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壓縮機(jī)缺油與潤滑不足故障分析
2024-03-08
1.引言
壓縮機(jī)是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的復(fù)雜機(jī)器,，保證壓縮機(jī)曲軸,、軸承,、連桿,、活塞等運(yùn)動件的充分潤滑是維持機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本要求,。為此,，壓縮機(jī)要求定期檢查潤滑油油位和顏色。壓縮機(jī)缺油,、油焦化變質(zhì),、回液稀釋、制冷劑沖刷,、使用劣質(zhì)潤滑油等造成運(yùn)動件潤滑不足的情況比較常見,。潤滑不足會引起軸承面磨損或劃傷，嚴(yán)重時會造成抱軸,、活塞卡在氣缸內(nèi)以及由此而引起的連桿彎曲,、斷裂事故。
2,、缺油
缺油是很容易辨別的壓縮機(jī)故障之一,，壓縮機(jī)缺油時曲軸箱中油量很少甚至沒有潤滑油。
壓縮機(jī)是一個特殊的氣泵,，大量制冷劑氣體在被排出的同時也夾帶走一小部分潤滑油（稱為奔油或跑油）,。壓縮機(jī)奔油是無法避免的，只是奔油速度有所不同,。半封活塞式壓縮機(jī)排氣中大約有2-3％的潤滑油,。渦旋壓縮機(jī)為0.5-1%。
對于一臺排量為100m3/hr,，曲軸箱儲油量為6升的6缸壓縮機(jī),，3％的奔油意味著大約0.3-0.8升/分鐘的奔油量，或壓縮機(jī)無回油運(yùn)轉(zhuǎn)時間為十幾分鐘,。 排出壓縮機(jī)的潤滑油不回來,，壓縮機(jī)就會缺油。
壓縮機(jī)通?；赜陀袃煞N方式：一種是油分離器回油,，另一種是回氣管回油。油分離器安裝在壓縮機(jī)排氣管路上,，一般能分離出50-95％的奔油,，回油效果好,，速度快，大大減少進(jìn)入系統(tǒng)管路的油量,，從而有效延長了無回油運(yùn)轉(zhuǎn)時間,。
管路特別長的制冷系統(tǒng)、滿液式制冰系統(tǒng)以及溫度很低的凍干設(shè)備等,，開機(jī)后十幾分鐘甚至幾十分鐘不回油或回油量非常少的情況并不稀奇,，設(shè)計不好的系統(tǒng)會出現(xiàn)壓縮機(jī)油壓過低而停機(jī)的問題。這種制冷系統(tǒng)安裝高效油分離器能大大延長壓縮機(jī)無回油運(yùn)轉(zhuǎn)時間,，使壓縮機(jī)安全度過開機(jī)后無回油的危機(jī)階段,。
未被分離出來的潤滑油將進(jìn)入系統(tǒng)，隨制冷劑在管內(nèi)流動,，形成油循環(huán),。潤滑油進(jìn)入蒸發(fā)器后，一方面因溫度低溶解度小,，一部分潤滑油從制冷劑中分離出來,；另一方面，溫度低粘度大,，分離出來的潤滑油容易附著在管內(nèi)壁上,，流動比較困難。
蒸發(fā)溫度越低,，回油越困難,。這就要求蒸發(fā)管路設(shè)計和回氣管路設(shè)計和施工必須有利于回油，常見的做法是采用下降式管路設(shè)計,，并保證較大的氣流速度,。對于溫度特別低的制冷系統(tǒng)，如－85°C和－150°C醫(yī)用低溫箱,，除選用高效油分離器外,，通常還添加特殊溶劑，防止?jié)櫥投旅?xì)管和膨脹閥,，并幫助回油,。
實(shí)際應(yīng)用中，由于蒸發(fā)器和回氣管路設(shè)計不當(dāng)引起的回油問題并不罕見,。對于R22和R404A系統(tǒng)來說,，滿液式蒸發(fā)器的回油非常困難,，系統(tǒng)回油管路設(shè)計必須非常小心,。對于這樣的系統(tǒng)，使用高效油分可以大大減小進(jìn)入系統(tǒng)管路的油量,，有效延長開機(jī)后回氣管無回油時間,。
