螺杆压缩机维修攻略:从 “头” 到 “尾” 的革新秘籍
发布日期:2025-05-24 10:44:09 浏览人数:已有0 浏览
在制冷领域,螺杆压缩机凭借其优异、可靠等优点,成为众多大型制冷系统的核心设备。然而,长时间运行后,螺杆压缩机难免会出现各种故障,影响制冷系统的正常运作。掌握螺杆压缩机的维修秘籍,是每一位制冷高手的掌握技能。
一、螺杆压缩机工作原理速览
螺杆压缩机主要由阳螺杆、阴螺杆、气缸、转轴和轴封等组成。阳螺杆为主动螺杆,阴螺杆为从动螺杆 ,两者的啮合类似螺旋齿轮传动。气缸呈横 “8” 字形,其内壁与两螺杆齿面间的空间构成气缸工作容积,吸气口与排气口分置于气缸两端。螺杆旋转时,对吸入的蒸气进行压缩,直至排出。由于转速较高,排气压力脉动性小,且不存在余隙容积,效率颇高。
工作循环分为吸气、压缩和排气三个过程。螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体,转子旋转使凹槽被机壳壁封闭,形成压缩腔室。此时,润滑油喷入压缩腔室,起到密封、冷却和润滑作用。随着转子继续旋转,压缩腔室容积减小,油气混合物被压缩并向排气口移动,当压缩腔室经过排气口时,油气混合物排出,完成一个工作循环。
二、故障诊断:准确定位问题根源
(一)无法启动
电源及线路检查:
首先确认电源连接是否稳固,查看压缩机控制面板,若有错误代码显示,需根据说明书排查对应故障。例如,常见的缺相错误代码,可能是由于电源线路中某一相断路,导致压缩机无法正常启动。此时,要使用万用表对电源线路各相电压进行测量,确定故障相。
检查压缩机的电气连接是否松动或腐蚀,若存在此类问题,会造成接触不好,影响电流传输。对于松动的连接点,需重新紧固;对于腐蚀的部位,要清理干净后涂抹导电膏,确保良好的电气连接。
控制元件排查:
检查压缩机的启动继电器、接触器等控制元件是否损坏。这些元件在长期使用过程中,可能因频繁开合而导致触点烧蚀、粘连等问题。例如,启动继电器触点烧蚀严重时,无法正常吸合,使压缩机无法通电启动。可使用万用表的电阻档测量触点电阻,若电阻值异常大,说明触点有问题,需更换相应元件。
查看压力开关、温度开关等保护装置是否动作。当制冷系统压力过高或过低、温度异常时,这些保护开关会自动切断电路,防止压缩机受损。若压力开关动作,需检查制冷系统的压力情况,排查导致压力异常的原因,如冷凝器散热不好、制冷剂泄漏等。待故障排除后,手动复位压力开关,再尝试启动压缩机。
(二)异常噪音
机械部件检查:
检查压缩机部件是否松动,如地脚螺栓松动,会使压缩机在运行时产生较大的振动和噪音。对于松动的地脚螺栓,要使用合适的扳手按照规定扭矩拧紧。
查看转子是否磨损或变形。转子是压缩机的核心部件,长期运行可能因摩擦、撞击等原因导致磨损或变形。若转子磨损严重,会使转子与机壳内壁间隙不均匀,产生摩擦噪音。可通过观察压缩机运行时的振动情况、拆解检查转子表面等方法判断转子是否损坏。一旦发现转子磨损或变形,需及时修复或更换。
检查轴承是否损坏。轴承在压缩机运行中起着支撑转子的作用,若轴承损坏,会产生明显的异常噪音。可通过听声音判断,如听到类似金属摩擦的尖锐声音,很可能是轴承故障。此外,还可使用振动检测仪检测轴承部位的振动值,若振动值超出正常范围,说明轴承可能有问题。对于损坏的轴承,需要及时更换,同时要注意选择合适型号的轴承,并确保安装正确。
内部异物排查:
检查压缩机内部是否有异物进入。异物可能是在安装、维修过程中不慎掉入,也可能是系统内的杂质、焊渣等。异物在压缩机内部会与运动部件发生碰撞,产生异常噪音。若怀疑有异物,需拆解压缩机进行清理。在清理过程中,要仔细检查每一个部件,确保将异物清除干净,避免再次出现故障。
