冷水機組運行系統中，關注較多的是冷凍機的制冷劑循環系統、冷凍水循環系統及電器控制系統三大部分，而潤滑系統是常常被忽略的對象。殊不知，這一系統對冷水機組來說，也是非常重要的。冷水機潤滑部位的故障不屬潤滑系統自身的問題，但也會終將導致系統的故障。如氣缸處活塞環結構選用、加工裝配不當可造成大量跑油現象，以及軸封處異常滲漏將使曲軸箱中油面明顯下降，進而導致油泵的吸空現象；再如連桿大小頭軸瓦及前后主軸承裝配間隙太小，潤滑油太臟以及長期使用潤滑油變質等都將加大運動部件的摩擦和磨損，或同時因氣缸磨損嚴重出現高低壓竄氣，都將導致曲軸箱發熱，油溫升高，潤滑油粘度降低，從而形成潤滑條件的惡性循環和造成潤滑系統的故障。
因此對潤滑系統的故障分析應是綜合性的，即除潤滑系統自身的問題外還應從冷凍機的運行狀況予以檢查、分析和判斷，如有無異常的振動、聲響、發熱及滲漏等。工業冷水機組潤滑系統最常見的故障是，油泵無壓、調壓失靈及壓力表指針劇烈擺動。其主要原因在于系統嚴重外漏，油泵長期工作，泵的磨損嚴重，內漏過大，容積效果明顯降低。曲軸箱中油溫過低，冷凍潤滑油的粘度過大，泵進口濾油器濾網過密，濾芯被堵塞，以及油面太低，油泵吸油困難，造成吸空現象，調壓閥芯被卡死在開啟位置或調壓閥的彈簧失效。
從以下幾個方面可以確定工業冷水機組潤滑系統是否正常，曲軸箱中的油面應足夠，并應長期穩定，曲軸箱中的油溫應保持在10-65℃之間，最適宜的工作溫度為35-55℃。濾油器的濾芯不應堵塞，對帶壓差發訊的精細濾油器應具有堵塞的發訊指示，油壓表指定穩定，指示壓力對活塞或冷凍機應比吸氣壓力高0.05-0.3MPA，對螺桿式冷凍機應比冷凝壓力高0.2-0.3MPa。
在對冷水機組潤滑系統的維護應注意以下各點，日常點檢中注意觀察油面、油溫、油壓是否正常，按冷凍潤滑油規定的換油指標定期檢查油質，更換或補充經過濾的新油，在中、大修時應注意檢查和調整油泵的端面間隙，必要時應予換泵。泵的端面間隙視大小規格不同約為0.03-0.08mm，具體數值請參看有關泵的裝配技術要求和出廠規定，定期更換或清洗濾芯、管路及曲軸箱。冷水機組潤滑系統的維護技術性要求較強，主要涉及到壓縮機主機的性能，建議維護時由專業人士進行操作，避免產生不必要的損失。
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