螺桿空壓機頻繁加卸載”是一類比較特殊的故障，對客戶或是一些行業(yè)新手來說，甚至都還認(rèn)識不到。有朋友問起故此成文，不足之處敬請海涵。
這種故障，機組控制器本身沒有任何故障提示，空壓機啟停運轉(zhuǎn)、各項電氣參數(shù)看起來都正常。在一些“大馬拉小車”空壓機余量比較大的用氣工況下，用氣端也感覺不出異常。它不像其它故障有非常直觀的表現(xiàn)，隱蔽性很強，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從加載到卸載的間隔時間非常短，而且這個周期頻繁。至于這個時間有多短？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→空壓機開始加載并排氣→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→空壓機又開始加載排氣...如此周而復(fù)始。
空壓機頻繁加卸載的危害
毋庸置疑，此種故障對空壓機的危害極為嚴(yán)重的，主要是：
①對執(zhí)行空壓機加卸載涉及到的運動部件帶來嚴(yán)峻考驗，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，對電機、主機的沖勁力沒有那么大，但如此輕、重負(fù)荷的頻繁交替以及潤滑條件的頻繁變化，對電機、主機的軸承損害是非常明顯的；
③頻繁加卸載對氣路、油路上的過濾裝置造成的沖擊會導(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沒有儲氣罐或者極小的儲氣罐，空壓機排氣量大而用氣量小；
②單個用氣瞬間用氣量大，而沒有配置足夠的緩沖儲氣罐；
③加卸載的壓力設(shè)置過于靠近，如加載6.9bar，卸載7.0bar；
其次，了解螺桿機加卸載的控制原理：
螺桿空壓機加卸載的控制邏輯是通過設(shè)定的壓力值來觸發(fā)加卸載動作，如6bar加載，7bar卸載。它不同于小型活塞機的壓力開關(guān)這種機械結(jié)構(gòu)，螺桿機是通過壓力變送器來監(jiān)測壓力，壓力變送器提供給控制器5~20mA的電信號，由控制器再進(jìn)行換算和判斷，輸出電信號控制各種電磁閥以執(zhí)行加卸載的動作。
螺桿機的壓力變送器采樣點一般都設(shè)置在空冷卻器后，即螺桿機的排氣口處。螺桿機的排氣口與管網(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工作的唯一目的。所以，當(dāng)壓力采樣點監(jiān)測到壓力等于或低于設(shè)定的加載壓力時，空壓機必然加載，反之，當(dāng)監(jiān)測到壓力等于或高于設(shè)置的最高壓力時，空壓機必然卸載。
空壓機加載執(zhí)行的動作是：空壓機進(jìn)氣閥打開，大量進(jìn)氣，經(jīng)壓縮、分離、頂開最小壓力閥、冷卻后排向用氣管網(wǎng)；
空壓機卸載執(zhí)行的動作是：進(jìn)氣閥關(guān)閉，僅極少量進(jìn)氣，泄放閥動作泄放內(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，卸載的時候油氣桶內(nèi)壓力一般只有2bar多，以便再次加載時只承受較低的背壓，減少能耗），最小壓力閥這時起到一個關(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。
通過以上原理的分析可以看出，螺桿空壓機的加卸載取決于壓力采樣點的壓力變化，那么以下引起空壓機頻繁加卸載的原因就容易理解了：
①空壓機出口與儲氣罐之間是否有止回閥。
這一點，在所有的螺桿機培訓(xùn)中都明確要求不得安裝止回閥。這是因為活塞機時代，安裝止回閥是標(biāo)準(zhǔn)操作，一些“老師傅”甚至是設(shè)計院，到現(xiàn)在仍還有這種設(shè)計。明確一點：不是說安裝了止回閥，螺桿機就一定頻繁啟動，這與螺桿機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，頻繁啟動則不明顯。但是現(xiàn)實是，絕大多數(shù)的最小壓力閥根本不可能密封。
如果在空壓機與儲氣罐之間安裝止回閥，意味著空壓機最小壓力閥與止回閥之間的管道會形成一個事實的儲氣空間。這樣會造成壓力采樣點無法監(jiān)測到管網(wǎng)的壓力變化（止回閥將管道的回流氣流隔斷了，壓力變送器事實上監(jiān)測到的只是這一段管路里氣體的壓力）。
當(dāng)機組卸載時，此時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，壓力很快就因為泄露被降下來（所以止回閥離空壓機排氣出口越近頻繁加卸載越明顯，因為越近，這段管路的容積越?。?。
機組檢測到壓力降下來，必然重新加載，當(dāng)油氣桶壓力達(dá)到最小壓力閥開啟壓力后，氣流經(jīng)空冷向管網(wǎng)流動，很快提高了壓力變動器所在的這段管路的壓力，直至頂開止回閥與管網(wǎng)的管路連通，可能這時候，管網(wǎng)的壓力根本只稍微低一點點，自然壓力很快就到達(dá)卸載壓力，機組執(zhí)行卸載動作，這就是螺桿機頻繁加卸載的原因。
以上發(fā)生在空壓機的出力大于用氣量的情況下，如果空壓機和用氣量相等或者無法打滿壓力的情況，是不會出現(xiàn)頻繁加卸載現(xiàn)象的。也就是說空壓機一直加載都無法達(dá)到卸載壓力則不會出現(xiàn)這種情況。故變頻和一些帶容調(diào)功能的空壓機不存在這種情況，即沒有卸載的泄放就不會發(fā)生這種情況。但不管怎樣，螺桿機后裝止回閥有害無益。
②當(dāng)沒有發(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？
通過以上安裝止回閥造成頻繁加卸載的原因，發(fā)散思維來看，所有可能導(dǎo)致壓力采樣點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：空壓機出口接過濾器，如果這個過濾器堵塞或者嚴(yán)重泡水（氣流還是能過去，只是需要足夠的背壓），因為氣流通過過濾器的流速變慢，很容易空壓機到過濾器的這段管路（壓力采樣點在此）就達(dá)到設(shè)定的壓力上限，繼而空壓機卸載，實際上總管網(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)過過濾器到管網(wǎng)、最小壓力閥到油氣桶）繼續(xù)流動，與前文所述一樣，因為這段管路容積小，極短時間壓力就會快速下降。
由此，空壓機出口接較細(xì)的管路，儲氣罐中積水很多，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出現(xiàn)類似的問題。
最后，螺桿空壓機的故障維修，更多的是需要理解其原理以及故障形成的機理，這樣即便經(jīng)驗不足，不能很快速的定位問題，但只要方向不錯，通過抽絲剝繭，加上膽大心細(xì)，就沒有處理不了的問題。
