活塞制冷壓縮機的故障分析及維護保養

李海燕（單位大連冷凍設備制造有限責任公司）

一、使用現狀

制冷壓縮機應用領域極廣，包括核電、水利、水電、建筑、零售、化工、醫療、食品、水產、礦業、娛樂業等，其質量的高低與設備、零部件的好壞有必然聯系。隨著我國制冷壓縮機研發水平的不斷提高，尤其是活塞式制冷壓縮機方面，我國取得了長足的發展。在我國應用的主要國產品牌來自大連冰山集團、煙臺冰輪集團及國外在華合資或獨資品牌 YORK、COPELAND、BITZER、頓漢布什等。國產制冷壓縮機雖然近年來在技術水平、加工工藝等方面取得了很大進步，但由于采用部件的材質、加工精度、裝配技術等方面存在問題，與發達國家相比仍有一定差距，主要體現在故障率高、噪音偏大、外形笨重等。因此，行業內應圍繞現存的材質水平低、加工精度差等問題，通過產學研結合就能效水平的提高與環保制冷劑的研發提出具體課題，重點突破解決相關技術問題，達到行業快速發展并創出國際品牌。

二、故障分析

2.1、主制冷機組的制冷劑不足

因為溫度是保持不變的，所以如果觀察到制冷壓縮機在環境試驗設備運行過程中都能啟動的話，說明從主電源到各壓縮機的電器線路正常，電器系統方面沒問題。這就要繼續檢查制冷系統，查看兩組制冷機組的低溫級壓縮機R23的排氣和吸氣情況。如果排氣和吸氣壓力值偏低且吸氣壓力呈抽空狀態，說明主機組R23制冷劑缺乏；手摸主機組R23壓縮機的排氣和吸氣管路，如果發現排氣管路溫度不高且吸氣管路溫度不低，也說明主制冷機組的制冷劑不足。

2.2、壓縮機不能啟動或啟動后就停機

電器線路有異常。在電源沒接通、保險絲熔斷、電氣線路斷開、啟動電容或啟動繼電器破損、電機內部有問題等的情況下，壓縮機都是不能正常工作的。所以壓縮機不能啟動時會先檢查電器線路、電機繞組阻值與對地電阻等。一般來說在低于常溫25℃的情況下，電機繞組阻值與對地電阻阻值在2MΩ～5MΩ之間，如果溫度較高則可相應減小；一般主機組R23的直流電阻值小于副繞阻，而單相電機的直流電阻值為幾歐至數十歐且R13=R12+R23。

壓縮機卡缸或抱軸。氣缸內落入的雜質使得活塞卡住不能在氣缸內活動自如；壓縮機缺油導致主軸承、連桿軸承與軸瓦抱在一起，此時壓縮機是不能啟動的；壓縮機年久不用也會因銹蝕而不能正常工作；潤滑油一旦碳化或焦化則會燒壞軸瓦，發生抱軸現象，焦化的潤滑油也可能會將活塞與氣缸粘住而卡缸。當遇到壓縮機卡缸或抱軸時，對于開式壓縮機啟動前必須得先盤車。若盤得動而壓縮機仍不能啟動，則純屬電氣問題；對于全封閉式壓縮機啟動時如果“嗡嗡”作響而壓縮機仍不能啟動，則是壓縮機卡缸或抱軸。壓縮機卡缸或抱軸不嚴重可用敲擊法、高壓啟動法和卸壓啟動法這些方法來檢查，開殼檢查則是下下策。

2.3、能量調節裝置出現故障

卸載機構不動作或動作不到位。卸載機構不動作多是氣缸內油壓不足，不能推動油活塞運動，導致壓縮機空載運轉而不能制冷。曲軸箱內油量過少；油中含有過多的制冷劑；油泵的齒輪間隙和端面間隙過大都會導致油壓不足。因此運行過程中應定期添加冷凍油；關小膨脹閥；定期檢修，調整間隙。此外，過濾網堵塞或油管路不通也會導致油壓不足，故應定期清洗過濾網與油管路。卸載機構雖然有動作但因調解不靈而不到位也會令人頭疼，究其原因有兩點：一是摧桿位置不正確，使得頂桿沒有落入轉動環斜面最凹處，閥片行程縮小，造成閥片關不嚴密；二是長期磨損導致頂桿長度不足，吸氣閥片頂不死使卸載機構動作不靈。因此應停車調整摧桿位置，使油活塞在最深位置時頂桿恰好落入轉動環斜面最凹處，或更換失靈的油活塞彈簧；按工況通過調節螺釘調節彈簧力。

三、維護保養

3.1、應用新制冷機

基于環保要求，應用新制冷劑也是制冷壓縮機行業的一個熱點問題。隨著用于冰箱產品的R22制冷劑時代的結束，近年來新制冷劑壓縮機的研究重點放在了CO2壓縮機上。之所以是CO2壓縮機，主要有三點：一是像汽車空調這種急需替代制冷劑的應用場合增加，其制冷劑排放量大、環境危害大，必須盡早采用環境友好型的制冷劑；二是CO2具有循環的特性，適用于需要循環的應用場合，如熱泵熱水器就是考慮到CO2在超臨界條件下放熱存在一個相當大的溫度滑移而利于將熱水加熱到一個更高的溫度；三是CO2具有熱物理性質和遷移性質，其良好的低溫流動性能和換熱特性可作為復疊制冷循環低溫級制冷劑。因此，作為跨臨界CO2空調系統效率及可靠性影響最大的部件，壓縮機應充分結合CO2超臨界循環具體特點進行設計。CO2和氨一樣，其絕熱指數值較高，可能會使壓縮機排氣溫度偏高，但因CO2所需的壓縮機的壓比不大，因此無需對壓縮機本身進行冷卻。要注意的是因為CO2系統壓力遠遠大于傳統的壓臨界循環系統，壓縮機的軸封設計要求比原有壓縮機要高得多，所以壓縮機的軸封泄漏在一段時間內仍是阻礙其實用化的癥結。

3.2、泄漏、卸載裝置和閥片密封性能的檢查

停機期間，用檢漏儀和肥皂水相結合的方法對活塞制冷壓縮機所有密封部位進行檢查，尤其是開啟式壓縮機的軸封更應仔細檢查。對于半封閉壓縮機，電動機引線接線柱處的密封也要仔細檢查。短期停機時，對卸載裝置的能量調節閥和電磁閥進行檢查，發現連接電磁閥的銅管、外套螺母等處有油跡時應及時修補，同時對連接銅管進行吹污并對供油電磁閥進行“開啟”和“關閉”試驗，確保其正常工作。檢查電磁閥時，可根據電磁閥線圈的額定工作電壓，用外接電源進行檢查。停機期間，應對吸、排氣閥片進行密封檢查，同時檢查閥座密封線有無污物并定期清洗。閥片變形、裂縫、積炭時應及時更換，新更換的閥片應與密封線進行縫合，確保活塞制冷壓縮機密封性能良好。

[1]劉遠全：《制冷壓縮機的的故障分析》[J]科技創新導報，2009(04)

[2]劉永軍：《制冷壓縮機檢修前的基本操作方法》[J]家電檢修技術，2011(15)