1、.活塞壓縮機(jī)故障解析與處理隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，空氣壓力能被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)，壓縮機(jī)由于特別能適應(yīng)粉塵多、高溫、有毒等特殊惡劣環(huán)境及沖擊性和負(fù)荷變化大的場(chǎng)合，具有使用其它動(dòng)力(電力、熱力等)機(jī)械不具備的許多優(yōu)點(diǎn)，而成為工業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)產(chǎn)品。由于螺桿機(jī)的整體性能，近十年來(lái)，中國(guó)壓縮機(jī)市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域，一直處于螺桿壓縮機(jī)替代活塞機(jī)的進(jìn)程當(dāng)中。但是，不可否認(rèn)的是，中國(guó)在運(yùn)行的絕大多數(shù)壓縮機(jī)依然是活塞式。我們可以斷言：活塞壓縮機(jī)還將長(zhǎng)久的存在下去，一是由于在役活塞機(jī)被替代還需要一些時(shí)間;二是由于活塞壓縮機(jī)的特殊工作原理，在某些工況和場(chǎng)所，其它型式的壓縮機(jī)仍無(wú)法徹底取代活塞壓縮機(jī)。但同時(shí)，活塞壓縮機(jī)是

2、一種易出現(xiàn)故障的設(shè)備，因此，我們就非常有必要掌握活塞壓縮機(jī)的工作原理和其故障原因，以及快速完善解決問(wèn)題的方法。工作原理及分類(lèi)在分析活塞壓縮機(jī)的故障和解決方法之前，我們有必要對(duì)其工作原理和構(gòu)成進(jìn)行簡(jiǎn)單了解，由此，可以更好地掌握造成壓縮機(jī)故障的原因，并對(duì)其妥善處理。當(dāng)活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)連桿的傳動(dòng)，活塞便做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會(huì)發(fā)生周期性變化。活塞式壓縮機(jī)的活塞從氣缸蓋處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大，這時(shí)，氣體即沿著進(jìn)氣管，推開(kāi)進(jìn)氣閥而進(jìn)入氣缸，直到工作容積變到最大時(shí)為止，進(jìn)氣閥關(guān)閉;活塞式壓縮機(jī)的活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)工作容積縮小，氣體壓力升

3、高，當(dāng)氣缸內(nèi)壓力達(dá)到并略高于排氣壓力時(shí)，排氣閥打開(kāi)，氣體排出氣缸，直到活塞運(yùn)動(dòng)到極限位置為止，排氣閥關(guān)閉。當(dāng)活塞式壓縮機(jī)的活塞再次反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述過(guò)程重復(fù)出現(xiàn)。總之，活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過(guò)程，即完成一個(gè)工作循環(huán)。活塞壓縮機(jī)按氣缸的布置可將其分為：(1)立式壓縮機(jī)，氣缸均為豎立布置;(2)臥式壓縮機(jī)，氣缸均為橫臥布置;(3)角式壓縮機(jī)，氣缸布置為V型、W型、L型、星型等不同角度;(4)對(duì)稱(chēng)平衡式壓縮機(jī)，氣缸橫臥布置在曲軸兩側(cè)，相對(duì)兩列氣缸的曲拐錯(cuò)角為180，而且慣性力基本平衡。故障現(xiàn)象分析及解決方案漏氣故障分析：由于壓縮機(jī)內(nèi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件接

