活塞式压缩机故障及分析

王群

【摘 要】活塞式压缩机由于自身所具有的各个方面的优势，使该设备被广泛的应用在了各个生产行业中，活塞式压缩机的存在为经济的生产发展提供了较大的推动作用。本篇文章主要针对活塞式压缩机故障进行了全面详细的分析，并且依据科学合理的分析来对相关故障提出相应的解决措施，以期为相关维修活塞式压缩机的过程中提供参考。

【关键词】活塞式压缩机；设计；气阀故障；防范措施

压缩机是当前各种设备、机械广泛应用的一种高压气体压缩设备，该设备目前已经被广泛的应用到了社会生产的各个不同行业和领域之中，其压缩机的发展对于各种设备、机械的进步有着直接的联系，进而影响到了经济的发展。而活塞式压缩机中所出现的故障通常都是活塞压缩机自身气阀出现故障，当气阀出现故障之后，其压缩机整体也就无法正常的运行。下文主要针对活塞式压缩机故障以及分析进行了全面详细的阐述。

1.压缩机的概述及工作原理

压缩机自身所具有的主要功能便是对空气自身进行压缩，从而使得气体自身压力不断提高，直到达到相应的要求之后，便能够推动机械设备的相关部分运行。根据压缩机所采取压缩压力原理不同，可以直接把其分为速度式压缩机以及容积式压缩机这两个大类别。而目使用最为广泛的压缩机便是容积式压缩机，该压缩机自身所实具有主要功能实就是直接将气体压缩，该设备通常是由气体压缩活塞、气缸等两个部分组成。而根据活塞的不同也可以划分为回转活塞以及往复式活塞这两种类型。

活塞式压缩机在压缩机的圆筒形的汽缸中具有一个可以往复运动的活塞，在气缸上装有控制进气和排气的阀门。在活塞进行往复的运动时，气缸内的溶剂就会呈现周期式的变化，正是通过这种变化来实现气体的压缩、进气以及排气。

相比起其他形式的压缩机，活塞式的压缩机不管其流量的大小，都可以达到所要求的压力，并且热效率较高，气体量在进行调节的时候不会导致排气压力的大幅度改变。但是，这种活塞式的压缩机其体积比较大而且质量较重，单机的排量通常要小于500m3/min，而且其结构也较为的复杂，存在很多易损坏部件，一旦维修工作量也是相当可观的。

2.气阀的分类以及使用要求

气阀是活塞式压缩机中所存在的一个极其重要的组成部分，该部分在实际运行过程中所体现出来的性能优良与否，直接影响到了压缩机自身在运行过程中所具有的经济性。绝大多数情况下，其气阀在使用的过程中有着以下几个方面的要求：首先其气阀实自身必须要具有良好的使用寿命，其气阀在实际使用期间不能够由于其自身的阀片损坏或者说其中的弹簧被破坏就直接停止工作；气体在通过气阀的过程中，其中所涉及到的压力能量损失越小越好，只有这样这样才能够最大限度的减少动力所出现的耗损，这对于压缩机较长时间的运行来说有着极大的影响，其产生的效果也更为明显；气阀自身在运行的过程中，必须要保持极高的密封性，利用这样的方式能够最大限度的避免压缩缸中所存在的气体泄露现象；气阀在运作的过程中，其运动所导致的余隙容量应当保持在一个科学合理的范围之内，利用这一方式能够使得气缸的容积率得到提高；气阀在实际运行的过程中，其自身运动速度必须要达到一定的范围，自身的运作状态也要达到完全开启的状态，这能够极大的提升设备的使用率，同时利用该方式还能够对寿命的延长起到一定的作用。

气阀通常是由阀座、弹簧、启闭原件、升程限制器等四个部分组成的。一般来讲，气阀分为两类：一种是强制阀，一种是自动阀。所谓强制阀，其开启和闭合是由专有的机构部件控制的，与气缸内的压力的变化没有关系。自动阀，其开启和闭合则是由气缸和阀腔内的气体的压力差来控制的。强制阀其结构较为复杂，开启闭合的时间是固定的，所以使用较少，使用较多的便是自动阀。

