引起熱泵壓縮機卡缸故障的原因分析

　　壓縮機卡缸是空調(diào)和熱泵常見故障之一，是很嚴重的故障問題，本文從幾個方面分析引起壓縮機卡缸的原因(重點說明轉(zhuǎn)子式壓縮機)。

　　

　　一、轉(zhuǎn)子式壓縮機結(jié)構圖

　　

 

　　

　　二、卡缸現(xiàn)象

　　

　　1、卡缸定義：是指壓縮機運行時由于潤滑不良、雜質(zhì)等原因?qū)е碌南鄬\動部件相互咬合而無法運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，壓縮機卡缸表明壓縮機已經(jīng)損壞。壓縮機卡缸較多發(fā)生在相對滑動摩擦的軸承和曲軸摩擦面、汽缸與下軸承、相對滾動摩擦的活塞和汽缸摩擦面上。

　　

　　另外一種現(xiàn)象有時會被誤判成卡缸，即壓縮機啟動不良，壓縮機啟動不良指壓縮機的啟動力矩不能克服系統(tǒng)阻力而導致壓縮機不能正常啟動，當外界條件發(fā)生變化時壓縮機有可能啟動，壓縮機并沒有損壞。啟動不良經(jīng)常出現(xiàn)的原因是壓縮機電容損壞或電壓偏低。

　　

　　2、壓縮機正常啟動的條件：壓縮機啟動力矩>摩擦阻力+高低壓作用力+轉(zhuǎn)動慣性力摩擦阻力：與壓縮機上軸承、下軸承、汽缸、曲軸間摩擦和壓縮機冷凍油的粘性有關。高低壓作用力：與系統(tǒng)高低壓平衡有關。轉(zhuǎn)動慣性力：與轉(zhuǎn)子和汽缸設計有關。

　　

　　三、造成卡缸的常見原因

　　

　　1、壓縮機本身原因

　　

　　1.1壓縮機加工不良，出現(xiàn)配合面局部受力不均，或加工工藝不合理，壓縮機生產(chǎn)中出現(xiàn)雜質(zhì)進入壓縮機內(nèi)部，對于品牌壓縮機這種情況較少出現(xiàn)。

　　

　　1.2壓縮機與系統(tǒng)的適應度：熱泵熱水器是在空調(diào)基礎上發(fā)展而來，所以大部分熱泵廠家延用的是空調(diào)壓縮機?？照{(diào)工況國標中要求z*高溫度是43℃，即冷凝側(cè)的z*高溫度為43℃，在該溫度下壓縮機的z*高排氣壓力一般不超過23kg/cm2。而熱泵工況國標中要求水溫為55℃，即冷凝側(cè)溫度為55℃，在這個溫度下z*高排氣壓力一般在25kg/cm2，若在蒸發(fā)側(cè)環(huán)境溫度為43℃時，排氣壓力一般在27kg/cm2左右，這使壓縮機經(jīng)常處于高負荷工作狀態(tài)。

　　

　　高負荷狀態(tài)下工作容易造成冷凍油的碳化，造成壓縮機潤滑不足而卡缸。近兩年開發(fā)出熱泵專用壓縮機，通過內(nèi)部回油孔、排氣孔等內(nèi)部結(jié)構優(yōu)化調(diào)整，壓縮機與熱泵的工況特點更加適應。

　　

　　2、運輸、搬運等碰撞原因

　　

　　壓縮機屬于精密儀器，泵體配合精密，在搬運、運輸過程中產(chǎn)生的碰撞、劇烈震動會造成壓縮機泵體配合尺寸改變，壓縮機在啟動或運轉(zhuǎn)時，曲軸帶動活塞轉(zhuǎn)到某一位置時阻力明顯增大，z*后卡死。所以，壓縮機從出廠到裝配到主機內(nèi)，從主機入庫到經(jīng)運輸?shù)酱砩?，從代理商到用戶安裝，都應輕拿輕放，避免壓縮機受到碰撞、側(cè)翻、橫臥等。按照壓縮機廠家的相關規(guī)定，搬運傾斜不能超過30。

　　

　　3、安裝使用原因

　　

　　對于空調(diào)、熱泵行業(yè)素有三分質(zhì)量，七分安裝之說，雖有夸張，但足以說明安裝對主機使用的影響之大。安裝涉及到的水平測試、排空、連接管長度、高落差、檢漏等都會影響主機使用。下面一一說明。

　　

　　3.1水平測試：壓縮機廠家規(guī)定壓縮機運行中運行傾斜小于5，主機安裝要水平，傾斜度應小于5，明顯傾斜長期工作會造成局部受力不均，局部摩擦力大。用戶安裝應用水平儀進行水平檢測。

　　

　　3.2排空：排空時間過長會使冷媒不足，壓縮機沒有足夠冷媒冷卻，排氣溫度會偏高，冷凍油碳化變質(zhì)，潤滑不足而造成壓縮機卡缸。忘記排空或排空不徹底，使系統(tǒng)中存在空氣，空氣是不凝氣體，將造成壓力偏高或異常波動，壓縮機壽命將受影響。所以，排空時一定要按標準要求進行精確排空。

　　

