“螺桿空壓機(jī)頻繁加卸載”是一類(lèi)比較特殊的故障，對(duì)客戶(hù)或是一些行業(yè)新手來(lái)說(shuō)，甚至都還認(rèn)識(shí)不到。有朋友問(wèn)起故此成文，不足之處敬請(qǐng)海涵。
這種故障，機(jī)組控制器本身沒(méi)有任何故障提示，空壓機(jī)啟停運(yùn)轉(zhuǎn)、各項(xiàng)電氣參數(shù)看起來(lái)都正常。在一些“大馬拉小車(chē)”空壓機(jī)余量比較大的用氣工況下，用氣端也感覺(jué)不出異常。它不像其它故障有非常直觀(guān)的表現(xiàn)，隱蔽性很強(qiáng)，但危害極大。
那么這種故障表現(xiàn)形式是什么呢？
“頻繁加卸載”字面意思就是螺桿空壓機(jī)從加載到卸載的間隔時(shí)間非常短，而且這個(gè)周期頻繁。至于這個(gè)時(shí)間有多短？幾秒到十幾秒都可以認(rèn)為是頻繁。
故障表現(xiàn)：低于加載壓力→空壓機(jī)開(kāi)始加載并排氣→壓力上升迅速→幾秒到十幾秒即達(dá)到設(shè)定的卸載壓力→空壓機(jī)卸載停止排氣→壓力下降迅速→幾秒到十幾秒壓力下降到設(shè)定的加載壓力→空壓機(jī)又開(kāi)始加載排氣...如此周而復(fù)始。
空壓機(jī)頻繁加卸載的危害
毋庸置疑，此種故障對(duì)空壓機(jī)的危害極為嚴(yán)重的，主要是：
①對(duì)執(zhí)行空壓機(jī)加卸載涉及到的運(yùn)動(dòng)部件帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)，如進(jìn)氣閥及其閥組、最小壓力閥、泄放閥等，壽命將極大縮短，繼而引起更多其它故障；
②雖然頻繁加卸載相較頻繁啟停，對(duì)電機(jī)、主機(jī)的沖勁力沒(méi)有那么大，但如此輕、重負(fù)荷的頻繁交替以及潤(rùn)滑條件的頻繁變化，對(duì)電機(jī)、主機(jī)的軸承損害是非常明顯的；
③頻繁加卸載對(duì)氣路、油路上的過(guò)濾裝置造成的沖擊會(huì)導(dǎo)致油分芯、油濾提前失效；
④耗電量增大，單位能效極低
空壓機(jī)頻繁加卸載的可能原因及分析
首先要排除一些瞎胡鬧的因素：
①?zèng)]有儲(chǔ)氣罐或者極小的儲(chǔ)氣罐，空壓機(jī)排氣量大而用氣量?。?/p>
②單個(gè)用氣瞬間用氣量大，而沒(méi)有配置足夠的緩沖儲(chǔ)氣罐；
③加卸載的壓力設(shè)置過(guò)于靠近，如加載6.9bar，卸載7.0bar；
其次，了解螺桿機(jī)加卸載的控制原理：
螺桿空壓機(jī)加卸載的控制邏輯是通過(guò)設(shè)定的壓力值來(lái)觸發(fā)加卸載動(dòng)作，如6bar加載，7bar卸載。它不同于小型活塞機(jī)的壓力開(kāi)關(guān)這種機(jī)械結(jié)構(gòu)，螺桿機(jī)是通過(guò)壓力變送器來(lái)監(jiān)測(cè)壓力，壓力變送器提供給控制器5~20mA的電信號(hào)，由控制器再進(jìn)行換算和判斷，輸出電信號(hào)控制各種電磁閥以執(zhí)行加卸載的動(dòng)作。
螺桿機(jī)的壓力變送器采樣點(diǎn)一般都設(shè)置在空冷卻器后，即螺桿機(jī)的排氣口處。螺桿機(jī)的排氣口與管網(wǎng)是連通的，保證管網(wǎng)的壓力不低于要求的壓力是空壓機(jī)工作的唯一目的。所以，當(dāng)壓力采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)到壓力等于或低于設(shè)定的加載壓力時(shí)，空壓機(jī)必然加載，反之，當(dāng)監(jiān)測(cè)到壓力等于或高于設(shè)置的最高壓力時(shí)，空壓機(jī)必然卸載。
空壓機(jī)加載執(zhí)行的動(dòng)作是：空壓機(jī)進(jìn)氣閥打開(kāi)，大量進(jìn)氣，經(jīng)壓縮、分離、頂開(kāi)最小壓力閥、冷卻后排向用氣管網(wǎng)；
空壓機(jī)卸載執(zhí)行的動(dòng)作是：進(jìn)氣閥關(guān)閉，僅極少量進(jìn)氣，泄放閥動(dòng)作泄放內(nèi)壓（也就是泄放掉最小壓力閥之前氣路里的壓力，一般只保留油循環(huán)所需的壓力，卸載的時(shí)候油氣桶內(nèi)壓力一般只有2bar多，以便再次加載時(shí)只承受較低的背壓，減少能耗），最小壓力閥這時(shí)起到一個(gè)關(guān)鍵的單向止回的作用，不允許管路中的成品壓縮氣體反流到油氣桶被泄放。
通過(guò)以上原理的分析可以看出，螺桿空壓機(jī)的加卸載取決于壓力采樣點(diǎn)的壓力變化，那么以下引起空壓機(jī)頻繁加卸載的原因就容易理解了：
