喷油螺杆空压机在牙轮钻机上的使用与改进

【摘 要】 为提高空压机的利用效率，降低空压机的故障率及使用成本，对喷油螺杆空压机在使用过程中出现的问题进行了分析，探索了相应的改进方法，改进后空压机的故障率及使用成本明显降低，牙轮钻机的使用效率明显提高。

【关键词】 牙轮钻机 空压机 生产效率

包钢集团巴润矿业有限责任公司从2009年开始逐步引进国内先进的穿孔设备YZ-55B、KY-310B两种型号共计15台牙轮钻机，钻机的排渣空压机有IR ML250、ZP5350A两种型号，均为喷油螺杆式空压机。由于没有空压机方面的管理使用经验，厂家提供的技术资料中也没有关于空压机在冬季的使用运行方法，导致在冬季空压机的耗油量大且故障频发。由于本矿区冬季气候条件恶劣，而空压机的管理、操作、维护、保养等工作出现滞后现象，不仅浪费了大量油，而且严重影响了牙轮钻机设备效率的正常发挥。为提高设备效率，我们分析了喷油螺杆空压机的运行原理，结合现有的条件，经过两年多的生产实践，对牙轮钻机空压机的管理、操作、维护、保养进行了探索。

1 存在的问题分析

1.1 缺少维修经验，油更换频繁

空压机的设计工作环境温度范围为1.7℃-46℃[1]，在北方地区，冬季的环境温度远远低于这个范围，所以冬季空压机的故障率较高。排气温度高、主机温度高以及排气压力低，是冬季最常见的空压机故障，油对这三种故障的产生都有影响。由于缺少经验，在故障发生后我们常采用更换油的处理方式。更换油空压机正常运行一两周后，故障再次出现。如此导致空压机油频繁更换，给生产成本带来了极大地负担。

1.2 维护保养滞后，空压机故障率高

牙轮钻机作业环境恶劣，空压机处于高粉尘、振动大的环境中。在这样的环境下，由于操作人员对空压机的日常维护保养事项不熟悉，空压机的维护保养滞后，就会导致空压机故障高发。空压机对环境的要求较高，环境中的大量粉尘会对空压机各部件带来致命影响，振动会造成关键部位的螺丝松动，如果不及时排查处理，都将导致空压机故障。

1.3 缺少操作经验，在冬季运行困难

按照厂家提供的空压机操作使用说明方法，在夏季空压机能够正常启动运行，而在严寒的冬季空压机运行困难，甚至根本无法启动。所有钻机的空压机均出现这一现象，而厂家提供的资料中也找不到解决方案。机械在冬季与夏季的运行情况肯定不同，而我们缺少冬季空压机的操作经验，冬季空压机运行困难，严重制约了牙轮钻机生产效率的发挥。

2 改进的方法

根据本地区气候变化的特点，加强操作人员操作维护保养技能的培训，组织专业技术人员，对空压机进行必要的改进并制定最佳的运行方法，是解决空压机冬季不能正常运行的重要方式。

2.1 加强技能培训，做好入冬整备

操作人员的操作水平不仅会影响设备效率的发挥，也会影响设备的运行状态。操作人员在经过实习期的技能培训后，经理论及实际操作考试合格后方可上岗。对正式上岗的员工，从2010年起，每年至少进行60学时的职业技能培训。在技能培训的设计上，着重加强空压机操作、维护、保养方面的培训。通过技能培训，提高了操作人员的操作水平及维护保养技能，杜绝了因操作不当或保养不及时引起的故障，延缓与推迟了空压机性能的劣化。

10月份，本地区开始进入冬季，应对空压机进行入冬整备。首先全面检查空压机的完好状态，各部螺丝的松紧、有无开焊变形，以及电器线路有无老化等。然后更换空压机空滤芯、油滤芯、油气分离器滤芯以及油，为保证空压机冬季正常运行做前期准备。

2.2 改进冷却装置，探索运行方法

原空压机的启动方式，在启动主电机的同时冷却风机同时运行[2]，冬季环境温度很低影响冷却器内部油的通过。如果此时风机运行，会将冷却器内部油的温度降得更低，空压机油路循环受到影响，造成排气温度升高，空压机高温报警停机的故障发生。针对上述现象，我们将原空压机的冷却装置及启动运行方式必要的改进。将冷却风扇电机控制开关置于控制柜外，便于操作人员安全方便的控制其接通与断开。将冷却器散热片由铝质改为铜质，同时在冷却器的外部增设足够大小的框架，使用金属或非金属材料将冷却器包围在其中，尽量减少周围的漏风部位，在冬季可以使用功率不同的暖风机进行加热，提高冷却器的温度，人为的缩小冷却器的内外温差。

由于按照空压机的使用说明书进行启动运行，夏季符合要求，但冬季不能够使空压机正常运行。我们组织专业技术人员对空压机运行原理进行分析，结果认为冬季空压机的启动必须在冷却风机停止运行的状态下进行，待其油路循环畅通，油液达到一定温度后方能启动冷却风机。当具体的方案确定了以后，通过不断试运行，探索出最佳的启动运行方法。

3 改进后的运行方法

在对空压机冷却器进行改进的同时，我们对空压机的启动运行方法也进行了不断的探索改进。在启动主空压机前，要对空压机进行全面的检查，确保空压机符合启动要求。经检查确认没有异常，将司机室操作盘卸载开关转换到卸载位置，断开风扇控制开关关好柜门，启动空压机。通过显示器观察空压机的运行情况，当卸载运行时的空压机温度达到75-80℃左右时，测试冷却器进、出口的温度。如果出口温度还是很低，表明空压机油路循环系统还未正常运行，空压机可在卸载状态下继续运行到90℃左右，再次对冷却器的进、出油口进行确认，待出口和进口的温差在20-30℃时，使空压机加载运行。检查空压机油箱油位，加载运行时，油位保持在油视镜中部位置为宜。

刚开始加载运行时，操作人员应继续仔细观察空压机的显示数据。如果一切数据显示正常，此时应主要观察空压机排气温度，当温度上升到90-95℃时，合上风扇控制开关，空压机冷却器开始运行。

操作人员应查看机组在全负荷状态下的运行情况，机组及冷却器周围是否有漏油现象，待空压机运行15-25分钟，如果显示一切正常，表明空压机进入了正常运行状态。

无论是在严寒的冬季还是在夏季，操作人员应做好空压机巡回检查工作，以防止突况出现，并且做好设备的运行记录。

4 结语

牙轮钻机的作业环境恶劣，喷油螺杆空压机对环境要求却很高，为保证空压机正常运行同时降低运行成本，就必须对空压机的使用方式进行改进。在没有制定措施及改进前，每个月每台空压机需要消耗油品约2.5万元，给生产成本带来了极大负担，同时钻机的效率还不能充分发挥。通过改进，在三年多的运行中，冬季再没有出现空压机无法运行的现象，设备效率得到了充分发挥，同时空压机耗油节约了80%以上，节能效果明显。

参考文献：

[1]上海施耐德日盛压缩机有限公司.螺杆式空气压缩机.上海：上海施耐德日盛压缩机有限公司，2010.

[2]上海英格索兰压缩机有限公司.英格索兰操作维修说明书.上海：上海英格索兰压缩机有限公司，2002（01）.