输出压力过低。级间窜气主要是由于密封间隙过大。另外换热不良也有可能会影响到空压机的压力与流量。

3.3 滑动轴承故障

由于离心空压机的转速快，作用力大，对轴承的压力非常大。轴承的质量一般由制造工艺，同时与安装装配过程与使用也有着重要的关系。轴承能否正常工作，决定着系统的润滑效果。[3]径向轴承的故障主要有润滑油量不足，导致轴瓦熔化，润滑油不清洁时，有可能会混入沙粒、杂质，破坏油膜，使轴承室内的温度升高。在运行过程中，由于振动或其他的外力造成轴承外壳变形，使轴瓦沿轴方向不均匀接触，造成巴氏合金部分磨损与发热。推力轴承故障主要是指轴向推力增大，推力瓦块上的巴氏合金熔化，润滑油系统缺陷、安装质量不良等都有可能会导致推力轴承瓦块与推力面间隙发生一定的变化，以及外壳变形等。[4]

3.4 系统振动故障

离心空压机振动故障产生的原因较多，造成的危害非常大，作为精密型设备，即使产生轻微振动，也会对设备造成磨损方面的严重损坏。振动一般发生的幅度非常小，在不断进行诱发或加幅的情况下，振动毛了离心空压机的机械材料疲劳，造成部件过早损坏，而且加剧了转子与定子间的磨损问题，最终有可能会造成各个连接件的接头脱落，基础松动，甚至导致无法正常工作，引起人身事故。

在离心空压机的转子生产过程中，要进行一定的静平衡与动平衡测试，如果动平衡中检测不到位，或在运输过程中造成磕碰变形等，会引起叶轮旋转不平衡问题，叶轮旋转不平衡，就会造成系统不以几何中心为中心旋转，最终导致受力不均。在安装调试过程中，因为安装不良、装配问题导致的振动问题也会存在。空压机的基础与地脚螺钉连接不充分，紧固不到位将会造成在长时间的运行后发生松动问题。[5]共振问题同样也需要引起注意，当转子的旋转频率与空压机的系统固有频率相同时，将会发共振的现象，造成强烈的振动，最终使转子遭到损害。另外轴承间隙过大、热膨胀、机组没找正等也有可能会引起系统的振动现象，轴承油膜振荡是由于高速运转下油膜问题导致轴运转不稳定，加速了轴瓦严重磨损。

3.5 气体冷却器出口位置温度异常

气体冷却器出口位置温度过高或过低都会引起一定的故障。温度异常多是由于冷却管、流速与管间配合出现了一定的问题。管板与管间的冷却管破裂或配合松动，造成气体冷却器出口温度超过一定的范围。冷却管表面产生污垢也会降低传热效果，可以使用胀管器把松动的管子胀紧，或对冷却器内芯进行清洗。气体温度超标也有可能是冷却水量缺乏，造成出口位置温度上升，所以要对水量及时进行检查，控制水的流速在2m/s以内。值得注意的是润滑油变质也有可能会导致这一故障的产生，所以需要及时进行润滑油的更换。[6]

4 离心空压机安装与调整需要注意的问题

经过对离心式空压机多种故障原因进行分析，初步判断，除了一些设备的部件在生产时存在质量缺陷外，多是由于安装与调试、调整过程中没有做到位，导致设备长时间运行后容易出现各类故障。离心空压机的运行稳定除了产品部件的质量保证外，不完安装装配时做到规范、严格。对于离心式空压机的基础安装问题，在坚固过程中力矩不达标很可能会造成振动隐患，细小的振动带动整个设备发生大幅度的振动，造成离心式空压机受到致命损害。在进行装配过程中，要对轴承间隙进行严格检查，避免因为装配产生过大间隙，或因为润滑油不充分导致间隙不断扩大。[7]最后在调整过程中要做好设备的散热问题，离心式空压机高速运转，将会产生大量的热量，不及时散发出去，将会对部件造成机械损伤。在后期的调整、维护与维修过程中，要做好润滑工作，对于高速运输的离心空压机，轴承与相关的部件相互磨损，需要充分的润滑才避免对基体造成过多的损伤。

5 结束语

针对目前离心式空压机经常出现的故障，需要及时做好处理，才能确定空压机工作稳定正常可靠。在采购设备时选择参数符合要求的设备，在进行安装时，要坚固基础安装到位，对空压机的日常维护通过制度的形式进行约束，定期对滤网进行清理工作，定期检查，避免过多杂质进入设备内部。通过制度约束与维护质量确保离心式空压机设备工作稳定可靠。离心式空压机将应用于更多的领域，极大地提高了工作效率，提供可靠的气压。

[1]欧阳晖.浅谈离心式空压机故障原因及处理方法[J].南昌高专学报,2011,03:167-168.

[2]曹庆良.浅析B套离心式空压机打气量不足的原因及处理[J].河南化工,2012,Z3:46-48.

[3]张吉良,牛振华.离心式空压机在国华台山发电厂B厂的应用[J].中国高新技术企业,2012,26:46-48.

[4]丛树圣,孟兆明.浅谈离心式空压机故障原因及处理方法[J].中国石油和化工标准与质量,2012,09:275.

[5]马青松,李文伟.离心式空压机振动故障的分析与处理[J].冶金动力,2013,11:41-42+44.

[6]张建平.基于PLC的华能上安电厂空压机改造方法的研究[D].华北电力大学,2012.

[7]马国印.DA410-61型离心压缩机的结构改进与分析[D].郑州大学,2011.