往復(fù)式壓縮機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)故障分析

趙鵬輝

摘要：潤(rùn)滑系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件中，對(duì)減少機(jī)械磨損，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，具有非常重要的意義。壓縮機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是保障壓縮機(jī)安全、穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行必不可少的核心系統(tǒng)。本文結(jié)合近15年的設(shè)備維護(hù)維修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)故障進(jìn)行深度刨析，對(duì)降低潤(rùn)滑系統(tǒng)故障率及設(shè)備維護(hù)成本，提高設(shè)備運(yùn)行率及設(shè)備利用率，保障壓縮機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，提供維修參考。

關(guān)鍵詞：注油器、潤(rùn)滑系統(tǒng)、壓縮機(jī)、無(wú)油流

1.前言

往復(fù)式壓縮機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)主要有兩種潤(rùn)滑方式[1]，一是為確保氣缸和填料潤(rùn)滑的強(qiáng)制潤(rùn)滑系統(tǒng)，二是機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中自身的曲軸箱內(nèi)潤(rùn)滑油，通過(guò)連桿偏擺運(yùn)動(dòng)的飛濺時(shí)潤(rùn)滑;同時(shí)啟機(jī)前為確保機(jī)組充分潤(rùn)滑，配有預(yù)潤(rùn)滑系統(tǒng)，主要對(duì)主軸承和十字頭滑道預(yù)潤(rùn)滑。一般機(jī)組在生產(chǎn)成撬時(shí)，都會(huì)外配置一個(gè)高位郵箱，高于機(jī)組，通過(guò)慣性給強(qiáng)制潤(rùn)滑油系統(tǒng)和曲軸箱補(bǔ)充潤(rùn)滑油，如下圖：

強(qiáng)制潤(rùn)滑油系統(tǒng)，一般由注油器、注油單泵及驅(qū)動(dòng)機(jī)與比例分配器組成定量注油潤(rùn)滑，注油器上配有不同壓力等級(jí)的爆破片，油管路堵塞時(shí)爆破超壓保護(hù)。比例分配器上配置有數(shù)顯或指示型無(wú)油流開(kāi)關(guān)，監(jiān)測(cè)注油情況，監(jiān)測(cè)到無(wú)油流信號(hào)時(shí)，壓縮機(jī)組無(wú)油流報(bào)警停機(jī)。

強(qiáng)制注油器安裝強(qiáng)制潤(rùn)滑油泵，一般由曲軸箱的斜齒輪驅(qū)動(dòng)或者鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)潤(rùn)滑箱內(nèi)的鏈輪和蝸輪，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪，來(lái)運(yùn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑油泵的吸入和排出行程，部分強(qiáng)制注油器采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。潤(rùn)滑油量通過(guò)調(diào)整柱塞泵行程控制。

2.潤(rùn)滑系統(tǒng)主要故障分析

通過(guò)故障大數(shù)據(jù)庫(kù)分析，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障核心部件主要有無(wú)油流開(kāi)關(guān)、臥軸油封、注油分配器、油管路及注油器，如下柱狀圖，以下主要針對(duì)高頻次故障部件進(jìn)行分析。

2.1無(wú)油流開(kāi)關(guān)故障分析

壓縮機(jī)組無(wú)油流故障為潤(rùn)滑系統(tǒng)主要故障，通過(guò)無(wú)油流開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)報(bào)警，保護(hù)機(jī)組安全平穩(wěn)運(yùn)行，無(wú)油流開(kāi)關(guān)由磁棒、彈簧、外殼、信號(hào)線組成，日常主要故障如下：

2.1.1磁棒長(zhǎng)時(shí)間使用消磁或磁力減弱，注油信號(hào)無(wú)法傳送至PLC控制模塊，致使機(jī)組無(wú)油流停機(jī);可對(duì)磁棒進(jìn)行單獨(dú)維修更換，該故障不易排查，建議結(jié)合故障頻次，通過(guò)可靠度測(cè)算進(jìn)行定期更換，以確保壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1.2彈簧斷裂或偏磨，磁棒行程縮短，注油信號(hào)無(wú)法有效輸出，導(dǎo)致無(wú)油流停機(jī);可通過(guò)手動(dòng)按壓柱塞泵，觀察注油有無(wú)信號(hào)，無(wú)信號(hào)時(shí)拆解維修更換斷裂彈簧。