①空壓機(jī)出口與儲(chǔ)氣罐之間是否有止回閥。
這一點(diǎn)，在所有的螺桿機(jī)培訓(xùn)中都明確要求不得安裝止回閥。這是因?yàn)榛钊麢C(jī)時(shí)代，安裝止回閥是標(biāo)準(zhǔn)操作，一些“老師傅”甚至是設(shè)計(jì)院，到現(xiàn)在仍還有這種設(shè)計(jì)。明確一點(diǎn)：不是說(shuō)安裝了止回閥，螺桿機(jī)就一定頻繁啟動(dòng)，這與螺桿機(jī)的最小壓力閥的密封與否有關(guān)，如果最小壓力閥密封很好，頻繁啟動(dòng)則不明顯。但是現(xiàn)實(shí)是，絕大多數(shù)的最小壓力閥根本不可能密封。
如果在空壓機(jī)與儲(chǔ)氣罐之間安裝止回閥，意味著空壓機(jī)最小壓力閥與止回閥之間的管道會(huì)形成一個(gè)事實(shí)的儲(chǔ)氣空間。這樣會(huì)造成壓力采樣點(diǎn)無(wú)法監(jiān)測(cè)到管網(wǎng)的壓力變化（止回閥將管道的回流氣流隔斷了，壓力變送器事實(shí)上監(jiān)測(cè)到的只是這一段管路里氣體的壓力）。
當(dāng)機(jī)組卸載時(shí)，此時(shí)這一段管路的壓力是要高于油氣桶內(nèi)的壓力的（如上文所述油氣桶的壓力被泄放掉了，只有2bar左右），而最小壓力閥不可能做到完全的止回密封，必然會(huì)向油氣桶泄露，加上這段管路的容積本就很小，壓力很快就因?yàn)樾孤侗唤迪聛?lái)（所以止回閥離空壓機(jī)排氣出口越近頻繁加卸載越明顯，因?yàn)樵浇?，這段管路的容積越?。?/p>
機(jī)組檢測(cè)到壓力降下來(lái)，必然重新加載，當(dāng)油氣桶壓力達(dá)到最小壓力閥開(kāi)啟壓力后，氣流經(jīng)空冷向管網(wǎng)流動(dòng)，很快提高了壓力變動(dòng)器所在的這段管路的壓力，直至頂開(kāi)止回閥與管網(wǎng)的管路連通，可能這時(shí)候，管網(wǎng)的壓力根本只稍微低一點(diǎn)點(diǎn)，自然壓力很快就到達(dá)卸載壓力，機(jī)組執(zhí)行卸載動(dòng)作，這就是螺桿機(jī)頻繁加卸載的原因。
以上發(fā)生在空壓機(jī)的出力大于用氣量的情況下，如果空壓機(jī)和用氣量相等或者無(wú)法打滿(mǎn)壓力的情況，是不會(huì)出現(xiàn)頻繁加卸載現(xiàn)象的。也就是說(shuō)空壓機(jī)一直加載都無(wú)法達(dá)到卸載壓力則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。故變頻和一些帶容調(diào)功能的空壓機(jī)不存在這種情況，即沒(méi)有卸載的泄放就不會(huì)發(fā)生這種情況。但不管怎樣，螺桿機(jī)后裝止回閥有害無(wú)益。
②當(dāng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)安裝有止回閥的情況下，還有這種現(xiàn)象是為什么呢？
通過(guò)以上安裝止回閥造成頻繁加卸載的原因，發(fā)散思維來(lái)看，所有可能導(dǎo)致壓力采樣點(diǎn)附近形成局部封閉管路現(xiàn)象的其它原因，都可能導(dǎo)致這種情況發(fā)生。
比如：空壓機(jī)出口接過(guò)濾器，如果這個(gè)過(guò)濾器堵塞或者嚴(yán)重泡水（氣流還是能過(guò)去，只是需要足夠的背壓），因?yàn)闅饬魍ㄟ^(guò)過(guò)濾器的流速變慢，很容易空壓機(jī)到過(guò)濾器的這段管路（壓力采樣點(diǎn)在此）就達(dá)到設(shè)定的壓力上限，繼而空壓機(jī)卸載，實(shí)際上總管網(wǎng)的壓力未必達(dá)到了。這段局部管路的高壓空氣向兩低壓端（經(jīng)過(guò)過(guò)濾器到管網(wǎng)、最小壓力閥到油氣桶）繼續(xù)流動(dòng)，與前文所述一樣，因?yàn)檫@段管路容積小，極短時(shí)間壓力就會(huì)快速下降。
由此，空壓機(jī)出口接較細(xì)的管路，儲(chǔ)氣罐中積水很多，管路中有一些雜物碰巧形成止回效果等都可能造成這種情況。當(dāng)然還有一些比如壓力變送器的壓力采樣管中有水也有可能會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題。
最后，螺桿空壓機(jī)的故障維修，更多的是需要理解其原理以及故障形成的機(jī)理，這樣即便經(jīng)驗(yàn)不足，不能很快速的定位問(wèn)題，但只要方向不錯(cuò)，通過(guò)抽絲剝繭，加上膽大心細(xì)，就沒(méi)有處理不了的問(wèn)題。
