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活塞式壓縮機故障分析
活塞式壓縮機故障【1】
【摘 要】活塞式壓縮機由于自身所具有的各個方面的優(yōu)勢，使該設備被廣泛的應用在了各個生產行業(yè)中，活塞式壓縮機的存在為經濟的生產發(fā)展提供了較大的推動作用。
本篇文章主要針對活塞式壓縮機故障進行了全面詳細的分析，并且依據科學合理的分析來對相關故障提出相應的解決措施，以期為相關維修活塞式壓縮機的過程中提供參考。
【關鍵詞】活塞式壓縮機;設計;氣閥故障;防范措施
壓縮機是當前各種設備、機械廣泛應用的一種高壓氣體壓縮設備，該設備目前已經被廣泛的應用到了社會生產的各個不同行業(yè)和領域之中，其壓縮機的發(fā)展對于各種設備、機械的進步有著直接的聯系，進而影響到了經濟的發(fā)展。
而活塞式壓縮機中所出現的故障通常都是活塞壓縮機自身氣閥出現故障，當氣閥出現故障之后，其壓縮機整體也就無法正常的運行。
下文主要針對活塞式壓縮機故障以及分析進行了全面詳細的闡述。
1.壓縮機的概述及工作原理
壓縮機自身所具有的主要功能便是對空氣自身進行壓縮，從而使得氣體自身壓力不斷提高，直到達到相應的要求之后，便能夠推動機械設備的相關部分運行。
根據壓縮機所采取壓縮壓力原理不同，可以直接把其分為速度式壓縮機以及容積式壓縮機這兩個大類別。
而目使用最為廣泛的壓縮機便是容積式壓縮機，該壓縮機自身所實具有主要功能實就是直接將氣體壓縮，該設備通常是由氣體壓縮活塞、氣缸等兩個部分組成。
而根據活塞的不同也可以劃分為回轉活塞以及往復式活塞這兩種類型。
活塞式壓縮機在壓縮機的圓筒形的汽缸中具有一個可以往復運動的活塞，在氣缸上裝有控制進氣和排氣的閥門。
在活塞進行往復的運動時，氣缸內的溶劑就會呈現周期式的變化，正是通過這種變化來實現氣體的壓縮、進氣以及排氣。
相比起其他形式的壓縮機，活塞式的壓縮機不管其流量的大小，都可以達到所要求的壓力，并且熱效率較高，氣體量在進行調節(jié)的時候不會導致排氣壓力的大幅度改變。
但是，這種活塞式的壓縮機其體積比較大而且質量較重，單機的排量通常要小于500m3/min，而且其結構也較為的復雜，存在很多易損壞部件，一旦維修工作量也是相當可觀的。
2.氣閥的分類以及使用要求
氣閥是活塞式壓縮機中所存在的一個極其重要的組成部分，該部分在實際運行過程中所體現出來的性能優(yōu)良與否，直接影響到了壓縮機自身在運行過程中所具有的經濟性。
絕大多數情況下，其氣閥在使用的過程中有著以下幾個方面的要求：首先其氣閥實自身必須要具有良好的使用壽命，其氣閥在實際使用期間不能夠由于其自身的閥片損壞或者說其中的彈簧被破壞就直接停止工作。
氣體在通過氣閥的過程中，其中所涉及到的壓力能量損失越小越好，只有這樣這樣才能夠最大限度的減少動力所出現的耗損，這對于壓縮機較長時間的運行來說有著極大的影響，其產生的效果也更為明顯;氣閥自身在運行的過程中，必須要保持極高的密封性，利用這樣的方式能夠最大限度的避免壓縮缸中所存在的氣體泄露現象
氣閥在運作的過程中，其運動所導致的余隙容量應當保持在一個科學合理的范圍之內，利用這一方式能夠使得氣缸的容積率得到提高;氣閥在實際運行的過程中，其自身運動速度必須要達到一定的范圍，自身的運作狀態(tài)也要達到完全開啟的狀態(tài)，這能夠極大的提升設備的使用率，同時利用該方式還能夠對壽命的延長起到一定的作用。
氣閥通常是由閥座、彈簧、啟閉原件、升程限制器等四個部分組成的。
一般來講，氣閥分為兩類：一種是強制閥，一種是自動閥。
所謂強制閥，其開啟和閉合是由專有的機構部件控制的，與氣缸內的壓力的變化沒有關系。
自動閥，其開啟和閉合則是由氣缸和閥腔內的氣體的壓力差來控制的。
強制閥其結構較為復雜，開啟閉合的時間是固定的，所以使用較少，使用較多的便是自動閥。
