钻机空压机温度异常故障的排除

一台已工作3650H的芬兰汤姆洛克公司CHA660型露天钻机，作业中突然出现空压机油温急剧升高的现象。当时环境温度为5-11℃，早晚作业时机器温度升高很快。当用直径89mm的钻头钻至深3m时，油温很快由40℃升高至75-105℃，如果继续作业，则油温报警指示灯即闪烁，且发动机会自动熄火。但是，有时空压机也能在正常温度下（75-90℃）连续工作。
该空压机为油冷却、非对称转子、螺旋式空气压缩机（见图1），图中所示为空压机产生压缩气体时系统有关零部件的工作状态。
　　因空压机偶尔也能正常工作，故先检查滤油器12，结果没有发现金属异物，因而排除了空压机内部轴承及转子异常磨损的可能。再检查冷却风扇及散热器被堵塞的情况，结果均正常。空压机机油的冷却和循环是靠油气分离器与空压机进气口一侧的压差来维持的，如果油气分离器的内部压力低于0.3MPa（此压力由最大小压控制阀8保证），将使油循环不畅，降低散热效果，也会出现机油高温现象。排除以上原因后故障点集中到了温控开关10上。
温控开关（见图2）的工作条件是：当油温低于45℃时，油不经过散热器，油压克服双金属弹簧的弹力，打开单向阀，经滤芯流回空压机进行润滑和冷却。当油温在45-48℃之间时，双金属弹簧膨胀后产生的推力开始关闭单向阀，使一部分油经过散热器冷却；当油温超过48℃时，单向阀处于关闭状态，油全部经过散热冷却。为准确地判断温控开关是否失调，可用电感温度计测量散热器进出口端的温差。经实侧，散热器进口一侧管壁的温度为78℃，出口一侧的只有23℃，进口温差较大，说明油温超过48℃时温控开关没有完全关死，由此判定温控开关工作状态失调。
散体检查温控开关，发现其双金属弹簧的外观正常，而单向阀的导向部位有明显的偏磨卡滞现象。由于现场条件有限，决定在双金属弹簧后面加上一个中间带孔的2mm厚的调整垫片作临时处理。装机试验表明，空压机在常温下恢复了工作。
　　按露天钻机定期保养的要求，每工作600H要检查空压机的温控开关。为此，我们解体检查了另一台钻机的温控开关，发现单向阀的导向部位的偏磨卡滞的痕迹也非常明显。因此，在彻底恢复温控开关的调节功能，必须解决单向阀导向部位偏磨卡滞的问题。经仔细测量，单向阀导向部位尺寸A与阀体内孔的配合间隙为0.20mm。由于间隙偏大，导向作用下降，使单向阀偏磨严重，最终导致在低温启动时单向阀在找开状态下产生卡滞现象，待温度升高后靠温控弹簧膨胀产生的附加推力不足以使单向阀回到关闭位置，这是引起油温过高的根本原因。重新加工了一单向阀阀芯，将导向部位的配合间隙调整为0.03-0.05mm，装机试验表明，单向阀没有出现卡滞现象，空压机工作一直正常。