往复式空气压缩机的故障分析及对策*

周建强，吴健，张庆功

(浙江工业大学浙西分校，浙江衢州324006)

    摘要：对往复式空气压缩机在运转过程中出现的排气量不足、排气温度不正常、排气压力降低、响声异常和过热等常见的故障作了分析，并提出了相应的对策，以延长压缩机的使用寿命和提高其效率，保证机组长周期安全运行，为生产提供保障。

    关键词：压缩机；故障；对策

    中图分类号：TH45   文献标志码：A    文章编号：1003-0794(2007)01-0185-02

Abstract: The frequent faults such as discharge capacity insufficiency, discharge temperature abnormality, discharge pressure degradation, noise disorder and superheat happen in operation of reciprocating air compressor were analyzed, the corresponding countermeasures were presented to prolong the service life of compressor and to promote its efficiency, which guarantees long- time cycle safe operation of reciprocating air compressor.

Keywords: compressor; fault; countermeasure

    压缩机是一种对气体进行压缩，提高气体压力的机械，在工业生产中是一种不可或缺的一类为风动机械提供动力的产品。它适用广泛，能运用到各个领域行业。如：矿山、水利、工程、道路、土木、地质、建材、轻工、纺织、医疗、制药、电子、喷涂、烟草、仪表、食品加工、饲料加工等各个行业。特别适用于易燃易爆的矿井开发。压缩机在运转过程中，难免会出现一些故障，若不及时排除便会造成重大事故。

压缩机组的故障诊断技术已有30多年的发展历史，随着压缩机制造技术的发展、自动化程度的不断提高、信号分析处理技术、无损诊断技术、计算机技术的飞速发展，已逐渐形成了自己的理论体系。对故障的诊断需要很强的专业知识，要求技术人员熟悉设备的技术性能、工作原理、操作方法、控制逻辑等。由于相同的故障现象诱因可能有天壤之别，现场在线检测手段不齐全，计算机控制系统缺乏，这就要求现场技术人员必须充分利用所掌握的专业知识，加以分析判断，才能不被假相迷惑，彻底排除故障。

    排气量不足是与压缩机的设计气量相比而言。主要可从下述几方面考虑：

    (1)进气滤清器的故障

    积垢堵塞，使排气量减少；吸气管太长，管径太小，致使吸气阻力增大影响了气量。要定期清洗滤清器。

    (2)压缩机转速降低

    因空气压缩机的排气量是按一定的海拔高度、吸气温度、湿度设计的，当把它使用在超过上述标准的高原上时，吸气压力降低等，排气量必然降低。

    (3)气缸、活塞、活塞环磨损严重超差，使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量

    属于正常磨损时，需及时更换易损件，如活塞环等。属于安装不正确，间隙留得不合适时，应按图纸给予纠正，如无图纸时，可取经验资料，对于活塞与气缸之间沿圆周的间隙，如为铸铁活塞时，间隙值为气缸直径的0．06％～0．09％；对于铝合金活塞，间隙为气缸直径的0．12％～0．18％；钢活塞可取铝合金活塞的较小值。

    (4)填料函密封不严，产生漏气使排气量降低

    其原因首先是填料函本身制造时不符合要求；其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料函中心对中不好，产生磨损、拉伤等造成漏气；一般在填料函处加注润滑油，它起润滑、密封、冷却作用。

    (5)压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响

阀座与阀片问掉人金属碎片或其它杂物，关闭不严，形成漏气。这不仅影响排气量，而且还影响级间压力和温度的变化；阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量，可能属于制造质量问题，如阀片翘曲等，也可能是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。

    (6)气阀弹簧力与气体力匹配的不合适

    弹力过强则使阀片开启迟缓，弹力太弱则阀片关闭不及时，这些不仅影响了排气量，而且会影响到功率的增加以及气阀阀片、弹簧的寿命。同时，也会影响到气体压力和温度的变化。

    (7)压紧气阀的压紧力不当

    压紧力小，则要漏气，当然太紧也不行，会使阀罩变形、损坏，一般压紧力

    排气温度不正常是指其高于设计值。从理论上讲，影响排气温度增高的因素有：进气温度、压力比以及压缩指数(对于空气压缩指数K=1．4)。

    实际情况影响到吸气温度增高的因素有以下几个方面：

    (1)中间冷却效率低，或者中冷器内水垢结多影响到换热，则后一级的吸气温度必然要高，排气温度也会高。

    (2)气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级间压力变化，只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。

(3)水冷式机器，缺水或水量不足均会使排气温度升高。

    压缩机排出的气量在额定压力下不能满足使用的要求，则排气压力必然要降低，所以排气压力降低是现象，其实质是排气量不能满足使用的要求。此时，只好另换一台排气压力相同，而排气量大的机器。

影响级间压力不正常的主要原因是气阀漏气或活塞环磨损后漏气，故应从这些方面去找原因和采取措施。

    压缩机在某些部件发生故障时，将会发出异常的响声，一般来讲，操作人员是可以判别出异常的响声的。

    活塞与缸盖间隙过小，会直接撞击，活塞杆与活塞连接螺帽松动或脱扣，活塞端面丝堵桧，活塞向上串动碰撞气缸盖，气缸中掉入金属碎片以及气缸中积聚水份等均可在气缸内发出敲击声；曲轴箱内曲轴瓦螺栓、螺帽、连杆螺栓、十字头螺栓松动、脱扣、折断等，轴径磨损严重间隙增大，十字头销与衬套配合间隙过大或磨损严重等等均可在曲轴箱内发出撞击声；排气阀片折断，阀弹簧松软或损坏，负荷调节器调得不当等等均可在阀腔内发出敲击声。

只要压缩机运行中发出或大或小的异常声音，说明压缩机某一部位出现故障，应根据故障响声的部位、大小做出正确的判断，为维修提供依据。

    在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果：①加快摩擦副间的磨损；②过热量的热不断积聚直致烧毁摩擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。

造成轴承过热的原因主要有：轴承与轴颈贴合不均匀或接触面积过小；轴承偏斜曲轴弯曲、扭；润滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成断油等；安装时没有找平，没有找好间隙，主轴与电机轴没有找正，两轴有倾斜等。

对往复式活塞压缩机进行故障诊断不仅仅涉及仪器设备的使用问题，而且还会涉及到分析人员对机械设备本身的结构、运动动力特性的掌握、对发生故障的机理的了解。搞好科学检修、提高维修质量、安装规范，对备件质量做到严格控制，防止使用材质不过关的备件，以免降低运行周期。

参考文献：[1]尤祥胜．往复式空气压缩机振动故障诊断[J]．压缩机技术，2006(4)：19—22．

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