某大型釩鈦磁鐵礦，露天開(kāi)采結(jié)束后轉(zhuǎn)入地下采用無(wú)底柱分段崩落法開(kāi)采，井下壓氣系統(tǒng)采用集中供氣方式，尖山采場(chǎng)開(kāi)采標(biāo)高為1200 m水平至1300 m水平，采用平硐+斜坡道汽車(chē)開(kāi)拓運(yùn)輸方案，年采出礦石150萬(wàn)t。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范采用2套互相獨(dú)立的壓氣系統(tǒng)，一套用于井下生產(chǎn)供氣，主要供給采礦的掘進(jìn)設(shè)備、裝藥設(shè)備及部分噴漿設(shè)備使用。由于井下溫度低，供風(fēng)距離短，空壓機(jī)壓縮及使用效率得到提高并且避免了噪音擾民，在1200 m中段利用無(wú)軌設(shè)備維修間改為空壓機(jī)壓氣站。經(jīng)用氣量校核，生產(chǎn)壓氣系統(tǒng)采用3臺(tái)移動(dòng)螺桿空壓機(jī)，供風(fēng)主管采用Ф159 mm×6 mm無(wú)縫鋼管相互連通。另一套用于安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”中的壓風(fēng)自救系統(tǒng)，新建壓氣站布置在1312 m無(wú)軌斜坡道工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，采用3臺(tái)螺桿式空壓機(jī)，2用1備，由于在安全避險(xiǎn)情況下才使用，壓氣站不配置儲(chǔ)氣罐，在每臺(tái)空壓機(jī)出氣口后部增加1套壓縮空氣凈化裝置，供風(fēng)主管采用Ф159 mm×5 mm，由壓氣站接管后通過(guò)1312 m～1200 m無(wú)軌斜坡道，分3路DN100支管分別進(jìn)入1300 m中段、1280分段及1200中段，同時(shí)在井下設(shè)有74套自救裝置，確保在緊急情況下保障作業(yè)人員的安全。

　　螺桿空壓機(jī)在礦山井下開(kāi)采中的作用，不僅供井下生產(chǎn)用氣，同時(shí)供安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”中的壓風(fēng)自救用氣。因此，針對(duì)常見(jiàn)的螺桿空壓機(jī)故障，總結(jié)檢修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)礦山安全生產(chǎn)具有不可或缺的作用。

　　1 螺桿空壓機(jī)工作原理

　　螺桿空壓機(jī)主要由主機(jī)和輔機(jī)2大部分組成，主機(jī)包括螺桿空壓機(jī)主機(jī)和電機(jī)系統(tǒng)，輔機(jī)包括氣路調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻分離系統(tǒng)、控制電氣系統(tǒng)等。

　　該礦螺桿空壓機(jī)主機(jī)采用2級(jí)螺桿方式，具有效率高，節(jié)能明顯等特點(diǎn)。

　　在氣路調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，空氣經(jīng)進(jìn)氣過(guò)濾器濾去塵埃、雜質(zhì)之后，經(jīng)過(guò)進(jìn)氣控制閥進(jìn)入空壓機(jī)的吸氣口，并在壓縮過(guò)程中與噴入的潤(rùn)滑油混合。經(jīng)壓縮后的油氣混合物經(jīng)止逆閥被排入油氣分離器中，經(jīng)一、二次油氣分離，再經(jīng)過(guò)最小壓力閥、后冷卻器和氣水分離器后被送入壓氣系統(tǒng)中，排氣量為26.2m3/min、壓力為0.7 MPa～0.75 MPa，功率為132k W。

　　在冷卻分離系統(tǒng)中，當(dāng)空壓機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油氣分離桶中的潤(rùn)滑油依靠空壓機(jī)的排氣壓力和噴油口處的壓差維持其在回路中的流動(dòng)。潤(rùn)滑油在此壓差的作用下，經(jīng)過(guò)溫控閥進(jìn)入油冷卻器，再經(jīng)過(guò)油過(guò)濾器除去雜質(zhì)微粒后，通過(guò)斷油電磁閥，潤(rùn)滑油被噴入空壓機(jī)主機(jī)，起到潤(rùn)滑、密封、冷卻和降噪的作用。

