往复式压缩机组润滑系统故障分析

赵鹏辉

摘要：润滑系统在运动机械部件中，对减少机械磨损，延长设备使用寿命，具有非常重要的意义。压缩机润滑油系统是保障压缩机安全、稳定、连续运行必不可少的核心系统。本文结合近15年的设备维护维修经验，对往复式压缩机组润滑系统故障进行深度刨析，对降低润滑系统故障率及设备维护成本，提高设备运行率及设备利用率，保障压缩机组安全稳定运行，提供维修参考。

关键词：注油器、润滑系统、压缩机、无油流

1.前言

往复式压缩机组润滑系统主要有两种润滑方式[1]，一是为确保气缸和填料润滑的强制润滑系统，二是机组运行过程中自身的曲轴箱内润滑油，通过连杆偏摆运动的飞溅时润滑;同时启机前为确保机组充分润滑，配有预润滑系统，主要对主轴承和十字头滑道预润滑。一般机组在生产成撬时，都会外配置一个高位邮箱，高于机组，通过惯性给强制润滑油系统和曲轴箱补充润滑油，如下图：

强制润滑油系统，一般由注油器、注油单泵及驱动机与比例分配器组成定量注油润滑，注油器上配有不同压力等级的爆破片，油管路堵塞时爆破超压保护。比例分配器上配置有数显或指示型无油流开关，监测注油情况，监测到无油流信号时，压缩机组无油流报警停机。

强制注油器安装强制润滑油泵，一般由曲轴箱的斜齿轮驱动或者链条转动润滑箱内的链轮和蜗轮，蜗轮转动凸轮，来运行强制润滑油泵的吸入和排出行程，部分强制注油器采用电机驱动。润滑油量通过调整柱塞泵行程控制。

2.润滑系统主要故障分析

通过故障大数据库分析，压缩机润滑油系统故障核心部件主要有无油流开关、卧轴油封、注油分配器、油管路及注油器，如下柱状图，以下主要针对高频次故障部件进行分析。

2.1无油流开关故障分析

压缩机组无油流故障为润滑系统主要故障，通过无油流开关监测报警，保护机组安全平稳运行，无油流开关由磁棒、弹簧、外壳、信号线组成，日常主要故障如下：

2.1.1磁棒长时间使用消磁或磁力减弱，注油信号无法传送至PLC控制模块，致使机组无油流停机;可对磁棒进行单独维修更换，该故障不易排查，建议结合故障频次，通过可靠度测算进行定期更换，以确保压缩机稳定运行。

2.1.2弹簧断裂或偏磨，磁棒行程缩短，注油信号无法有效输出，导致无油流停机;可通过手动按压柱塞泵，观察注油有无信号，无信号时拆解维修更换断裂弹簧。

2.1.3无油流开关松动，信号传输不稳定导致的无油流停机，主要原因无油流开关安装位置存在振动，其固定螺栓很小易松动，建议月度保养时对其紧固，并测试其工作可靠性。

2.1.4无油流开关信号线接头处腐蚀或外皮破损接地，导致机组无油流停机，可通过电气仪表进行检测维修，同时建议4K保养时检查接线头及信号线外观，及时更换老化破损线路。

2.1.5对于数显无油流开关，注意其内置有电池，注意电池亏电也会导致无油流停机，建议按电池使用寿命测算，建议每2年进行更换，确保机组安全稳定运行。

2.2卧轴油封故障分析

卧轴油封故障为机组主要泄漏点，，维修更换油封时，需要拆除磁电机、点火驱动总成等部件，安装时需要调整点火正时，维修耗时高，所需技能高。主要故障现象油封密封圈磨损或老化泄露，建议在安装时使用专用工装安装，防止安装倾斜，缩短油封使用寿命。

2.3比例分配器故障分析

比例分配器是给缸体和填料供油的核心部件，其故障会直接影响缸体和填料的使用寿命，一般由多个分配块组成，满足缸体多点供油，其主要故障如下：

2.3.1比例分配器总入口安装有一个5微米的过滤网，堵塞时润滑油量不足，会导致无油流停机;一般建议检修周期为4K进行清洁或更换。

2.3.2比例分配块柱塞卡滞，即内部某单块柱塞由于异物卡滞，柱塞无法运动，导致某个润滑油点无油流报警停机;检修判断方式，逐一断开分配器出口油管路，手动按压注油器柱塞泵判断故障的注油单块，对其进行拆解维修。