氣閥在工作時，為了能是壓縮機在壓縮氣體的時候不會減少排氣量并且不會消耗更高的功率，所以閥門應該是在關閉的狀態(tài)下而不會發(fā)現漏氣行為的。
同時，閥門要能夠靈活的啟閉，這重要是因為閥門多數是由閥門兩邊的壓力差工作的，所以閥門開啟和關閉越靈活其壓縮機的能耗就會越小。
3.活塞式壓縮機氣閥的故障分析及對策
3.1故障分析
3.1.1承受載荷大致使閥片損壞
活塞式壓縮機在實際運作的過程中，其自身的閥片不僅承受著來自一個因素的力量，同樣還承受著兩種不同的荷載：一是其中氣體壓縮之后所產生的靜載荷，當閥片在運作的過程中遭受到靜載荷的影響之后，其閥片在這一過程中就可以發(fā)生較為嚴重的彎曲現象。
而氣缸內部所產生的巨大壓力又是利用閥片來吸收的低壓力氣體進行壓縮，那么其氣缸內部就對于閥片產生了較大的作用力，而其中的脈動也在不斷的變化，這促使閥片自身在運作的過程承受著來自靜載荷的脈動影響，在脈動的影響之下，閥片不斷承受著力量不同的影響，最終導致閥片變形或者裂縫的現象。
而閥片自身所承受的第二種載荷就被稱之為撞擊性載荷，這種載荷存在的主要原因就是由于壓縮機在實際運作的過程中，其其閥片由于沒有極大的穩(wěn)定性，所以會直接在升程限制器以及閥座這兩個不同位置之間不斷的跳動，最終持續(xù)的撞擊必然會使得閥片受損。
而閥片自身在出現撞擊現象之后，其閥座和閥片就會觸碰在一起，而沒有觸碰到的地方就出現了一定程度的彎曲、變形，在這樣的情況下，閥片自身的壽命就會受到極大的影響，進而導致壓縮機出現故障。
3.1.2氣閥的彈簧發(fā)生損壞
當閥片與升程限制器發(fā)生撞擊時，也會與氣閥的彈簧產生撞擊。
壓縮機其曲軸每旋轉一圈，其彈簧所承受的載荷便會由其氣閥完全閉合時的預壓縮力轉變?yōu)闅忾y全部開啟時候的最大壓縮力，這種脈動的載荷沖擊，會導致彈簧成為了氣閥所有組件中一個比較容易損壞的部件。
同時，氣閥的彈簧在使用中也會出現過送或者是過緊配合，過送配合會導致彈簧的徑向跳動和軸向跳動，而過緊配合會導致彈簧被卡死或者是折斷。
彈簧是導致氣閥閥片損壞的主要原因。
3.2對策研究
3.2.1采用聚四氟乙烯類制品填充物。
對于沒有潤滑油的壓縮機的氣閥，如果是傳統(tǒng)的環(huán)狀閥，其損壞就會比較嚴重，所以可以采用沒有摩擦結垢的網狀閥，亦或是將換向閥的升程限制器的導向金屬改為填充的聚四氟乙烯類制品，氣閥地步的密封臺也用聚四氟乙烯制造的密封圈。
與此同時，氣閥的彈簧可以采用不銹鋼的彈簧鋼絲來制造，這些鋼絲在出廠之前都會進行相應的處理來避免鋼絲中那些微笑缺陷的發(fā)生，從而保證了使用性能的穩(wěn)定，也增強了他們承受脈動載荷的能力。
3.2.2做好定期的檢查和維護。
要定期的對氣閥進行全面的檢查和清晰工作，要(下轉第61頁)(上接第59頁)在不對其強度減小的情況下對氣閥的底座以及升程限制器所損傷的外表面進行修復，并且要及時的更換易損件。
如果發(fā)現氣閥的彈簧發(fā)生損壞，就需要對氣閥其他的彈簧也進行全部的更換，這樣就會使得彈簧受力能夠均勻的分散的閥片上。
3.2.3要定期的檢查壓縮機氣缸的水套以及缸平面等位置的密封狀況，并且要檢查中間冷卻器的工作狀況，及時發(fā)現問題做到及時的處理問題，從而盡可能的避免因為冷卻水進入氣缸而導致劇烈的沖擊是閥片損壞。
4.結語
綜上所述，壓縮機在使用過程中所出現的故障是多種多樣的，只有采取了科學合理的措施才能夠避免故障的出現，并且針對各個部位所可能出現的故障加以預防，采取良好的預防手段，來使得壓縮機的運作能夠得到相應的保障。
【參考文獻】
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[3]高萬良.故障診斷在燒結SJ9000風機中的應用實例分析[J].包鋼科技，2008(01).