　　3.3連接管長度：主機在研發(fā)實驗時連接管長度、水箱盤管長度都是確定的，在實際安裝使用時不規(guī)范的加長連接管、調(diào)整水箱，會使系統(tǒng)內(nèi)部的容積偏離了實驗的標準，冷媒量與主機系統(tǒng)的匹配將失去平衡性，機組運行時會因冷媒偏多或偏少造成排氣溫度、壓力、加熱時間異常，影響大小跟連接管、水箱盤管長度改變多少有關。在選擇主機和水箱時，應盡量按照技術要求選擇。連接管必須要加長時，應按照15-20g/m的標準進行追加。

　　

　　3.4高落差：高落差指主機和水箱之間的高度差，高落差大會造成回油難，一般要求客戶水箱和主機盡量在連接管允許長度范圍，兩者處于水平z*好。

　　

　　3.5檢漏：連接好冷媒管，進行排空后，要進行檢漏，用肥皂、洗衣粉、洗潔精等泡沫均可，均勻涂在閥門螺帽處，無氣泡吹出即可。若冷媒有漏，同樣會造成冷媒不足，壓縮機無法正常充分冷卻，造成排氣溫度升高，冷凍油變質(zhì)。

　　

　　4、主機生產(chǎn)過程控制原因

　　

　　4.1壓縮機搬運：在搬運壓縮機裝配時，水平搬、側(cè)著搬、猛烈落地都是不規(guī)范的動作，應該輕拿輕放、豎直搬運。

　　

　　4.2焊接前不應過早取下壓縮機密封膠塞，包括其他冷媒系統(tǒng)管路也應進行有效密封。行業(yè)有大廠家規(guī)定拔下密封膠塞后在30分鐘內(nèi)要將系通焊接密封好，特別時陰雨天氣。原因就在于空氣中含有一定的水蒸氣，而冷凍油具有一定的吸水性，長時間與空氣接觸，難免出現(xiàn)水分侵入，油被稀釋，潤滑下降。系統(tǒng)存在水分將造成“冰堵”，即水分在0℃以下會在節(jié)流處結(jié)冰造成系統(tǒng)堵塞;水會跟冷凍油發(fā)生化學反應產(chǎn)生酸，造成“鍍銅”，即酸與系統(tǒng)銅管發(fā)生反應，溶解的銅離子會附著在鋼鐵表面，形成一層膜，即為“鍍銅現(xiàn)象”，鍍銅會造成壓縮機堵轉(zhuǎn);或使塑料密封件產(chǎn)生“膨潤作用”，會造成系統(tǒng)冷媒泄漏。生產(chǎn)時應盡量縮短壓縮機內(nèi)部與外界空氣接觸時間。

　　

　　4.3焊接過程水汽進入管路：焊接四通閥等需要用水冷卻的部件時，應避免水流沖進管路，如結(jié)構限制，應將管口用膠塞塞緊后再行焊接，焊接后并用高壓氮氣吹干。

　　

　　4.4充氮焊接要求：氮氣是一種惰性保護氣體，在焊接時可防止空氣與高溫銅管表面接觸形成氧化皮，氧化皮雖為粉末，手幾乎無法感覺其固體存在，但會造成有的粘性變化，影響潤滑。充氮是空調(diào)、熱泵廠家的明文禁令，應嚴格執(zhí)行。不充氮造成的故障是嚴重的，但也是難發(fā)現(xiàn)的。

　　

　　4.5抽真空不合格：推薦系統(tǒng)真空度在在20P以下，以保證系統(tǒng)含水量在允許值以下。抽真空不合格可能造成空氣和水汽殘留。造成的后果也是以上分析的。真空度不合格原因一般為抽空時間偏短、系統(tǒng)泄漏、或沒有同時從高低壓兩側(cè)抽。

　　

　　4.6管路切割避免銅屑殘留在孔或管口，對于二次加工的孔、管口應清理干凈。

　　

　　4.7車間潔凈度要求：熱泵生產(chǎn)是潔凈生產(chǎn)，車間的地面、墻壁包括儀器設備都應及時清掃，避免臟亂差，車間的門窗應合理封閉，設專門的通風口，避免閑雜人員、塵土、濕空氣進入車間。車間不潔凈，粉塵進入系統(tǒng)造成的后果是臟堵、潤滑下降等。

　　

　　5、熱泵系統(tǒng)設計不合理

　　

　　5.1研發(fā)實驗中制冷劑確定灌注量不合理，實驗項目不齊全，出現(xiàn)常溫下壓力溫度、壓力合理，但在高、低溫時壓力溫度異常。所以，在研發(fā)階段必須驗證高溫(環(huán)境溫度43℃)、名義(環(huán)境溫度20℃)、低溫(環(huán)境溫度-7℃)、除霜(環(huán)境溫度0℃)等實驗效果。

　　

　　5.2回油不足：系統(tǒng)設計時必須考慮回油，回油一般通過方向或壓力的變化提高流速，將油攜帶返回壓縮機，通過在系統(tǒng)管路上設計回油彎，回油彎能將朝一定方向流動的制冷劑流速提高，同時也保證回油充足。

　　

　　5.3系統(tǒng)容積過大，一般情況下某一型號壓縮機與換熱器的大小是有匹配性的，因為壓縮機內(nèi)部油量是固定的，換熱器過大會使油量不足，并非行外人說的換熱器越大越好。