某冷庫(kù)，采用上海某制冷機(jī)廠生產(chǎn)的活塞式氨壓縮機(jī)機(jī)組制冷，機(jī)組由兩臺(tái)壓縮機(jī)組成，用一臺(tái)備用。整個(gè)機(jī)組的使用時(shí)間已經(jīng)超過(guò)十年，其中一臺(tái)壓縮機(jī)壞了后，便很快起用了備用的一臺(tái)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)備用的這一臺(tái)雖然能夠工作，但是潤(rùn)滑油的耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了正常的水平。
故障現(xiàn)象：在正常負(fù)荷，運(yùn)行平穩(wěn)的條件下，通過(guò)曲軸箱的觀察鏡可以發(fā)現(xiàn)，油面的高度明顯偏低，機(jī)組集油器的油面過(guò)高;在更換機(jī)油時(shí)，往往把曲軸箱內(nèi)一部分殘油放出，放油時(shí)，油液會(huì)噴射而出。故障原因分析：先是對(duì)壓縮機(jī)的整個(gè)油路系統(tǒng)進(jìn)行分析：沒(méi)有找到外在的漏油點(diǎn)，軸封以及其他的密封裝置都正常;接著檢查了油壓調(diào)節(jié)器，同另一臺(tái)上的油壓調(diào)節(jié)器做了比較，判斷為正常;檢查了油泵、油過(guò)濾器等零部件前后的油壓，也在正常范圍內(nèi);由于此類型的壓縮機(jī)組，油泵不是由電機(jī)帶動(dòng)，而是由曲軸直接提供動(dòng)力，因此無(wú)法通過(guò)測(cè)電機(jī)電流的辦法來(lái)判斷油泵的負(fù)荷是否正常，但是通過(guò)聲音辨別，油泵工作時(shí)也并無(wú)異常。
其次考慮的是活塞式壓縮機(jī)所特有的泵油現(xiàn)象。活塞式壓縮機(jī)壓縮制冷劑工質(zhì)時(shí)，依靠活塞環(huán)與汽缸壁來(lái)完成密封。如果由于磨損或者別的原因使活塞環(huán)與活塞環(huán)槽的配合問(wèn)隙過(guò)大，活塞環(huán)在活塞環(huán)槽內(nèi)的軸向活動(dòng)幅度就會(huì)變大，從而使泵油作用放大。具體原理如圖所示：
當(dāng)活塞上行時(shí)，活塞環(huán)緊貼環(huán)槽上壁，飛濺過(guò)來(lái)的潤(rùn)滑油會(huì)進(jìn)人活塞環(huán)與環(huán)槽下壁之間的空間，(如圖l(a)所示);當(dāng)活塞下行時(shí)，活塞環(huán)又緊貼環(huán)槽下壁，將活塞環(huán)槽下部空間的潤(rùn)滑油“泵”到汽缸的工作容積內(nèi)，隨排汽排出，增大了油耗。當(dāng)然上述是一道活塞環(huán)的情況，有多道活塞環(huán)的情況原理是一樣的，只不過(guò)泵油過(guò)程是由多道環(huán)共同作用的結(jié)果。用塞尺測(cè)量各環(huán)間隙，有個(gè)別環(huán)間隙過(guò)大，但是為了穩(wěn)妥起見(jiàn)，更換了所有汽缸的活塞環(huán)(包括氣環(huán)和油環(huán))。開(kāi)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，故障仍然存在，油耗過(guò)高的問(wèn)題并沒(méi)有得到明顯的改善。
最后決定對(duì)此臺(tái)壓縮機(jī)進(jìn)行徹底分解，對(duì)涉及到潤(rùn)滑油循環(huán)的方方面面進(jìn)行檢查。打開(kāi)壓縮機(jī)的汽缸端蓋，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)的高壓汽缸的排氣腔除了與油分離器接通外，還與一體積較小的內(nèi)置集油器相連，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示：
分析此集油器的作用如下：雖然大部分潤(rùn)滑油會(huì)隨排汽進(jìn)入油分離器后分離，但是有少部分潤(rùn)滑油在重力的作用下，有可能不會(huì)被排汽帶走，而此款壓縮機(jī)的排氣腔比較深，帶不走的潤(rùn)滑油又會(huì)流回汽缸，或者在排氣腔集聚，影響排汽壓力，所以設(shè)置一內(nèi)置集油器，把排汽帶不走的潤(rùn)滑油收集起來(lái)，依靠球閥的控制，在排汽壓力的作用下定期地把潤(rùn)滑油壓回曲軸箱。經(jīng)仔細(xì)檢查，筆者發(fā)現(xiàn)此球閥存在關(guān)閉不嚴(yán)的問(wèn)題，當(dāng)集油器內(nèi)匯集的潤(rùn)滑油被排光后，高壓排汽會(huì)通過(guò)關(guān)閉不嚴(yán)的球閥竄入曲軸箱，使曲軸箱內(nèi)的壓力急劇升高，壓縮機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑系統(tǒng)回油受阻，致使曲軸箱內(nèi)油面持續(xù)降低，而集油器內(nèi)油面升高到正常水平以上。這也是為什么打開(kāi)曲軸箱排污油閥后，潤(rùn)滑油會(huì)噴射而出的原因所在，曲軸箱內(nèi)壓力過(guò)大所致。
故障處理：由于此款機(jī)型已經(jīng)停產(chǎn)，找不到內(nèi)置集油器總成，不能進(jìn)行總體更換。因此決定先對(duì)球閥進(jìn)行修理，如果無(wú)法修理或者修理后故障重新出現(xiàn)，就把球閥焊死，徹底消除高壓竄汽的可能，當(dāng)然此集油器也就廢棄了，所以先進(jìn)行保守的修理。因?yàn)殚L(zhǎng)期閑置，閥門、閥座生銹以及積聚雜質(zhì)是閥門關(guān)閉不嚴(yán)的主要原因，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的打磨清洗后，重新組裝。開(kāi)機(jī)運(yùn)行后，故障果然消除，壓縮機(jī)組的耗油量很快恢復(fù)到正常水平，而且一直正常運(yùn)行兩個(gè)多月，說(shuō)明球閥運(yùn)行還是可靠的，沒(méi)有必要封死。
結(jié)論：
1、在壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)改善壓縮機(jī)的排氣腔的設(shè)計(jì)，增大排汽的攜油能力，盡量避免象內(nèi)置集油器一樣的輔助部件。否則的話，因?yàn)榍蜷y的故障，不僅會(huì)引起壓縮機(jī)組的油耗過(guò)大，在低壓曲軸箱長(zhǎng)久保持高壓的情況下，還會(huì)破壞系統(tǒng)的密封，增大制冷劑的泄漏量。另外此類內(nèi)置部件，一旦出現(xiàn)故障，不容易發(fā)現(xiàn)和檢修。
2、當(dāng)感覺(jué)低壓曲軸箱出現(xiàn)壓力過(guò)大時(shí)(放油成噴射狀)，應(yīng)該首先考慮系統(tǒng)內(nèi)可能的高低壓竄汽，對(duì)癥下藥，會(huì)提高檢修效率
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