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电工基础知识 喷油螺杆压缩机不加载的原因是什么？
本节内容介绍了固定喷油螺杆压缩机加载、卸载的工作原理及压缩机不加载时的故障特征，分析了故障产生的原因及相应采取的维修措施。
该厂诺兰达炉粗铜冶炼生成的烟气经余热锅炉吸收热量、降温、电收尘除尘后，收集在灰斗中的烟尘由管道用压缩空气作动力源输送到矿仓，与原矿混合后再回炉冶炼。该厂采用一台At/as Copco公司生产的GA132-7.5型固定喷油螺杆压缩机提供动力气源，其主要性能如表11-8所示，其结构原理如图11-15所示。
空气经空气过滤器1和卸荷阀3吸入到压缩机主机内，压缩后的油气混合物通过单向阀进入储气罐10外腔，并沿其内壁高速旋转，根据离心原理完成气、油的初步分离，油于罐壁附着，在重力作用下积存罐底。气经油分离器11进一步分离出剩余的油后，进入储气罐内腔；当内腔气压大于最小压力阀12给定的压力值时，其阀芯上抬，压缩空气经空气冷却器冷却、水分离器分离冷凝出的水分后，供给气网；而储气罐底的机油在压缩空气的压力作用下进入恒温阀，恒温阀根据油温高低，自动调整进入油冷却器冷却的油量。经油过滤器过滤后，温度约为45℃的机油由断油阀进入机头等各润滑点。
当气网压力低于0. 5MPa，电磁阀9得电，其阀芯上移，阀上部的排空通道关闭、底部两通道连通；阀芯7上端的压缩空气经电磁阀底部两通道，流向其下端及控制压力腔4，上端气压迅速下降，而其下端的气压却不断上升；加上弹簧的弹力作用，阀芯7上移，关闭放空通道5，控制压力腔4的压力进一步上升，使卸荷阀3的活塞压缩弹簧向右移动，卸荷阀全部打开，压缩机进入加载运行状态，电动机电流约为250A。当气网压力大于0.6MPa，电磁阀9失电，阀芯受弹力作用下移，切断了储气罐10向控制压力腔4、阀芯7下端的供气通道，并使它们腔内压缩空气通过电磁阀上部通道排空，弹力迫使卸荷阀3的活塞向左移动、关闭。阀芯7上端气压增加，阀芯克服弹力下移，储气罐10中的压缩空气经放空通道5、少量空气经旁通开口2进入压缩机进口，这时，压缩机停止供气，处于卸载运行状态。电动机电流约为120A。
压缩机的运行由PLC控制，并在液晶显示器上给出空气压缩机运行参数及报警、跳车等信息。
1．故障现象与分析
起动压缩机、电动机运转正常后，PLC给出加载命令，经过20s，配电柜电流表指针才由开机后卸载时的120A缓慢摆动上升；到180A时，指针停顿5—6s，再缓慢升高，最后停在加载时的240A位置。而压缩机正常加载时，在PLC发出加载指令后，电流表指针迅速从120A的位置摆动到250A处，整个过程不超过lOs。更换卸荷阀3主活塞上的密封圈及阀芯7（原阀芯周边胶皮有轻微磨损）后，试车，电动机正常起动，PLC发出加载指令，但电流表电流仍为120A，压缩机无法加载。用小铁件靠近电磁阀9的线圈，感觉有电磁吸引力；把起子搭在电磁阀上，人工控制压缩机加载、卸载，可以清晰地听到电磁阀阀芯上下移动时的“嗒、嗒”声；将脸贴近电磁阀上面排气孔，感觉不到气流拂面的迹象。然后拆下刚更换的新阀芯7，装上原来的旧阀芯，再试车，压缩机虽然加载，但仍存在加载延时的现象，加载工作时的电动机电流仅为220A。输送烟灰用气时，管网气压急速下降到0.3MPa左右。后来，压缩机停车除尘，再起动电动机后却无法加载运行，拆开卸荷阀3上放空通道5的堵头，有较大气流涌出。
2．原因探寻
从结构原理图和故障特征中可以看出，压缩机不能加载的直接原因是卸荷阀3的活塞无法右移，而这主要取决于推动活塞、克服弹簧阻力向右移动的控制压力腔中的气压。此气压从小到大的形成，依赖于以下4点：卸荷阀3中活塞与缸体配合的密封情况，阀内放空通道的畅通、弹簧的弹力大小；储气罐10到卸荷阀3连接管道的畅通，管道和接头的密封；阀芯7的正确动作及对放空通道5的密封；电磁阀9的阀芯对内部气流通道的启闭。