(三)漏气
管道连接检查:
仔细检查管道连接部位是否松动。在压缩机运行过程中,由于振动等原因,管道连接处的螺母、螺栓可能会松动,导致漏气。对于松动的连接部位,要重新紧固。在紧固时,要注意力度均匀,避免因用力过猛损坏管道或连接件。
查看密封垫是否损坏。密封垫是保证管道连接密封的关键部件,长期使用后可能会老化、变形或损坏,失去密封性能。若发现密封垫损坏,需及时更换。在选择密封垫时,要根据管道的材质、工作压力等参数选择合适的密封垫,确保密封效果良好。
压缩机本体检查:
检查压缩机的轴封是否泄漏。轴封是防止压缩机内部气体泄漏的重要部件,若轴封磨损或损坏,会导致气体从轴封处泄漏。可通过观察轴封部位是否有油渍、气泡等现象判断轴封是否泄漏。若轴封泄漏,需及时更换轴封组件。在更换轴封时,要注意安装方法和顺序,确保轴封安装正确,密封可靠。
查看压缩机机体是否有裂缝。压缩机在长期运行过程中,可能因受到冲击、应力集中等原因导致机体出现裂缝,从而引起漏气。若发现机体有裂缝,需根据裂缝的大小和位置采取相应的修复措施。对于较小的裂缝,可采用补焊的方法进行修复;对于较大的裂缝,可能需要更换压缩机机体。在修复或更换后,要对压缩机进行压力测试,确保不再漏气。
(四)压缩比异常
压缩比过大:
当压缩比过大时,系统会偏离设计值,主要表现为排温压力温度过高,吸气压力偏低,温度偏高。排气压力温度过高,会使系统中的润滑油易焦化,无法形成良好油膜,不能充分润滑转子,导致转子得不到有效降温,严重时会堵转,进而造成电机损毁。吸气压力低且温度高则主要影响电机冷却,后果基本等同于排气温度压力高。
造成压缩比过大的原因可能是冷凝器散热不好,如冷却风扇故障、冷却水量不足、冷凝器表面脏污等,导致冷凝压力升高,从而使压缩比加大。解决方法是检查冷凝器的散热情况,清理冷凝器表面的污垢,修复或更换故障的冷却风扇,确保冷却水量充足。此外,系统中制冷剂充注过多也可能导致压缩比过大,可通过排放多余制冷剂,使系统压力恢复正常。
压缩比过小:
压缩比过小主要影响是湿冲程(潮车,倒霜),虽然螺杆压缩机相对耐湿冲程,但大量液体回到压缩机,会造成润滑油的稀释,后果等同于排气温度偏高。压缩比偏小还可能是转子磨损严重,加减载失灵造成的。
对于因转子磨损严重导致的压缩比过小,需拆解压缩机,检查转子的磨损情况。若磨损较轻,可进行修复;若磨损严重,则需更换转子。对于加减载失灵的问题,要检查滑阀及其控制系统,如电磁阀、传感器等是否故障,修复或更换故障部件,确保加减载功能正常。
(五)压缩机过载
电气系统检查:
着重排查系统电源接线问题,查看是否出现缺相、相序错误等故障。缺相时,压缩机电机无法正常启动,且电流会急剧加大,导致过载保护动作。可使用万用表测量电源三相电压是否平衡,若某相电压为零或明显低于其他两相,说明存在缺相问题。对于相序错误,可通过调整电源接线顺序来解决。
检查压缩机的接线,测量压缩机的 U - V、U - W、V - W 三相之间电压值,正常情况下,三相电压应平衡,且在额定范围内。若电压不平衡或超出额定范围,需检查供电线路和变压器等设备,找出电压异常的原因并解决。
检测电控柜接线是否正常,查看电控柜内的接触器、继电器等元件是否工作正常,接线是否松动。若发现接线松动,要重新紧固;若元件损坏,需更换相应元件。
机械系统检查:
检查压缩机内部是否有机械卡滞现象,如轴承损坏、转子与机壳内壁摩擦等,这些问题会使压缩机运行阻力加大,导致电机过载。可通过盘动压缩机转子,感受转动是否顺畅来判断是否存在机械卡滞。若存在卡滞,需拆解压缩机,检查并修复或更换损坏的部件。
