螺杆制冷压缩机故障与处理研究

史立奎1庄景朋2

（山东新时代药业有限公司山东临沂273400）

摘要：螺杆压缩机是工业生产以及民用制冷的常用设备，但对其进行维修中如果存在一定的问题，则会致使其在运行过程中经常发生各种故障，缩短螺旋压缩机的使用时间。基于此，文章就螺杆制冷压缩机故障与处理进行简要分析。

关键词：螺杆制冷压缩机；故障；处理措施

1.新形势下螺杆压缩机的研究

螺杆压缩机具体工作过程受各方面因素影响，是一个比较复杂的同时瞬间完成的热力过程，这就需要精确把握螺杆压缩机具体的工作步骤，一方面需要研究分析压缩机热力工作步骤相关理论，另一方面需要深入分析动力特性以及转子变形等方面的内容，建立符合工作过程当中动力特性、热力性能以及变形计算所需要的数学模型，这也是螺杆压缩机研究的核心。在构建热力学模型的过程中，应当综合分析转子型线、传热、泄露、补气以及喷油等物性因素，并且应当构建有限元方法的模型以及变形计算模型>藕合三个方面的模型，从而最终构建能够综合分析压缩机工作步骤的数学模型以及仿真系统。在此基础上解决预测螺杆压缩机工作性能方面的问题，为参数优化、结构改进以及新产品的研发奠定条件。压缩机内部的微观特征，对于分析压缩机的性能状况以及工作水平有着不可忽视的参考价值，也是压缩机工作研究的重要途径。因为螺杆压缩机有着非常高的转速，同时齿间容积持续移动，所以录制工作过程图的难度较高。

2.螺杆压缩机制冷循环热力学

在螺旋压缩机制冷循环系统中，所使用的制冷试剂应与自然环境中的热能等进行充分的调换，在其进行调换期间遵守着相应的热能力学定律。在人工制冷期间，对自然界中的能量进行了相应的使用，致使低温物体上存在的热能转向高温物质，使其制冷的目的得以实现。其中过冷度主要代表液态的制冷试剂自身的温度略小于压力对应的饱和液体自身的温度，使其具有较强的液体过冷循环。

单级蒸汽制冷机通常由压缩设备、冷凝设备、节流阀以及蒸汽设备等组合而成，各设备主要利用相应的管线进行有顺序的连接，最终形成一个具有较强闭合性的系统，其中制冷试剂在系统中不断流动。同时与自然环境充分接触并发生改变，进一步完成相应的制冷需求。螺杆压缩机中除了具有上述各主要设备，还具有各种制冷复制设备，这些辅助设备的存在可以更快地提升螺杆压缩机自身运行的可操作性与安全性。

3.螺杆压缩机常见故障的维护方法

3.1使用故障动态管理技术

日常维护中有时候对压缩机的故障判断需要根据经验分析，压缩机的故障类型、故障周期等都是有一定规律的，这时我们可以使用动态管理技术结合机械设备故障诊断技术对压缩机进行动态维护，通过各种检测数值的动态变化规律，预先判断可能出现的故障，提高维护工作效果。

3.2定期进行维护保养，按时更换易损件

为了防止机器内部零件的机械磨损、金属疲劳造成事故，确保机组保持良好性能、安全、平稳、高效地运转，压缩机运行一段时间后，必须进行有计划的维护保养。此外，压缩机维护人员也应当在日常维护工作中，需要总结出容易损坏的零件类型，然后在每天例行维护工作中，对容易出现损害的零件进行重点检查，及时发现易损零件存在的隐患，以便及时进行更换。

3.3定期进行油样分析、清理油滤网

润滑油是压缩机正常工作的必要保证，压缩机很多故障的发生都和润滑油有关系。有些情况通过润滑油状态可以推测压缩机的故障，因此在日常维护中，应当定期开展油样分析、清理油滤网，对压缩机机体中的油样进行残留物检查，准确判断油样状态，根据检测结果判断是否需要更换润滑油。一般来说，压缩机在累计运行3000小时后就需要更换润滑油并且清理油滤网。如果一年当中运行时间不足3000小时也可以按照一年更换一次润滑油的标准执行。

3.4日常检查、巡检

在日常巡检中，要认真观察记录螺杆压缩机运行的重要参数，例如排气温度、压力、油温等，这些记录是制冷系统运行中各种参数变化情况。每天的巡检记录必须认真、及时、准确填写，并且按月进行汇总装订保存，为分析一段时间压缩机组的运行情况以及做技术经济分析时提供最原始、最直接的数据。

4.实例分析

4.1故障情况

某设备随着环境温度的升高，系统负载过大，电机因电流过大、线圈部温度过高异常，致使系统保护装置经常起跳，机组自动停车。解体检查螺杆压缩机本体，损坏情况如下：

（1）主、从动转子曲面径向磨损达2.5mm，且其轴颈表面多处圆周拉毛成槽，平均深为1.7mm，尤以从动转子更为严重，最深达3mm，轴颈从原尺寸Φ109+0.74+0.72mm变成Φ106+0.64+0.32mm。（2）四个主轴承（整体滑动轴承）内圆巴氏合金严重起层脱落，特别是从动上的主轴承外壳发黑、变形，修复难度大。（3）气缸内圆径向局部磨损，滑阀的滑块、吸排气端座微量刮伤。

4.2修复过程

4.2.1转子的修理

两个转子的动平衡已完全被破坏，且其外形尺寸不可改变的特殊性，要想在转子上通过配重重新找动平衡是不可行的，唯有先修复转子轴颈尺寸。从转子磨损程度上考虑，主动转子尚可使用，而从动转子则必须修复。经反复研究，确定修复从动转子两端尺寸方法。

4.2.2主轴承修复法

鉴于从动主轴承的底瓦严重变形，须选材加工、挂锡、补铸巴氏合金。而主动主轴承只需将原旧衬里熔去，再浇上巴氏合金加工即可。

4.2.3其他辅助设备的检修

在装配完主机后，又对油气分离器及其里面的过滤网、油冷却器、油管和油泵前油过滤器进行了清洗、疏通，并调整油气分离器的回油装置。

综上所述，螺杆压缩机是制冷环节中的关键设备，近年来广泛应用在石油、化工等工业生产和民用制冷系统中，对整个生产过程非常重要。所以，应当加强相关设备的故障研究，使其在一定条件下延长相关装置的使用时间与运行安全性，进一步提高工作质量与效率。

参考文献：

[1]杨明.内容积比调节技术对螺杆制冷压缩机功率影响的试验分析[J].低温与特气，2016，34（06）：19-21.

[2]师铎，张兆华.双螺杆压缩机与单螺杆压缩机性能比较[J].轻工科技，2016，32（12）：41-42+45.

[3]刘华，张天翼.双螺杆制冷压缩机性能影响因素的试验研究[J].流体机械，2016，44（09）：12-15.