2.3.3比例分配块柱塞磨损，导致标准的注油量减少，但未报警停机，可通过拆检缸体时，检查内部油膜及内镜面磨损情况，或者使用扫气泵对比例分配器进行打压和保压，检查判断各个分配块有无内漏。经多年维修经验，建议机组24K检修时对分配块进行更换。

2.4注油器故障分析

注油器为压缩机组强制润滑系统核心件，由齿轮箱、传动齿轮、注油单泵、单向阀、爆破装置等组成，其主要故障分析如下：

2.4.1爆破装置破裂，无油流停机，主要因为注油管路堵塞，润滑油无法正常流通，注油器超压保护，一般拆检部位管路滤网如注油器入口滤网、曲轴箱补油开关处滤网及高位油箱出口Y型过滤网，或者冬季低温，油管路粘度大，润滑油流动性差，建议低温地区做好伴热防护;同时使用扫气泵拆扫油管路，防止气阻。

2.4.2单向阀卡滞或内漏，润滑油无法正常排出，导致无油流停机，建议断开注油单泵油管路出口，手动泵油判断，拆检维修损坏的单向阀。

2.4.3注油单泵损坏，无法正常注油，常见故障主要为柱塞单泵内部密封磨损内漏，导致注油压力不足，无油流停机，可通过断开比例分配器入口油管路，手动泵油测试注油单泵工作性能，拆检维修损坏的注油单泵。

2.4.4注油器的驱动端一般由联轴器连接，如果联轴器断裂或打滑，无动力机组会无油流停机;由于联轴器为旋转部位，一般会有防护罩，断裂时不易发现，建议无油流故障时，先检查联轴器是否完好。

2.5油管路故障分析

润滑油管路主要由不锈钢管、不同规格的连接卡套、弯头、过滤网等组成，主要故障现象为泄露，尤其卡套破裂润滑油泄露，导致供油不足，无油流停机，注油管路多数由于低温做了伴热防护，泄露时不易发现，建议定期保养时拆解更换伴热防护，并对油管路进行检查和紧固连接处。

3.诊断维修应用案例

某油田某集气站配有AJAX压缩机组五台，其中一台机组频繁无规律性的无油流停机，有时候运行2天无油流停机，有时候1天。针对此案例，我们结合润滑油系统结构原理及零部件故障发生的频次，

遵循由简到难，由外到内的诊断维修方式。

3.1检查无油流信号线路及数字模块，紧固接线柱和检查绝缘正常，手动泵油PLC注油信号正常，即注油信号线路正常。

3.2检查注油器联轴器无破损、对中正常。

3.3拆检润滑油管路所油滤网无破损，无堵塞。

3.3检查注油管路无泄漏，手动断开比例分配器入口润滑油接，从注油器拆扫口使用扫气泵进行拆扫，润滑油管路无异物堵塞。

3.4拆卸注油单泵，手动测试注油泵出油正常和单流阀无卡滞、无内漏。

3.5逐一断开比例分配器出口卡套，手动泵油检查是否正常出油，检查出油正常。

3.6断开比例分配器出口管路，使用扫气泵和卡套堵头对每个注油分配块进行打压和保压检查，发现其中一块存在内漏现象，对其进行拆检更换后，恢复启机，机组运行正常，运行观察1周左右，再未出现无油流停机。

经以上分析，导致本次无油流故障的主要原因为比例分配器分配块柱塞存在磨损内漏，后经查阅检修记录，该比例分配器近3万小时未更换过，柱塞已到达使用寿命，因此建议比例分配器的维修更换周期为24K小时，确保机组运行可靠性。

4.结语

经以上润滑系统故障统计分析，润滑系統主要故障部件从高到低为无油流开关、卧轴油封、注油分配器、注油器、油管路、注油单泵、联轴器、油滤芯及油位开关等，检修方式遵循由简到难，由外到内的诊断维修方式，同时针对每个故障部件提出诊断维修措施，为指导和提升润滑系统故障诊断维修效率提出一定的参考维修意见。

参考文献：

[1]往复式压缩机组技术手册