活塞式壓縮機常見故障分析及檢修【2】
摘 要針對活塞式壓縮機在運行過程中易出現的各種故障進行分析診斷，并給出了切實可行的解決辦法和合理化建議。
關鍵詞壓縮機;故障分析
活塞式壓縮機因具備結構簡單、使用成本低廉、操作維修方便等優(yōu)點，目前仍被采礦、紡織、冶金、機械制造、制藥、交通、制冷與氣體分離工程等行業(yè)廣為使用。
壓縮空氣作為動力用氣或工藝用氣，其供氣狀況的優(yōu)劣不僅關系到下游產品的質量和產量，而且還會影響到企業(yè)的正常生產，因此做好壓縮機的平穩(wěn)運行、降低故障發(fā)生對使用單位的節(jié)能降耗起著舉足輕重的作用。
由于壓縮機的故障多種多樣，造成的危害和后果也有輕有重，因此分析常見故障及產生原因，對于提高壓縮機運行的可靠性和經濟性有著非常重要的意義。
1壓縮機常見故障分析
1.1排氣量不足
產生原因 排除方法
進氣濾清器阻塞 更換或定期清洗過濾網
氣閥工作不正常 拆下氣閥用火油滲漏。
對于進氣閥檢查，可在開機狀態(tài)手摸進氣閥蓋，若閥蓋溫度異常，說明該氣閥密封性不良
活塞環(huán)磨損漏氣 檢查活塞環(huán)的磨損和安裝情況。
活塞桿填料函漏氣 檢查密合圈質量
排氣管路或安全閥有漏氣 檢查供氣管路及安全閥的密封性
壓縮機轉速降低 檢查三角皮帶的松緊度，對不合適的要調整，防止轉速降低
1.2排氣壓力不正常
產生原因 排除方法
吸排氣閥有漏氣 檢查氣閥氣密性，更換不良零件
中冷器氣道有阻塞、不暢 檢查氣流通道、排除污垢
某個活塞有漏氣 檢查或更換活塞環(huán)
1.3排氣溫度過高
產生原因 排除方法
冷卻水不足，或冷卻水中斷 適當加大冷卻水的流量，調節(jié)冷卻水的進水溫度不要太高，檢查供水管道，堵塞時要進行清洗
氣缸水腔積垢嚴重，傳熱太差 用苛性蘇打水(比重1.16，波美度20)清洗冷卻水道中的積垢
中冷器內存在串氣，冷卻效果下降 檢查中冷器內密封墊片有無失效
氣閥漏氣 檢查氣閥氣密性，更換不良零件。
活塞、活塞環(huán)發(fā)生故障或氣缸中缺油引起干磨擦 檢查活塞、活塞環(huán)和注油器給氣缸注油情況
1.4填料函漏氣
產生原因 排除方法
密封圈、擋油圈磨損 檢查或更換
活塞桿拉毛 修復活塞桿或更換新活塞桿
密封圈、擋油圈上的拉簧失效 檢查彈簧是否有折斷，對彈力小的彈簧要更換新的
填料函內的零件安裝不正確 按圖樣要求正確裝配
1.5氣缸內有水
產生原因 排除方法
氣缸墊損壞或未壓緊 更換修復
中冷器中芯子部件漏水 檢查并修復或更換中冷器芯子
中冷器下部的氣水分離器內積液過多 及時排放冷凝水，特別是空氣濕度大的天氣
1.6冷卻水中有氣泡
產生原因 排除方法
中冷器中墊片漏氣 換墊片
中冷器中芯子部件漏氣 檢查并修復或更換中冷器芯子
氣缸墊破裂漏氣 換氣缸墊
1.7壓縮空氣中含油水過多
產生原因 排除方法
注入氣缸的潤滑油量過多 按使用說明書要求調整注油量
填料函中擋油圈失效，機油上竄過多 檢查并更換擋油圈