　　2 典型故障及檢修維護(hù)

　　2.1 排氣溫度高故障及檢修維護(hù)

　　檢修前先確認(rèn)壓氣站室內(nèi)溫度是否在許可范圍內(nèi)，通風(fēng)條件是否良好，同時(shí)空壓機(jī)油位是否在正常狀態(tài)。首先確認(rèn)螺桿空壓機(jī)溫度傳感器及智能控制系統(tǒng)是否有故障，檢查時(shí)可以用另外的測(cè)溫儀器進(jìn)行校對(duì)。如果確認(rèn)溫度傳感器及智能控制系統(tǒng)無(wú)問(wèn)題，進(jìn)一步檢查油冷卻器進(jìn)出口的溫差，正常溫差應(yīng)該在5℃～10℃之間。溫差如果大于此范圍，說(shuō)明空壓機(jī)油流量不足，油路存在堵塞情況或溫控閥失效未完全開(kāi)啟。檢查機(jī)油濾清器及溫控閥是否正常，可以取下閥芯，封閉溫控閥的一端，強(qiáng)迫空壓機(jī)油全部通過(guò)冷卻器，如果溫度仍然較高，就有可能是油路存在異物堵塞的情況。

　　如果冷卻器溫差小于正常范圍，證明是冷卻器散熱不良，檢查散熱器是否結(jié)垢，散熱風(fēng)扇是否異常導(dǎo)致風(fēng)量不足，散熱器內(nèi)部是否存在較多油垢，一般清洗可以解決故障，清洗后也容易發(fā)現(xiàn)冷卻器滲油情況。

　　如果冷卻器溫差在正常范圍，空壓機(jī)排氣溫度依然偏高，說(shuō)明空壓機(jī)機(jī)頭的發(fā)熱量較大，超出正常范圍，應(yīng)檢查空壓機(jī)是否存在超壓運(yùn)行，空壓機(jī)油是否滿(mǎn)足技術(shù)要求，油質(zhì)是否老化變質(zhì)，空壓機(jī)主軸軸承運(yùn)行是否正常，甚至是否存在端面摩擦現(xiàn)象。螺桿空壓機(jī)采用冷卻潤(rùn)滑油密閉循環(huán)，如果長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)不同程度的積碳、積垢現(xiàn)象，導(dǎo)致電磁閥及溫控閥等失效。使用中要加強(qiáng)油路系統(tǒng)的日常保養(yǎng)及點(diǎn)檢，及時(shí)更換或添加空壓機(jī)油、更換空氣濾芯及油過(guò)濾器等。更換空壓機(jī)油時(shí)要等空壓機(jī)運(yùn)行剛結(jié)束油還是熱的時(shí)候更換才能取得比較好的效果。在點(diǎn)檢工作中要關(guān)注油溫和油位的變化，特別是冷卻器進(jìn)出口油溫的變化，同時(shí)要定期檢查油位，如油不足時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行添加，如加油周期頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)油不足的現(xiàn)象，就有可能是管路存在泄漏或油分離器濾芯損壞造成隨風(fēng)帶油現(xiàn)象。

　　2.2 主軸燒損故障及檢修維護(hù)

　　主軸燒損是螺桿空壓機(jī)比較嚴(yán)重的故障，處理不正確很可能導(dǎo)致空壓機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損，甚至造成螺桿空壓機(jī)主機(jī)報(bào)廢。主軸燒損主要由以下幾方面原因造成。

　　(1)轉(zhuǎn)子異常位移是造成空壓機(jī)主軸燒損的主要原因，一方面由于轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生磨損導(dǎo)致螺桿空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡卡死。另一方面由于螺桿空壓機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行或軸承安裝不當(dāng)，導(dǎo)致主軸兩端向心軸承間隙逐漸擴(kuò)大，從而使主軸產(chǎn)生軸向或橫向竄動(dòng)，尤其是陽(yáng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)間隙過(guò)大時(shí)，容易導(dǎo)致異常竄動(dòng)發(fā)生，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致主軸燒損。