當(dāng)壓縮機(jī)比蒸發(fā)器的位置高時,垂直回氣管上的回油彎是必需的,。回油彎要盡可能緊湊,，以減小存油,。回油彎之間的間距要合適,，回油彎的數(shù)量比較多時,，應(yīng)該補(bǔ)充一些潤滑油。
變負(fù)荷系統(tǒng)的回油管路也必須小心,。當(dāng)負(fù)荷減小時,，回氣速度會降低，速度太低不利于回油,。為了保證低負(fù)荷下的回油,，垂直的吸氣管可以采用雙立管。 壓縮機(jī)頻繁啟動不利于回油,。 除霜時蒸發(fā)器溫度升高,，潤滑油粘度減小，易于流動,。除霜循環(huán)過后,，制冷劑流速大，滯留的潤滑油會集中返回壓縮機(jī),。
制冷劑泄漏較多時回氣速度會降低,，速度太低會造成潤滑油滯留在回氣管路，不能快速返回壓縮機(jī),。
油壓安全護(hù)裝置在缺油時會自動停機(jī),，保護(hù)壓縮機(jī)不受損壞。沒有視油鏡和油壓安全裝置的全封閉壓縮機(jī)（包括轉(zhuǎn)子和渦旋壓縮機(jī)）以及風(fēng)冷壓縮機(jī),，缺油時沒有明顯癥狀,，也不會停機(jī)，壓縮機(jī)會在不知不覺中磨損損壞,。壓縮機(jī)噪音,、震動或電流過大，可能與缺油有關(guān),，對壓縮機(jī)和系統(tǒng)運(yùn)行狀況的準(zhǔn)確判斷就顯得非常重要,。
壓縮機(jī)缺油引起的磨損一般比較均勻。如果潤滑油很少或者沒有油,，軸承表面就會出現(xiàn)劇烈的摩擦,，溫度會在幾秒內(nèi)迅速升高。如果電機(jī)的功率足夠大,，曲軸會繼續(xù)轉(zhuǎn)動,，曲軸和軸承表面會被磨損或劃傷,，否則曲軸會被軸承抱死，停止轉(zhuǎn)動,?；钊跉飧變?nèi)的往復(fù)運(yùn)動也是一樣的，缺油會導(dǎo)致磨損或劃傷,，嚴(yán)重時活塞會卡在氣缸內(nèi)不能運(yùn)動,。
3、潤滑不足
以下三種原因也可以造成潤滑不足：
1,、潤滑油無法到達(dá)軸承表面,；
2、潤滑油雖已到達(dá)軸承表面,，但是粘度太小,，不能形成足夠厚度的油膜；
3,、潤滑油雖已到達(dá)軸承表面,，但是由于過熱而分解掉了，不能起到潤滑作用,。
吸油網(wǎng)或供油管路堵塞,、油泵故障等均會影響潤滑油的輸送，潤滑油無法到達(dá)遠(yuǎn)離油泵的摩擦面,。吸油網(wǎng)和油泵正常,，但軸承磨損、間隙過大等造成漏油和油壓過低,，會使遠(yuǎn)離油泵的摩擦面得不到潤滑油,，造成磨損和劃傷。
回液是常見的系統(tǒng)問題,，回液的一大危害在于稀釋潤滑油,。被稀釋的潤滑油到達(dá)摩擦面后，?度低,，不能形成足夠厚度的保護(hù)油膜,，久而久之會造成磨損?；匾毫勘容^大時,，潤滑油會很稀，不但不能起到潤滑作用,，而且還會溶解沖刷原有油膜,，引起制冷劑沖刷。
由于種種原因（包括壓縮機(jī)啟動階段）沒有得到潤滑油的摩擦面溫度會迅速攀升,，超過175°C后潤滑油就開始分解,。“潤滑不足－摩擦－表面高溫－油分解”是一個典型的惡性循環(huán)，許多惡性事故包括連桿抱軸,、活塞卡缸都與這個惡性循環(huán)有關(guān),。
4、結(jié)論與建議
1,、缺油的根本原因不在于壓縮機(jī)奔油多少和快慢,，而是系統(tǒng)回油不好。
2,、安裝油分離器可以快速回油,，延長壓縮機(jī)無回油運(yùn)轉(zhuǎn)時間。
3,、蒸發(fā)器和回氣管路的設(shè)計必須考慮到回油,。
4、液和制冷劑遷移會稀釋潤滑油,，不利于油膜的形成,，注意系統(tǒng)回液。
5,、油泵故障和油路堵塞會影響供油量和油壓,，導(dǎo)致摩擦面缺油，注意油路系統(tǒng)檢測,。
缺油的根源在于系統(tǒng),，只更換壓縮機(jī)或某些配件不能從根本上解決缺油問題 。
來源：暖通空調(diào)在線論壇
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