2.1.3無(wú)油流開(kāi)關(guān)松動(dòng)，信號(hào)傳輸不穩(wěn)定導(dǎo)致的無(wú)油流停機(jī)，主要原因無(wú)油流開(kāi)關(guān)安裝位置存在振動(dòng)，其固定螺栓很小易松動(dòng)，建議月度保養(yǎng)時(shí)對(duì)其緊固，并測(cè)試其工作可靠性。

2.1.4無(wú)油流開(kāi)關(guān)信號(hào)線接頭處腐蝕或外皮破損接地，導(dǎo)致機(jī)組無(wú)油流停機(jī)，可通過(guò)電氣儀表進(jìn)行檢測(cè)維修，同時(shí)建議4K保養(yǎng)時(shí)檢查接線頭及信號(hào)線外觀，及時(shí)更換老化破損線路。

2.1.5對(duì)于數(shù)顯無(wú)油流開(kāi)關(guān)，注意其內(nèi)置有電池，注意電池虧電也會(huì)導(dǎo)致無(wú)油流停機(jī)，建議按電池使用壽命測(cè)算，建議每2年進(jìn)行更換，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2臥軸油封故障分析

臥軸油封故障為機(jī)組主要泄漏點(diǎn)，，維修更換油封時(shí)，需要拆除磁電機(jī)、點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)總成等部件，安裝時(shí)需要調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，維修耗時(shí)高，所需技能高。主要故障現(xiàn)象油封密封圈磨損或老化泄露，建議在安裝時(shí)使用專(zhuān)用工裝安裝，防止安裝傾斜，縮短油封使用壽命。

2.3比例分配器故障分析

比例分配器是給缸體和填料供油的核心部件，其故障會(huì)直接影響缸體和填料的使用壽命，一般由多個(gè)分配塊組成，滿足缸體多點(diǎn)供油，其主要故障如下：

2.3.1比例分配器總?cè)肟诎惭b有一個(gè)5微米的過(guò)濾網(wǎng)，堵塞時(shí)潤(rùn)滑油量不足，會(huì)導(dǎo)致無(wú)油流停機(jī);一般建議檢修周期為4K進(jìn)行清潔或更換。

2.3.2比例分配塊柱塞卡滯，即內(nèi)部某單塊柱塞由于異物卡滯，柱塞無(wú)法運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致某個(gè)潤(rùn)滑油點(diǎn)無(wú)油流報(bào)警停機(jī);檢修判斷方式，逐一斷開(kāi)分配器出口油管路，手動(dòng)按壓注油器柱塞泵判斷故障的注油單塊，對(duì)其進(jìn)行拆解維修。

2.3.3比例分配塊柱塞磨損，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)的注油量減少，但未報(bào)警停機(jī)，可通過(guò)拆檢缸體時(shí)，檢查內(nèi)部油膜及內(nèi)鏡面磨損情況，或者使用掃氣泵對(duì)比例分配器進(jìn)行打壓和保壓，檢查判斷各個(gè)分配塊有無(wú)內(nèi)漏。經(jīng)多年維修經(jīng)驗(yàn)，建議機(jī)組24K檢修時(shí)對(duì)分配塊進(jìn)行更換。

2.4注油器故障分析

注油器為壓縮機(jī)組強(qiáng)制潤(rùn)滑系統(tǒng)核心件，由齒輪箱、傳動(dòng)齒輪、注油單泵、單向閥、爆破裝置等組成，其主要故障分析如下：

2.4.1爆破裝置破裂，無(wú)油流停機(jī)，主要因?yàn)樽⒂凸苈范氯瑵?rùn)滑油無(wú)法正常流通，注油器超壓保護(hù)，一般拆檢部位管路濾網(wǎng)如注油器入口濾網(wǎng)、曲軸箱補(bǔ)油開(kāi)關(guān)處濾網(wǎng)及高位油箱出口Y型過(guò)濾網(wǎng)，或者冬季低溫，油管路粘度大，潤(rùn)滑油流動(dòng)性差，建議低溫地區(qū)做好伴熱防護(hù);同時(shí)使用掃氣泵拆掃油管路，防止氣阻。

2.4.2單向閥卡滯或內(nèi)漏，潤(rùn)滑油無(wú)法正常排出，導(dǎo)致無(wú)油流停機(jī)，建議斷開(kāi)注油單泵油管路出口，手動(dòng)泵油判斷，拆檢維修損壞的單向閥。

