浅析螺杆式空压机在WK-35电铲上应用及常见故障处理

摘 要：螺杆式空气压缩机广泛应用于露天煤矿，针对螺杆式空压机在WK-35电铲上应用及常见故障问题，文章通过阐述其工作原理浅析其运行中故障出现及日常点检维护事项，结合实际应用及多年维修经验，分析其常见故障原因及后果，并针对不同原因提出相应解决措施。

关键词：螺杆；WK-35电铲；故障；解决措施

Analysis of the Application and Common Faults of

Screw Air Compressor on WK-35 Electric Shovel

Wang Liang Xiao Xu Yang Zhijiang

（Guoneng Beidian Shengli Energy Co.，Ltd.，Xilinhot，Inner Mongolia 026000）

Abstract：Screw air compressors are widely used in open-pit coal mines.In response to the application and common faults of screw air compressors on WK-35 electric shovels，this article elaborates on their working principle，analyzes the occurrence of faults during operation and daily inspection and maintenance matters，dissects the common fault causes and consequences，and proposes corresponding solutions for different reasons with the combination of practical application and years of maintenance experience，

Key words： screw;WK-35 electric shovel;fault;solution

喷油螺杆压缩机是通过阴阳转子啮合转动压缩空气将机械能转化为气体动能的机械设备，作为仅次于电能的第二大动力源，被广泛应用于工业制造、矿产、交通运输等领域。目前，国能北电胜利能源有限公司露天矿区WK-35电铲利用螺杆式空气压缩机压缩气体主要用于电铲制动系统、自动润滑系统、梯子等主辅设备。本文主要介绍螺杆式空压机基本概念、工作原理以及分析并提出空压机在煤层环境下常见故障及相应维修处理措施。

1 螺杆式空压机基本概述

螺杆式空气压缩机分为两类：单螺杆式和双螺杆式空气压缩机，我矿空气压缩机类型属于喷油单极双螺杆压缩机，其主机通过带轮传动方式运行，空气压缩机内部的阴阳转子相互配合，实现空气压缩。压缩过程中，通过喷油对高温空气进行降温。随后，油气混合物通过精细和粗略的分离步骤进行分离，分离后的油和气分别通过前后冷却器进一步降低温度。作为容积式压缩机，容积变化通过压缩机内阴阳转子在机壳内相互啮合实现，螺杆式压缩机以其简洁构造、简便维护、高效性能、低噪音、小巧体积和长久耐用等优势，正在不断拓宽其使用范围。

在螺杆空气压缩机运行过程中，其内能回收至关重要，机体内部润滑油温度随着螺杆空气压缩机工作时效呈现递增趋势，致其排气温度高达85℃，内能未被充分利用称之为废热，进而被风扇和冷却水带走排出，对周围作业环境造成影响，导致温室效应。由于空压机长期处于煤尘较大工作环境状态下，因此产生较多运转故障，故需进行定期点检维护及保养。

2 材螺杆式空压机工作原理及系统组成

现以WK-35电铲所用的英格索兰螺杆式空气压缩机为例，如图1所示。

UP5-22-14为双螺杆式，频率为50Hz、功率为22kW、最大压力为14MPa。在螺杆空气压缩机机体内，水平放置一对相互啮合圆锥型转子，在压缩机运转时，两个转子按顺逆时针相向旋转，位于节圆外的凸齿转子称阳转子，节圆内的凹齿的转子称阴转子。阴阳转子相互啮合压缩机壳同转子空间，进而将气体压力增加，螺杆空气压缩机主要是由电机、双螺杆机构、油气桶分离系统、润滑系统、控制气路等系统构成。其工作原理是外部空气杂质通过空滤器去除后经进气蝶阀至转子单元内压缩，并与注入转子单元内润滑油融合形成油气混合物，后借助挡油板进行首次分离，初次分离后的油气混合物随后进入油气过滤器进行进一步分离。分离后的空气流经最小压力阀，然后进入空气冷却器（又称后冷却器）进行冷却。冷却后的空气经由汽水分离器向空气系统予以供应，经过再次分离，油滴被导向油气分离器的底部，并通过单向阀和回油管道送回转子区域，如图2所示。

3 常见故障及分析处理

3.1 吸风口止回阀板密封不良

止回阀属于单向阀。在空压机处于运转状态时，止回阀呈关闭状态且发挥良好密封作用，能够避免机体单元内的油气混合物从空气过滤器喷出。而当止回阀板密封不佳且出现断电或被强制停机的情况时，机体单元内部的润滑油会从空气过滤器喷出。在日常点检更换空气过滤器时，吸风口处存有大量油污，见图 3。这使得空气压缩机机体单元内部的润滑油位降低，对润滑及冷却效果产生严重影响，致使阴阳转子和油气分离器的运转性能下降，进而降低了油气分离效果，使得排气含油量偏高。解决措施是防止空压机断电或者被强制停机；若出现上述情况，应及时更换止回阀板，同时更换被润滑油污染的空气过滤芯，并对吸风口的油污进行擦拭或清洗。

3.2 空压机不加载，压力建立不起来

首先，检测空压机的空气滤芯是否畅通，通过将手置于滤芯处感受是否有气流吸入。若无气流吸入，可能是滤芯堵塞，解决办法是更换滤芯。若感觉到大量气流，表明系统可能存在泄漏点。当空压机处于卸载状态且控制端接收到压力信号时，主机内气体仅能通过放空阀排出。如果控制端压力持续存在，可能是由于加载电磁阀漏气导致排气阀持续开启。解决方法是更换该电磁阀或其内部的密封圈。

3.3 螺杆空气压缩机油温高

在运行中，螺杆式空压机的机体温度可能高达80～90℃。如果温控阀故障，可能会导致内部温度急剧上升。长期高温可能影响油气分离器的性能，甚至损坏，导致润滑油随压缩空气进入系统。如果油温过高触发温度开关断开保护，维修人员应检查油位并补充不足，同时检查温控阀是否正常工作。如果温控阀不能正常闭合，应更换温控阀和油气分离器。

4 日常点检维护注意事项

由于矿区作业环境较复杂，空气压缩机受振动和粉尘的影响，故应在日常点检保养多加防范，点检维护注意事项如表1所示。

5 结论

空压机运行环境极其恶劣，故障产生原因千差万别，因而分析其运行故障点，提供相应的解决策略尤为重要，可以为空压机的维护、保养和故障处理提供参考依据。

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（责任编辑 孙 慧）