環(huán)境空氣濕度過大 設法改善進氣條件
中冷器下部的氣水分離器內積液過多 及時排放存液(2~4次/每班)
2保障壓縮機組完好運行的幾點建議
1)嚴格按壓縮機的操作規(guī)程和維護保養(yǎng)制度對壓縮機進行操作和保養(yǎng)。
設備故障報警停機，一定要查明原因，消除故障后才能啟機，切不可強行啟機，否則會造成壓縮機的嚴重損壞。
特別是新機組投產的最初200 h～500 h、1 000 h以緊固各部位螺栓為主的保養(yǎng)非常重要;另外，對關鍵部位的螺栓、螺母的扭矩要定期檢查，嚴格按規(guī)定扭矩擰緊，關鍵部位的螺栓大修時要進行磁粉探傷，必要時定期更換。
2)堅持開展壓縮機狀態(tài)監(jiān)測工作。
目前大型壓縮機的自控系統(tǒng)具有對排氣壓力、溫度、油壓等參數進行監(jiān)測和報警停機保護功能，但是不能完全反映壓縮機工作時的技術狀態(tài)，比如排氣溫度高產生的原因有多種，要真正鑒別還需要借助一些專用的儀器，簡單的可采用
紅外線測溫儀對氣閥和某些重要部位的溫度進行監(jiān)測，有條件的可以采用往復式設備狀態(tài)監(jiān)測儀定期對壓縮機的運動部位進行分析，它可以通過紅外線、超聲、壓力傳感器、振動傳感器相結合，測試壓縮機的示功圖，通過壓縮機的示功圖和在每個工作循環(huán)中的事件分析出壓縮機氣閥、十字頭、連桿瓦、活塞環(huán)的技術狀態(tài)。
3)要重視壓縮機的潤滑工作。
①要按廠家說明書的要求選用合適的潤滑油;②機器運行中一定要保證潤滑油壓力、溫度和液位在規(guī)定范圍內，油壓低和油溫高都會造成壓縮機的嚴重損壞。
曲軸箱油位過低，就會報警停機;油位過高導致曲軸箱內散熱不好，引起潤滑油溫度升高，而且曲軸旋轉時攪動潤滑油容易使?jié)櫥妥冑|;③要定期換油，新機器投入運行后，一般累計工作2 000 h左右應更換一次潤滑油，以后一般累計工作4 000 h左右更換一次;④不能潤滑不足和過度潤滑，即氣缸注油量不能過少和過多。
注油量過多容易引起壓縮機氣道和氣閥積炭，損壞氣閥，甚至引起管路爆炸，潤滑不足就會加速氣缸部件的磨損甚至咬缸。
4)加強維修人員和操作人員的技術培訓。
大型往復活塞式壓縮機能否正常使用，很大程度上取決于操作、維修人員的素質，因此對操作、維修人員的技術培訓是非常重要的。
①請生產廠家技術人員進行理論與實際操作的培訓;②操作維修人員要積極配合廠家技術人員進行開車檢查、維護與試運行，這是學習的最好機會;③在維修、操作過程中要不斷總結經驗提高操作維修水平，高素質的操作人員和維修人員才能提早發(fā)現、排除設備隱患，保證壓縮機的正常運行。
參考文獻
[1]崔天生.壓縮機的安裝維護與故障分析[J].西安交通大學出版社,1996,9.
[2]劉方龍.往復式壓縮機常見電氣故障處理[J].黑龍江科技信息,2012,6.
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