4、合部位因磨損出現(xiàn)縫隙，致使氣體泄漏，也因氣體的純度不高而吸排頻繁，對(duì)其中接觸面產(chǎn)生極大摩擦，直至吸排氣閥漏氣。還由于氣體質(zhì)量及閥片、閥座、限制器的質(zhì)量不高，導(dǎo)致閥片和閥座的結(jié)合面磨損或粘附油垢，致使閥關(guān)閉不嚴(yán)而漏氣。解決方案：定期保養(yǎng)維修，才能保證壓縮機(jī)不致因此降低效率。制定出吸排氣閥檢修、清洗計(jì)劃，選擇質(zhì)量高的閥片、閥座，并及時(shí)更換出現(xiàn)磨損閥片、閥座，清洗存在的油垢，保證氣體干凈、無(wú)水，使閥片、閥座、生成限制器在設(shè)計(jì)環(huán)境中運(yùn)行。閥門(mén)(氣閥)卡住故障分析：閥門(mén)卡住和斷裂是由于閥片和彈簧運(yùn)動(dòng)不良造成的。解決方案：1)如果閥室內(nèi)油泥過(guò)多，有可能粘住閥片，使之不動(dòng)作;用水潤(rùn)滑的老式氧壓機(jī)，如果閥室內(nèi)

5、積垢過(guò)多，也有可能將閥片卡住。這時(shí)應(yīng)該對(duì)閥及閥室進(jìn)行清洗;2)環(huán)形閥片內(nèi)外圓與導(dǎo)向凸臺(tái)間的間隙過(guò)小，容易發(fā)生閥門(mén)卡住;還有環(huán)形閥片邊緣磨損過(guò)大時(shí)，也有可能卡死在導(dǎo)向塊上，這時(shí)應(yīng)對(duì)閥片進(jìn)行更換;3)閥門(mén)中心螺栓松動(dòng)，使閥片起落不能正常地導(dǎo)向，從而有可能發(fā)生閥片卡住的現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)卸下閥門(mén)，緊固中心螺栓;4)閥門(mén)彈簧如果用圓形截面的鋼絲繞制，當(dāng)旋繞比較大時(shí)，彈簧各圈之間容易發(fā)生錯(cuò)位，引起彈簧卡住。對(duì)于此種情況，處理辦法只有改用其他形式的彈簧。彈簧故障故障分析：彈簧彈力過(guò)大的彈簧。這種彈簧使閥提前關(guān)閉，而滯后打開(kāi)，這樣造成吸氣量與排氣量都少，不僅降低了壓縮機(jī)的整體效率，且影響了供氣質(zhì)量;彈簧疲勞斷裂，

6、使閥片的升程X圍直接成為缸內(nèi)氣體與外界管道相連，造成氣體壓力升高困難。這兩種情況對(duì)壓縮機(jī)的效率影響十分明顯，且彈簧的選擇不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電能的損耗，增加成本。例如：彈簧彈力過(guò)大，使壓縮機(jī)啟動(dòng)電流明顯增高，造成管理困難。解決方案：工作中，除根據(jù)實(shí)際記錄以外，大都根據(jù)手摸吸氣閥外殼方式判斷是否漏氣，這種方法是可行的，但此法不能得知排氣閥是否存在問(wèn)題，因此一定要有詳細(xì)的檢修計(jì)劃及運(yùn)行記錄。嚴(yán)把配件質(zhì)量關(guān)，選擇合乎壓縮機(jī)要求的彈簧。振動(dòng)故障分析：活塞式壓縮機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的根本原因在于受交變載荷作用。作用在活塞式壓縮機(jī)裝置內(nèi)的交變載荷有兩種：其一是未被平衡的活塞慣性力;其二是活塞式壓縮機(jī)供氣不連續(xù)、氣體管路強(qiáng)大的

7、壓力脈動(dòng)所引起的干擾力。解決方案：對(duì)于慣性力不平衡所引起的振動(dòng)，主要應(yīng)從機(jī)器的結(jié)構(gòu)上使之盡量消除和減小。另外，在壓縮機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和建造中也要嚴(yán)格要求，機(jī)器的安裝也必須合乎規(guī)定，從而使機(jī)器的振動(dòng)盡量減小，水平振幅和垂直振幅都能保持在允許X圍之內(nèi)。對(duì)于氣流壓力脈動(dòng)所引起的裝置振動(dòng)，經(jīng)常采用如下幾種方法消除：在氣缸排氣管接管附近加設(shè)緩沖器;在氣體管道上設(shè)置孔板，此法通常應(yīng)用在氣缸至緩沖罐距離較遠(yuǎn)，接管較長(zhǎng)的管道里;應(yīng)用減振器;合理安設(shè)管道支點(diǎn)，管道布置應(yīng)盡量平直，尤其要避免拐直角彎。冷卻系統(tǒng)故障分析：壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于活塞與氣缸的摩擦產(chǎn)生熱量，活塞壓縮氣體產(chǎn)生壓縮熱量使氣缸壁、活塞等溫度升高，溫