2.4.3注油單泵損壞，無(wú)法正常注油，常見(jiàn)故障主要為柱塞單泵內(nèi)部密封磨損內(nèi)漏，導(dǎo)致注油壓力不足，無(wú)油流停機(jī)，可通過(guò)斷開(kāi)比例分配器入口油管路，手動(dòng)泵油測(cè)試注油單泵工作性能，拆檢維修損壞的注油單泵。

2.4.4注油器的驅(qū)動(dòng)端一般由聯(lián)軸器連接，如果聯(lián)軸器斷裂或打滑，無(wú)動(dòng)力機(jī)組會(huì)無(wú)油流停機(jī);由于聯(lián)軸器為旋轉(zhuǎn)部位，一般會(huì)有防護(hù)罩，斷裂時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，建議無(wú)油流故障時(shí)，先檢查聯(lián)軸器是否完好。

2.5油管路故障分析

潤(rùn)滑油管路主要由不銹鋼管、不同規(guī)格的連接卡套、彎頭、過(guò)濾網(wǎng)等組成，主要故障現(xiàn)象為泄露，尤其卡套破裂潤(rùn)滑油泄露，導(dǎo)致供油不足，無(wú)油流停機(jī)，注油管路多數(shù)由于低溫做了伴熱防護(hù)，泄露時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，建議定期保養(yǎng)時(shí)拆解更換伴熱防護(hù)，并對(duì)油管路進(jìn)行檢查和緊固連接處。

3.診斷維修應(yīng)用案例

某油田某集氣站配有AJAX壓縮機(jī)組五臺(tái)，其中一臺(tái)機(jī)組頻繁無(wú)規(guī)律性的無(wú)油流停機(jī)，有時(shí)候運(yùn)行2天無(wú)油流停機(jī)，有時(shí)候1天。針對(duì)此案例，我們結(jié)合潤(rùn)滑油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及零部件故障發(fā)生的頻次，

遵循由簡(jiǎn)到難，由外到內(nèi)的診斷維修方式。

3.1檢查無(wú)油流信號(hào)線路及數(shù)字模塊，緊固接線柱和檢查絕緣正常，手動(dòng)泵油PLC注油信號(hào)正常，即注油信號(hào)線路正常。

3.2檢查注油器聯(lián)軸器無(wú)破損、對(duì)中正常。

3.3拆檢潤(rùn)滑油管路所油濾網(wǎng)無(wú)破損，無(wú)堵塞。

3.3檢查注油管路無(wú)泄漏，手動(dòng)斷開(kāi)比例分配器入口潤(rùn)滑油接，從注油器拆掃口使用掃氣泵進(jìn)行拆掃，潤(rùn)滑油管路無(wú)異物堵塞。

3.4拆卸注油單泵，手動(dòng)測(cè)試注油泵出油正常和單流閥無(wú)卡滯、無(wú)內(nèi)漏。

3.5逐一斷開(kāi)比例分配器出口卡套，手動(dòng)泵油檢查是否正常出油，檢查出油正常。

3.6斷開(kāi)比例分配器出口管路，使用掃氣泵和卡套堵頭對(duì)每個(gè)注油分配塊進(jìn)行打壓和保壓檢查，發(fā)現(xiàn)其中一塊存在內(nèi)漏現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行拆檢更換后，恢復(fù)啟機(jī)，機(jī)組運(yùn)行正常，運(yùn)行觀察1周左右，再未出現(xiàn)無(wú)油流停機(jī)。

經(jīng)以上分析，導(dǎo)致本次無(wú)油流故障的主要原因?yàn)楸壤峙淦鞣峙鋲K柱塞存在磨損內(nèi)漏，后經(jīng)查閱檢修記錄，該比例分配器近3萬(wàn)小時(shí)未更換過(guò)，柱塞已到達(dá)使用壽命，因此建議比例分配器的維修更換周期為24K小時(shí)，確保機(jī)組運(yùn)行可靠性。

4.結(jié)語(yǔ)

經(jīng)以上潤(rùn)滑系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)分析，潤(rùn)滑系統(tǒng)主要故障部件從高到低為無(wú)油流開(kāi)關(guān)、臥軸油封、注油分配器、注油器、油管路、注油單泵、聯(lián)軸器、油濾芯及油位開(kāi)關(guān)等，檢修方式遵循由簡(jiǎn)到難，由外到內(nèi)的診斷維修方式，同時(shí)針對(duì)每個(gè)故障部件提出診斷維修措施，為指導(dǎo)和提升潤(rùn)滑系統(tǒng)故障診斷維修效率提出一定的參考維修意見(jiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]往復(fù)式壓縮機(jī)組技術(shù)手冊(cè)