气阀在工作时，为了能是压缩机在压缩气体的时候不会减少排气量并且不会消耗更高的功率，所以阀门应该是在关闭的状态下而不会发现漏气行为的。同时，阀门要能够灵活的启闭，这重要是因为阀门多数是由阀门两边的压力差工作的，所以阀门开启和关闭越灵活其压缩机的能耗就会越小。

3.活塞式压缩机气阀的故障分析及对策

3.1故障分析

3.1.1承受载荷大致使阀片损坏

活塞式压缩机在实际运作的过程中，其自身的阀片不仅承受着来自一个因素的力量，同样还承受着两种不同的荷载：一是其中气体压缩之后所产生的静载荷，当阀片在运作的过程中遭受到静载荷的影响之后，其阀片在这一过程中就可以发生较为严重的弯曲现象。而气缸内部所产生的巨大压力又是利用阀片来吸收的低压力气体进行压缩，那么其气缸内部就对于阀片产生了较大的作用力，而其中的脉动也在不断的变化，这促使阀片自身在运作的过程承受着来自静载荷的脉动影响，在脉动的影响之下，阀片不断承受着力量不同的影响，最终导致阀片变形或者裂缝的现象；而阀片自身所承受的第二种载荷就被称之为撞击性载荷，这种载荷存在的主要原因就是由于压缩机在实际运作的过程中，其其阀片由于没有极大的稳定性，所以会直接在升程限制器以及阀座这两个不同位置之间不断的跳动，最终持续的撞击必然会使得阀片受损。而阀片自身在出现撞击现象之后，其阀座和阀片就会触碰在一起，而没有触碰到的地方就出现了一定程度的弯曲、变形，在这样的情况下，阀片自身的寿命就会受到极大的影响，进而导致压缩机出现故障。

3.1.2气阀的弹簧发生损坏

当阀片与升程限制器发生撞击时，也会与气阀的弹簧产生撞击。压缩机其曲轴每旋转一圈，其弹簧所承受的载荷便会由其气阀完全闭合时的预压缩力转变为气阀全部开启时候的最大压缩力，这种脉动的载荷冲击，会导致弹簧成为了气阀所有组件中一个比较容易损坏的部件。同时，气阀的弹簧在使用中也会出现过送或者是过紧配合，过送配合会导致弹簧的径向跳动和轴向跳动，而过紧配合会导致弹簧被卡死或者是折断。弹簧是导致气阀阀片损坏的主要原因。

3.2对策研究

3.2.1采用聚四氟乙烯类制品填充物。

对于没有润滑油的压缩机的气阀，如果是传统的环状阀，其损坏就会比较严重，所以可以采用没有摩擦结垢的网状阀，亦或是将换向阀的升程限制器的导向金属改为填充的聚四氟乙烯类制品，气阀地步的密封台也用聚四氟乙烯制造的密封圈。与此同时，气阀的弹簧可以采用不锈钢的弹簧钢丝来制造，这些钢丝在出厂之前都会进行相应的处理来避免钢丝中那些微笑缺陷的发生，从而保证了使用性能的稳定，也增强了他们承受脉动载荷的能力。

3.2.2做好定期的检查和维护。

要定期的对气阀进行全面的检查和清晰工作，要（下转第61页）（上接第59页）在不对其强度减小的情况下对气阀的底座以及升程限制器所损伤的外表面进行修复，并且要及时的更换易损件。如果发现气阀的弹簧发生损坏，就需要对气阀其他的弹簧也进行全部的更换，这样就会使得弹簧受力能够均匀的分散的阀片上。

3.2.3要定期的检查压缩机气缸的水套以及缸平面等位置的密封状况，并且要检查中间冷却器的工作状况，及时发现问题做到及时的处理问题，从而尽可能的避免因为冷却水进入气缸而导致剧烈的冲击是阀片损坏。

4.结语

综上所述，压缩机在使用过程中所出现的故障是多种多样的，只有采取了科学合理的措施才能够避免故障的出现，并且针对各个部位所可能出现的故障加以预防，采取良好的预防手段，来使得压缩机的运作能够得到相应的保障。 [科]

【参考文献】

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