　　(2)空壓機(jī)油質(zhì)量不合格也會(huì)導(dǎo)致螺桿式空壓機(jī)主軸燒損，空壓機(jī)油對(duì)于螺桿式空壓機(jī)運(yùn)行主要起冷卻和潤(rùn)滑作用，一旦空壓機(jī)油出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題就會(huì)造成螺桿空壓機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行后機(jī)體中殘存的雜質(zhì)增多，嚴(yán)重影響螺桿空壓機(jī)的正常運(yùn)行。

　　(3)異物進(jìn)入螺桿空壓機(jī)機(jī)體也會(huì)導(dǎo)致機(jī)體磨損加劇從而導(dǎo)致主軸燒損。

　　針對(duì)螺桿空壓機(jī)主軸燒損的以上原因，必須加強(qiáng)空壓機(jī)運(yùn)行的日常管理，建立定期的維修保養(yǎng)機(jī)制和相應(yīng)的維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做好日常點(diǎn)檢工作，及時(shí)對(duì)主軸及軸承進(jìn)行維修保養(yǎng)。定期更換易損件，如空氣濾芯、油濾芯等。加強(qiáng)潤(rùn)滑油質(zhì)量的檢查，如不足及時(shí)補(bǔ)充。改善空壓機(jī)在井下工作環(huán)境中的空氣質(zhì)量，加強(qiáng)井下通風(fēng)作業(yè)，如遇井下附近有爆破作業(yè)時(shí)必須停止空壓機(jī)，待炮煙排凈后才能再次運(yùn)行。

　　2.3 不加載故障及檢修維護(hù)

　　螺桿空壓機(jī)在作業(yè)中或啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)不加載或自動(dòng)停機(jī)加載時(shí)間短建立不了額定壓力的現(xiàn)象，主要有以下原因：

　　(1)管路上氣壓超過(guò)控制器設(shè)定的額定負(fù)荷壓力，導(dǎo)致壓力調(diào)節(jié)器斷開(kāi)。

　　(2)最小壓力閥失效，加載時(shí)無(wú)動(dòng)作導(dǎo)致高溫壓縮空氣無(wú)法進(jìn)入冷卻器。

　　(3)油分離器與卸荷閥間的控制管路上存在泄漏。

　　若管路上氣壓超過(guò)額定負(fù)荷壓力，首先檢查空壓機(jī)額定壓力設(shè)定是否正確，也可進(jìn)行手工調(diào)節(jié)來(lái)排除智能控制器的故障，當(dāng)管路上的壓力低于額定負(fù)荷壓力時(shí)，空壓機(jī)會(huì)自動(dòng)加載;若最小壓力閥失效，拆下檢查或替換進(jìn)行檢查，如無(wú)法修理必要時(shí)進(jìn)行更換;如果分離器與卸荷閥間的控制管路上存在泄漏，應(yīng)檢查管路及連接處，及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

　　3 結(jié)論

　　結(jié)合尖山采場(chǎng)日常使用、檢修維護(hù)、管理等實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)移動(dòng)螺桿空壓機(jī)常見(jiàn)故障排除進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)歸納，螺桿空壓機(jī)排氣溫度高、主軸燒損、不加載是地下開(kāi)采壓氣系統(tǒng)常見(jiàn)故障。加強(qiáng)日常運(yùn)行維護(hù)及設(shè)備點(diǎn)檢工作，做好常規(guī)耗件的儲(chǔ)備及修舊利廢，可降低維護(hù)成本和維修強(qiáng)度，延長(zhǎng)螺桿空壓機(jī)的無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間，大大提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，確保地下開(kāi)采生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

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　　《移動(dòng)螺桿空壓機(jī)的典型故障及使用維護(hù)》來(lái)源：《采礦技術(shù)》，作者：黃龍

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