活塞式壓縮機故障及分析

王群

【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(shè)備被廣泛的應(yīng)用在了各個生產(chǎn)行業(yè)中，活塞式壓縮機的存在為經(jīng)濟的生產(chǎn)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(jù)科學合理的分析來對相關(guān)故障提出相應(yīng)的解決措施，以期為相關(guān)維修活塞式壓縮機的過程中提供參考。

【關(guān)鍵詞】活塞式壓縮機；設(shè)計；氣閥故障；防范措施

壓縮機是當前各種設(shè)備、機械廣泛應(yīng)用的一種高壓氣體壓縮設(shè)備，該設(shè)備目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了社會生產(chǎn)的各個不同行業(yè)和領(lǐng)域之中，其壓縮機的發(fā)展對于各種設(shè)備、機械的進步有著直接的聯(lián)系，進而影響到了經(jīng)濟的發(fā)展。而活塞式壓縮機中所出現(xiàn)的故障通常都是活塞壓縮機自身氣閥出現(xiàn)故障，當氣閥出現(xiàn)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(yīng)的要求之后，便能夠推動機械設(shè)備的相關(guān)部分運行。根據(jù)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(shè)備通常是由氣體壓縮活塞、氣缸等兩個部分組成。而根據(jù)活塞的不同也可以劃分為回轉(zhuǎn)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(nèi)的溶劑就會呈現(xiàn)周期式的變化，正是通過這種變化來實現(xiàn)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(diào)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(zhì)量較重，單機的排量通常要小于500m3/min，而且其結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(jīng)濟性。絕大多數(shù)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(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)象；氣閥在運作的過程中，其運動所導致的余隙容量應(yīng)當保持在一個科學合理的范圍之內(nèi)，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(shè)備的使用率，同時利用該方式還能夠?qū)勖难娱L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(gòu)部件控制的，與氣缸內(nèi)的壓力的變化沒有關(guān)系。自動閥，其開啟和閉合則是由氣缸和閥腔內(nèi)的氣體的壓力差來控制的。強制閥其結(jié)構(gòu)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(yīng)該是在關(guān)閉的狀態(tài)下而不會發(fā)現(xiàn)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(shù)是由閥門兩邊的壓力差工作的，所以閥門開啟和關(guān)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(chǎn)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(xiàn)象。而氣缸內(nèi)部所產(chǎn)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(nèi)部就對于閥片產(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)撞擊現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)生撞擊。壓縮機其曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈，其彈簧所承受的載荷便會由其氣閥完全閉合時的預(yù)壓縮力轉(zhuǎn)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(xiàn)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(jié)垢的網(wǎng)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(yīng)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(zhuǎn)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(xiàn)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(xiàn)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(jié)語

綜上所述，壓縮機在使用過程中所出現(xiàn)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(xiàn)，并且針對各個部位所可能出現(xiàn)的故障加以預(yù)防，采取良好的預(yù)防手段，來使得壓縮機的運作能夠得到相應(yīng)的保障。 [科]

【參考文獻】

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