查看压缩机的负载是否过大,如制冷系统中蒸发器结霜严重、冷凝器散热不良等,会导致压缩机的吸气压力降低、排气压力升高,从而使压缩机负载加大。对于蒸发器结霜问题,要及时除霜,确保蒸发器换热良好;对于冷凝器散热不良,要清理冷凝器表面污垢,检查冷却风扇和冷却水泵等设备,保证冷凝器正常散热。
(六)冷凝器效率低
冷却方式及部件检查:
检查冷却方式选型是否正确。不同的制冷系统和工况需要选择合适的冷却方式,如风冷、水冷等。若冷却方式选型不当,会导致冷凝器无法有效散热。例如,在环境温度较高、制冷负荷较大的情况下,选择风冷冷凝器可能无法满足散热需求,此时应考虑更换为水冷冷凝器或加大风冷冷凝器的散热面积。
查看蒸发面积是否不足。冷凝器的蒸发面积过小,会影响热量的传递效率,导致冷凝效果不佳。可通过检查冷凝器的结构和尺寸,与设计要求进行对比,判断蒸发面积是否足够。若蒸发面积不足,可考虑增加冷凝器的换热管数量或更换更大规格的冷凝器。
检查冷却介质是否不足。对于风冷冷凝器,要检查冷却风扇是否正常运转,风量是否足够;对于水冷冷凝器,要检查冷却水量是否充足,水泵是否故障。若冷却风扇故障,需及时修复或更换;若冷却水量不足,要检查水路系统是否有堵塞、阀门是否全开等,确保冷却水量满足要求。
查看热交换是否充分。冷凝器内部的换热管表面若结垢严重,会阻碍热量的传递,降低热交换效率。可使用化学清洗或机械清洗的方法,清理换热管表面的污垢,恢复冷凝器的换热性能。
冷凝效果异常影响:
冷凝效果太好也可能出现问题,如环温偏低时,冷凝效果过好,会使液体进入蒸发器效率更高,此时吸气过热度很低,膨胀阀灵敏度偏低,就会造成开机液击。对于这种情况,可适当调节膨胀阀的开度,增加吸气过热度,避免液击现象发生。
排气压力与吸气压力差值不足,对于压差供油方式的螺杆机是致命的。若出现这种情况,要检查制冷系统的压力情况,排查导致压力差不足的原因,如制冷剂泄漏、系统堵塞等,修复故障后使压力差恢复正常。
(七)蒸发器效率低或高
蒸发器效率低:
蒸发器效率低主要影响被冷却物的降温,同时会导致湿冲程,影响压缩机的正常运行。造成蒸发器效率低的原因可能是蒸发器表面结霜严重,阻碍了热量的传递。可通过定期除霜来解决,如采用热气融霜、电加热融霜等方法。
蒸发器内部可能存在制冷剂分布不均匀的问题,导致部分换热管无法充分发挥换热作用。可检查蒸发器的分液头是否堵塞,制冷剂分配管路是否有变形、弯折等情况,修复或更换故障部件,确保制冷剂均匀分布。
蒸发器的循环风量不足也会影响其效率,对于风冷蒸发器,要检查风机是否正常运转,风叶是否损坏,风道是否堵塞等。修复或更换故障部件,清理风道,保证循环风量充足。
蒸发器效率高:
蒸发器效率过高会造成吸气过热度偏大,进而影响压缩机排气温度。这可能是由于膨胀阀开度太大,制冷剂供液过多,导致蒸发器内制冷剂蒸发不完全,吸气过热度加大。可通过适当减小膨胀阀开度,调整制冷剂供液量,使吸气过热度恢复正常。
蒸发器的换热面积过大,在实际制冷负荷较小时,也会导致蒸发器效率过高。此时可根据实际工况,通过调节蒸发器的运行台数或采用旁通调节等方式,使蒸发器的换热能力与制冷负荷相匹配。
(八)油路问题
油的质量及洁净度检查:
检查润滑油的质量是否变差,如润滑油是否出现变黑、有异味等现象。若润滑油质量变差,会影响其润滑、降温、密封等性能。对于变质的润滑油,要及时更换符合压缩机要求的新润滑油。
查看油的清洁度,螺杆压缩机对系统的清洁度要求较高,若油中含有杂质、金属屑等,会加剧压缩机部件的磨损。可通过检查油过滤器是否堵塞、观察润滑油的颜色和透明度等方法判断油的清洁度。若油过滤器堵塞,需及时更换滤芯;若油中杂质较多,可采用过滤或更换润滑油的方法解决。