8、度升高對(duì)壓縮煤氣的效率功耗、潤(rùn)滑油將產(chǎn)生很大影響。吸入氣體受熱膨脹，必然占有一部分汽缸容積，也就是說(shuō)每次吸入氣缸內(nèi)的氣體量要少于正常冷卻條件下的量。解決方案：根據(jù)不同工作環(huán)境和機(jī)型，設(shè)定壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成。冷卻系統(tǒng)一般由三部分組成：氣缸冷卻系統(tǒng)，潤(rùn)滑油冷卻系統(tǒng)，被壓縮后氣體冷卻系統(tǒng)。要達(dá)到好的冷卻效果，要降低冷卻水的溫度，定期清理冷卻系統(tǒng)的污垢，以免減小冷卻水的流通面積，且一定要保證冷卻水水質(zhì)在國(guó)家規(guī)定冷卻水標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，以免使冷卻系統(tǒng)結(jié)垢、堵塞等，妨礙熱的交換，增高氣溫，降低了設(shè)備的冷卻效能，對(duì)壓縮機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大的影響。酸性水對(duì)金屬表面有腐蝕作用，因此對(duì)它的腐蝕尤其嚴(yán)重，造成漏水后難以修

9、復(fù)，損失巨大。撞缸活塞式壓縮機(jī)在運(yùn)行和啟動(dòng)中，當(dāng)活塞到達(dá)內(nèi)、外(或上、下)止點(diǎn)時(shí)，與氣缸端面直接或間接發(fā)生撞擊，稱(chēng)做“撞缸”。故障分析：造成撞缸的原因有以下幾種：壓縮機(jī)在運(yùn)行中，由于種種原因活塞和氣缸的相對(duì)位置發(fā)生變化，當(dāng)這種變化大于活塞與氣缸蓋之間預(yù)先所留的間隙時(shí)，就會(huì)發(fā)生缸蓋與活塞的直接撞擊;冷卻水或潤(rùn)滑水大量進(jìn)入氣缸，會(huì)造成活塞與氣缸蓋的間接撞擊，此種原因造成的撞缸又稱(chēng)做“液壓事故”;異物進(jìn)入氣缸，造成活塞與缸蓋的間接撞擊。解決方案：在檢修、安裝時(shí)，要嚴(yán)格注意能夠影響活塞位置的各種間隙，防止由于活塞位置的移動(dòng)而引起撞缸。但在保證余隙容積的前提下，盡量降低余隙容積，每次檢修后均應(yīng)進(jìn)行檢查和

10、調(diào)整，保證氣體暢通從而提高整個(gè)壓縮機(jī)效率。為了防止液壓事故發(fā)生，除了搞好設(shè)備維修，堵住各處漏洞外，在啟動(dòng)前一定要盤(pán)車(chē)檢查，確保氣缸內(nèi)無(wú)水后再正式開(kāi)車(chē)。在檢修過(guò)程中也一定要防止異物進(jìn)入氣缸。啟動(dòng)前要進(jìn)行盤(pán)車(chē)。運(yùn)轉(zhuǎn)中要隨時(shí)注意氣閥的工作情況和注意傾聽(tīng)氣缸內(nèi)有無(wú)異常響聲，防止撞缸事故。卸載裝置失靈故障分析：油壓不夠或油管、油缸內(nèi)有污垢。解決方案：調(diào)節(jié)油壓到0.15-0.3MPa或?qū)⒂凸芎陀透浊逑础?rùn)滑系統(tǒng)故障分析：潤(rùn)滑油有下面四個(gè)方面的作用：減輕滑動(dòng)部位的磨損，延長(zhǎng)零件壽命;減少摩擦功耗;冷卻作用，可導(dǎo)走摩擦熱，使零件的工作溫度不過(guò)高，從而保證滑動(dòng)部分必要的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，防止接觸面被燒傷;密封汽缸的工作