将卸荷阀3解体，缸体圆柱面光滑无痕，镶嵌于活塞环形切槽上的密封圈也完好无损，弹簧洁净无锈蚀。活塞装配在缸体上后，用力轻轻推动，无阻滞现象。检查阀体内部各空气通道，无异常情况。拆开各连接管道，用压缩空气吹拂，管内无堵塞物，气流畅通，各接头的密封O形圈也没有损坏。检查阀芯7，其周边胶皮略有磨损，弹簧无异，阀芯中央位置上封闭放空通道5的圆锥面有轻微、均匀的接触痕迹，阀7应无大碍。但从压缩机得到加载指令后、拆开放空通道5的端部堵头时，有较大气流涌出的现象可知，阀芯7在压缩机加载时，没有移动封堵放空通道5。而阀芯7移动主要取决于阀芯上、下两端面的气压差，下端面弹簧的弹力及阀芯与孔壁的摩擦阻力。在弹簧弹力、摩擦阻力基本不变时，阀芯7无法移动表明它上、下端面压差过小，而下端面的压缩空气来源于电磁阀9。卸下电磁阀顶部的线圈，打开阀体，发现上壳体排气孑L根部有一条长约5mm的裂缝。当压缩机加载时，虽然电磁阀9的阀芯正常动作，压缩空气由储气罐经连接管道、电磁阀内部直径5mm（孔径小，有节流作用）通道进入阀芯7下端和控制压力腔4，但由于电磁阀9排气孔根部存在的裂纹，压缩空气出现泄漏，所以控制压力腔4里面气压上升较正常时缓慢，这降低了卸荷阀3活塞向右移动的速度，延长了压缩机负荷从小变大这一过程的时间，致使电流表指针缓慢摆动上升。压缩机工作时，因气流冲击、振动等因素的影响，电磁阀9上的裂纹不断扩大，进入阀芯7下端面及控制压力腔4的压缩空气泄漏量越来越大，阀芯7上、下端面的压差也越来越小。所以，更换新阀芯以后，增大了阀芯与孑L壁的摩擦阻力，这样阀芯7不能动作，导致压缩机无法加载。换回原来的旧阀芯后，压缩机虽然加载，但由于泄漏的存在，控制压力腔4的压力有所降低，卸荷阀3的活塞无法克服弹簧的最大弹力而移动到右边的极限位置，压缩机进气量减少，电动机负荷降低，加载工作时电流下降，供气量也自然降低。随着时间的推移，裂纹进一步扩展，当压缩空气进气量和泄漏量相差无几的时候，阀芯7不能动作；封闭放空通道5，控制压力腔4中的压力无法上升，压缩机就自然无法加载。
将卸荷阀3解体，缸体圆柱面光滑无痕，镶嵌于活塞环形切槽上的密封圈也完好无损，弹簧洁净无锈蚀。活塞装配在缸体上后，用力轻轻推动，无阻滞现象。检查阀体内部各空气通道，无异常情况。拆开各连接管道，用压缩空气吹拂，管内无堵塞物，气流畅通，各接头的密封O形圈也没有损坏。检查阀芯7，其周边胶皮略有磨损，弹簧无异，阀芯中央位置上封闭放空通道5的圆锥面有轻微、均匀的接触痕迹，阀7应无大碍。但从压缩机得到加载指令后、拆开放空通道5的端部堵头时，有较大气流涌出的现象可知，阀芯7在压缩机加载时，没有移动封堵放空通道5。而阀芯7移动主要取决于阀芯上、下两端面的气压差，下端面弹簧的弹力及阀芯与孔壁的摩擦阻力。在弹簧弹力、摩擦阻力基本不变时，阀芯7无法移动表明它上、下端面压差过小，而下端面的压缩空气来源于电磁阀9。卸下电磁阀顶部的线圈，打开阀体，发现上壳体排气孑L根部有一条长约5mm的裂缝。当压缩机加载时，虽然电磁阀9的阀芯正常动作，压缩空气由储气罐经连接管道、电磁阀内部直径5mm（孔径小，有节流作用）通道进入阀芯7下端和控制压力腔4，但由于电磁阀9排气孔根部存在的裂纹，压缩空气出现泄漏，所以控制压力腔4里面气压上升较正常时缓慢，这降低了卸荷阀3活塞向右移动的速度，延长了压缩机负荷从小变大这一过程的时间，致使电流表指针缓慢摆动上升。压缩机工作时，因气流冲击、振动等因素的影响，电磁阀9上的裂纹不断扩大，进入阀芯7下端面及控制压力腔4的压缩空气泄漏量越来越大，阀芯7上、下端面的压差也越来越小。所以，更换新阀芯以后，增大了阀芯与孑L壁的摩擦阻力，这样阀芯7不能动作，导致压缩机无法加载。换回原来的旧阀芯后，压缩机虽然加载，但由于泄漏的存在，控制压力腔4的压力有所降低，卸荷阀3的活塞无法克服弹簧的最大弹力而移动到右边的极限位置，压缩机进气量减少，电动机负荷降低，加载工作时电流下降，供气量也自然降低。随着时间的推移，裂纹进一步扩展，当压缩空气进气量和泄漏量相差无几的时候，阀芯7不能动作；封闭放空通道5，控制压力腔4中的压力无法上升，压缩机就自然无法加载。
3．解决措施与效果
更换阀芯7、电磁阀9，组装好卸荷阀3及所有连接管道，试车，PLC发出加载指令后，电流表指针从120A处快速地摆动到250A的位置，整个过程只用了8s左右。到目前为止，空气压缩机已稳定运行了9个月，加载、卸载动作正常，各项参数都处在设定范围之内。
更换阀芯7、电磁阀9，组装好卸荷阀3及所有连接管道，试车，PLC发出加载指令后，电流表指针从120A处快速地摆动到250A的位置，整个过程只用了8s左右。到目前为止，空气压缩机已稳定运行了9个月，加载、卸载动作正常，各项参数都处在设定范围之内。
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