回油温度控制:
回油温度在很大程度上影响螺杆压缩机的使用寿命,一般建议工作温度为 40 - 60℃之间,部分厂家也有标注 70℃或 80℃的。过高的油温会造成油的焦化,破坏油膜的形成,还会影响排气温度高低,进而影响压缩比。若油温过高,可检查油冷却器是否正常工作,冷却水量或风量是否充足,清洗油冷却器表面的污垢,确保油冷却器能够有效降低油温。
油温过低会使油的粘度增加,影响油泵的输送能力和润滑效果。若油温过低,可采用加热润滑油的方法,如使用油加热器,将油温提高到合适的范围。
(九)其他故障
开机或运转期间油沸腾:
此故障通常是由于压缩机进液,或者润滑油中制冷剂偏多导致的。可通过调整节流机构,如调节膨胀阀的开度,控制制冷剂的流量,避免过多制冷剂进入压缩机。同时,检查制冷剂充注量是否过度,若充注过多,需排放多余的制冷剂,使系统运行正常。
油位不足或过高:
油位不足应考虑是否是油分故障,如油分离器分离效果不佳,导致润滑油随制冷剂排出系统。此外,加油量不足、蒸发器回油困难也可能导致油位不足。对于油分故障,需检查油分离器的工作情况,修复或更换故障部件;对于加油量不足,要及时补充润滑油;对于蒸发器回油困难,可检查回油管路是否堵塞、回油装置是否正常工作,清理回油管路,修复回油装置,确保蒸发器能够正常回油。
油位过高应考虑油滤堵死,导致润滑油无法正常循环,或者制冷剂混入油中,使油位看起来升高。若油滤堵死,需更换油过滤器滤芯;若怀疑制冷剂混入油中,可通过对润滑油进行检测,如测量润滑油的密度、闪点等参数,判断是否混入制冷剂。若确认制冷剂混入,需对润滑油进行处理,如采用蒸馏等方法分离制冷剂和润滑油,同时检查制冷系统,找出制冷剂混入油中的原因并解决。
排气温度过高:
排气温度高的因素较多,主要考虑制冷剂过多或者过少。制冷剂过多会使压缩机的吸气压力升高,排气温度也随之升高;制冷剂过少则会导致吸气过热度加大,排气温度升高。可通过检查制冷剂的充注量,结合制冷系统的运行压力、温度等参数,判断制冷剂是否适量。若制冷剂过多,排放多余制冷剂;若制冷剂过少,补充制冷剂至合适量。
吸气过热太高也会导致排气温度过高,可能是由于蒸发器的换热效果不佳、膨胀阀开度太小等原因。可检查蒸发器的工作情况,清理蒸发器表面的污垢,调节膨胀阀的开度,使吸气过热度恢复正常。
工况不稳定,如制冷系统的负荷频繁变化、供电电压波动等,也会引起排气温度过高。对于工况不稳定的问题,要尽量保持制冷系统运行工况的稳定,如稳定制冷负荷、确保供电电压稳定等。
三、维修步骤:规范操作确保修复质量
(一)断开电源
在进行任何维修操作之前,务必断开压缩机的电源,并在电源开关处悬挂 “禁止合闸,有人工作” 的警示标志,防止他人误送电,造成安全事故。同时,要使用万用表等工具确认电源已断开,无电压输出。
(二)打开压缩机并检查内部部件
拆卸外壳及相关部件:
按照正确的顺序拆卸压缩机的外壳、防护罩等部件,注意保存好拆卸下来的螺栓、螺母等零件,避免丢失。在拆卸过程中,若遇到难以拆卸的部件,不可强行拆卸,应仔细检查是否有隐藏的固定装置或锈蚀等问题,采取相应的解决措施,如使用除锈剂、加热等方法。
拆下与压缩机相连的管路,如吸气管、排气管、油管等。在拆卸管路时,要注意防止管路内的制冷剂、润滑油等泄漏,可提前准备好接油盘、密封塞等工具。对于一些采用焊接连接的管路,在拆卸时需使用专业的切割工具,确保切割平整,便于后续的焊接修复。
检查内部机械部件:
检查机体内表面、滑阀表面有无不正常的磨痕,并用内径千分表测量内表面尺寸及圆度。若发现机体内表面有磨痕,可能是由于转子与机壳内壁摩擦、异物进入等原因导致的。对于轻微的磨痕,可使用砂纸、油石等