高壓機排氣壓力異常故障分析和排除

曾建軍，馬亞珍

（陜西省興平市西安航空制動科技有限公司動力廠，陜西興平713100）

1 引言

空氣壓縮機是一種通用機械設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油、機械、食品等領(lǐng)域。按其工作原理可分為容積式和動態(tài)式兩種類型。活塞壓縮機的分類很多，其中按壓縮機的排氣壓力可分為低壓壓縮機 （0.2～1.0 MPa），中壓壓縮機 （1.0～10 MPa），高壓壓縮機 （10～100 MPa），超高壓壓縮機（100 MPa以上）。

我廠有一臺壓縮機主要給氣瓶充氣，保證軍品進行壓力試驗時使用，其充氣壓力為15 MPa左右，其壓力值為10～100 MPa之間，所以我們實際工作中簡稱為高壓機，型號為V-0.5/150，從型號可知此壓縮機為活塞式雙缸呈V字形排列，排氣量為0.5 m3/min，排氣壓力為15 MPa。

2 高壓機及系統(tǒng)的組成

高壓機及系統(tǒng)的組成分為機體、氣路系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、操作儀表板、控制系統(tǒng)幾個部分：

（1） 機體的結(jié)構(gòu)主要有機身、氣缸、活塞、連桿、曲軸、密封件和進排氣閥以及電機和電氣控制部分組成。

（2） 氣路系統(tǒng)是空氣經(jīng)過濾清器進入一級氣缸壓縮，又進入一級冷卻器和一級油水分離器，再進入2級氣缸壓縮、冷卻直至4級壓縮、冷卻和油水分離器，最后通過儀表板上的送氣閥將高壓空氣充瓶或輸送。

（3） 潤滑系統(tǒng)中連桿大小頭瓦是通過油泵對其潤滑；一級氣缸的潤滑是一級進氣管上的吸油管將油吸入氣缸壁潤滑；2級氣缸是靠曲軸的扇形配重下的擊油針飛濺潤滑；3、4級氣缸潤滑靠壓縮空氣中殘留的潤滑油潤滑。

（4） 操作儀表板：其上安裝有各級壓力表、油壓表、吹除閥、送氣閥。

（5） 控制系統(tǒng)是根據(jù)客戶需要設(shè)計配套電氣控制系統(tǒng)，并具有空氣超壓、潤滑油欠壓、冷卻水欠壓以及電機過載的自動保護措施。

3 高壓機（V-0.5/150）各級壓力的設(shè)定值

高壓機（V-0.5/150） 屬4級壓縮機，即通過4級壓縮可將氣體壓力從0達到15 MPa，其各級壓力正常范圍分別為一級壓力為0.29～0.44 MPa，2級壓力1.4～1.8 MPa，3級壓力為5.5～6.2 MPa，4級壓力為15MPa左右。

4 影響高壓機（V-0.5/150）排氣壓力異常的因素和排除方法

高壓機（V-0.5/150） 排氣壓力異常是一種常見故障，設(shè)備運行中經(jīng)常會遇到，引起壓縮機排氣壓力異常的因素很多，下面我就對此問題進行進一步分析闡述。

（1） 活塞環(huán)磨損嚴重。如圓錐度、橢圓度超過公差太大，而產(chǎn)生漏氣。活塞環(huán)使用時間太長，磨損較大，致使其間隙增大（包括軸向和徑向）。這種故障一般都是更換活塞環(huán)。安裝活塞環(huán)時，應(yīng)將環(huán)的開口位置錯開，減少其漏氣，并注意不要把刮油環(huán)裝錯，從而影響設(shè)備使用壽命。

（2） 氣缸磨損嚴重。由于氣缸面磨損或擦傷超過最大允許限度或者活塞與氣缸配合不當，間隙過大造成排氣壓力異常。這種現(xiàn)象就應(yīng)刮削或鏜銑氣缸，或者經(jīng)過研磨修理磨損、拉傷的氣缸，無法排除就要更換氣缸套。這種情況要視情況而定，對鏜銑過的氣缸，必須裝配合適當?shù)幕钊突钊h(huán)。

（3） 吸、排氣閥故障。這種故障也能引起排氣壓力異常，其故障原因為：（a） 吸、排氣閥裝配不當。如彼此位置不當或壓墊壓偏等。（b）閥片與閥座之間掉入金屬碎片或其他雜物，關(guān)閉不嚴，形成漏氣。（c）閥座與閥片之間接觸不嚴，如閥片變形形成漏氣。（d） 吸、排氣閥彈簧彈性不適當，也能引起壓力不正常。（e）氣閥上有積碳，使閥片密封不嚴，形成漏氣，從而引起壓力不正常。

根據(jù)幾十年的使用經(jīng)驗，吸、排氣閥出現(xiàn)故障比較常見，表現(xiàn)為氣缸內(nèi)壓力異常，比如2級氣缸壓力值偏高，通過對高壓機氣路系統(tǒng)分析可知，如果2級壓力偏高，肯定是3級氣缸內(nèi)的壓縮空氣竄入2級氣缸內(nèi)使其壓力升高，排除故障重點應(yīng)該在2級排氣閥和3級進氣閥。首先應(yīng)檢查兩個氣閥結(jié)碳多不多，結(jié)碳過多影響閥片的密封性；再則檢查2個氣閥的壓墊是不是平整，有無薄厚不均的現(xiàn)象；第3看看2個氣閥閥片有無變形是否有影響密封的因素，并且可以對氣閥用煤油進行滲漏試驗，要求每分鐘不能滴漏2～3滴，如果這些都正常，就要看看是不是其它原因引起壓力異常。如中間冷卻器的墊片損害，引起竄氣。

2010年7月21日，我廠高壓機出現(xiàn)故障，2級壓力偏高，正常值在（1.4～1.8 MPa），而實際已到了3.0 MPa，開始懷疑2級排氣閥和3級進氣閥密封不嚴，導致3級壓力竄入2級缸中，對這2個閥門進行認真的清洗，并檢查壓墊、閥片均無異常，但安裝后2級壓力就是偏高，無法排除。再更換一套新的氣閥、壓墊等，仍不能排除壓力異常的故障，導致檢修陷入困境。后來我們對氣路系統(tǒng)進行認真分析，懷疑是不是中間冷卻器內(nèi)密封不嚴導致3級壓力竄入2級，拆解中間冷卻器，發(fā)現(xiàn)2級和3級之間的密封墊破裂，致使3級壓力竄入2級中，導致2級壓力偏高，重新更換密封墊，試運行一切正常，故障徹底排除。

5 結(jié)語

活塞式壓縮機在使用過程中出現(xiàn)壓力異?，F(xiàn)象，應(yīng)按筆者前面提出的方法進行分析檢查，一般都能排除故障。當然，上面分析也不一定絕對全面，還有一些特殊情況，也能產(chǎn)生壓力異?，F(xiàn)象，如空濾被贓物堵塞，進氣量不足，引起排氣壓力降低。還有氣缸與活塞的余隙容積太大，致使排氣量不足，溫度升高，也能引起壓力異常。還有安全閥不嚴漏氣，引起壓力不正常等等。所以出現(xiàn)這種故障時，要針對其具體故障現(xiàn)象認真分析。另外值班人員要有責任心，高度重視設(shè)備運行中出現(xiàn)的非正?，F(xiàn)象，盡量將故障現(xiàn)象消除在萌芽狀態(tài)，這樣才能確保設(shè)備安全可靠經(jīng)濟合理的運行。