11、容積以提高活塞和填料箱的密封性。這些作用都與壓縮機(jī)的效率有著直接或間接的關(guān)系，但在高溫下潤(rùn)滑油會(huì)氧化，這些作用效果都會(huì)降低，且會(huì)生成固體物，造成運(yùn)行部件的磨損，導(dǎo)致被壓縮氣體的泄漏。解決方案：合理使用質(zhì)量高的潤(rùn)滑油，這些潤(rùn)滑油必須在高溫條件下有足夠的黏度，以便對(duì)各密封間隙能保持一定的密封能力;應(yīng)有一定高的閃點(diǎn);要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，較好的氧化安全性，并使膠質(zhì)和積炭減少到最低限度。除此還要定期檢查、更換潤(rùn)滑油，要定期清洗油池、油管、油過(guò)濾器及注油器等，保證油路暢通。連桿螺釘斷裂故障分析：連桿螺釘長(zhǎng)期使用產(chǎn)生塑性變形;螺釘頭或螺母與大頭端面接觸不良產(chǎn)生偏心負(fù)荷，此負(fù)荷可大到是螺栓受單純軸向拉力的七

12、倍之多;螺栓材質(zhì)、加工質(zhì)量有問(wèn)題。解決方案：定期進(jìn)行維修保養(yǎng)，選擇質(zhì)量過(guò)關(guān)的螺栓。螺釘頭或螺母與大頭端不允許有任何微小的歪斜，接觸應(yīng)均勻分布，接觸點(diǎn)斷開(kāi)的距離最大不得超過(guò)圓周的1/8即45O。排氣量不足故障分析：以下情況會(huì)導(dǎo)致排氣量不足：進(jìn)氣濾清器積垢堵塞，吸氣管太長(zhǎng)，管徑太小，致使吸氣阻力增大影響了氣量;氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、超差、使有關(guān)間隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量;填料函不嚴(yán)產(chǎn)生漏氣使氣量降低;壓縮機(jī)吸、排氣閥的故障對(duì)排氣量的影響;氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好;壓緊氣閥的壓緊力不當(dāng);壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速降低使排氣量降低。解決方案：要定期清洗濾清器;正確安裝，留下合適的間隙，并及時(shí)更換易

13、損件;選擇質(zhì)量高的填料函，安裝時(shí)活塞桿與填料函中心對(duì)好，以免磨損，并在填料函處加潤(rùn)滑油;選擇質(zhì)量高的閥座和閥片并及時(shí)更換;選擇彈力匹配的彈簧;選擇壓緊力適當(dāng)?shù)膲壕o氣閥，壓緊力小會(huì)漏氣，壓緊力大會(huì)使閥罩變形、損壞;因空氣壓縮機(jī)的排氣量是按一定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設(shè)計(jì)的，當(dāng)把它使用在超過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)的高原上時(shí)，吸氣壓力降低等，排氣量必然降低。活塞桿斷裂故障分析：主要斷裂的部位是與十字頭連接的螺紋處以及緊固活塞的螺紋處，此兩處是活塞桿的薄弱環(huán)節(jié)，如果由于設(shè)計(jì)上的疏忽，制造上的馬虎以及運(yùn)轉(zhuǎn)上的原因，斷裂經(jīng)常發(fā)生。若在保證設(shè)計(jì)、加工、材質(zhì)上都沒(méi)有問(wèn)題，則在安裝時(shí)其預(yù)緊力不得過(guò)大，否則使最大作用力達(dá)到屈服極限時(shí)活塞桿會(huì)斷裂。在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后，由于氣缸過(guò)度磨損，臥式列中的活塞會(huì)下沉，從而使連接螺紋處產(chǎn)生附加載荷