韦承辉
(广西华锡集团股份有限公司铜坑矿运转工区,广西河池 547207)
D 系列的空气压缩机主要是服务于冶金、机械制造、矿山等行业,并且相关用户可根据自身所需要的排气量以及工作压力,选择不同型号的压缩机。压缩机主体是由机身、曲轴、连杆机构、气缸、活塞、气阀,冷却器部件所构成,它在运转过程中会变为活塞在气缸中进行反复的直线运动,因气缸还有活塞会组成一个周期性的变化,故而空气在气缸内周而复始地进行膨胀、吸气、压缩以及排气4 个主要过程的运作,主要针对D 系列空气压缩机的机械故障维修进行主要的探讨。常见的D 系列空气压缩机类型如图1 所示。
空气压缩机在正常工作运转中,其响声频率十分规则,只有当某些零件发生故障时,才会发出不规则的杂乱响声,对于发生异常的响声的部位,必须做到找准其部位才能展开维修工作。常见的异响有3 种:一是机身(曲轴箱)内有敲击声;二是气缸内有沉闷撞击声;三是中间冷却器立列处或Ⅱ级气缸处有“咳嗽”声。
图1 D 系列空气压缩机
润滑系统供油稳定,方能保证压缩机正常运转。润滑油的正常压力规定在0.15~0.3 MPa,不允许低于0.1 MPa 的情况下运转,否则将导致烧毁连杆大瓦和十字头滑道的事故。润滑油油温过高,将降低润滑油的粘度,影响润滑效果,正常的润滑油温度要求≤60 ℃(水冷式)。常见润滑系统供油失调的有7 种情况:①传动机构润滑油无压力指示(此时应立即停机);②润滑油压力偏低;③气缸润滑油量不足;④注油管发热;⑤润滑油温度过高;⑥润滑油消耗增加;⑦油池润滑油油面升高、浑浊,产生大量泡沫。
气路系统压力、温度不正常,都会造成排气量减少,影响压缩机的供气量达不到要求等问题。常见的故障有:①当Ⅱ级排气压力达不到额定值时,Ⅰ级排气压力低于规定值;②Ⅱ级排气压力达到额定值时,Ⅰ级排气压力超出规定值;③Ⅱ级进气温度偏高。
空气压缩机冷却系统中,如果有出水温度高、排水冒气泡的故障,不利于降低下一级进气温度和排气温度,引起整机温度上升,超温后也会造成自动停机。
空气压缩机偶尔会发生意外故障,例如活塞撞坏气缸盖、气缸拉毛等。
(1)机身(曲轴箱)内有敲击声。如连杆大头瓦与曲柄销磨损过大,更换大头瓦,并重新研刮,要求研刮后与轴颈部接触面积≥75%,而且接触点分布均匀;如十字头与滑道磨损过大,更换十字头;如十字头销与连杆小头衬套磨损过大,则更换连杆小头衬套;如连杆螺母松动,则锁紧连杆螺母即可。
(2)气缸内有沉闷撞击声。如活塞与气缸盖或气缸座无行程间隙,重新调整活塞行程间隙,一般间隙的调整为:内止点1.5~2.5 mm,外止点2~3 mm,达到规定值后装好防松装置即可;如活塞杆与活塞的连接螺母松动,则锁紧活塞杆与活塞连接螺母;如活塞杆与十字头连接的锁紧螺母松动,则锁紧活塞杆与十字头连接螺母;如气缸中落入金属物体(如:断阀片、弹簧等),则拆开气阀检查,取出金属物,修复损伤部位。
(3)中间冷却器立列处或Ⅱ级气缸处有“咳嗽”声。一般是气阀弹簧断,气阀阀片断,中间冷却器结合处漏气,气缸盖、缸座与气缸体结合处漏气,若是在检查过程中发现以上故障,必须更换气阀弹簧、气阀阀片、密封垫,拧紧螺杆等配件。
(1)传动机构润滑油无压力指示故障,此时应立即停机。①检查油池内润滑油面,如果低于吸油口,应添加润滑油,控制油面高度在油标刻线范围内;②润滑系统中有空气,特别是吸油端有空气而形成气阻,应灌油和排除油压管空气;进油管或油滤器滤网堵塞,应排除滤网堵塞物并疏通进油管;油泵主轴断,应更换油泵;传动油泵盖变方孔,失去传递动力作用,应更换油泵盖;油压表失灵,应更换油压表。
(2)润滑油压力偏低故障。①油过滤网局部堵塞,清洗过滤网;润滑油黏度太低,更换符号规定的润滑油;②连杆大头瓦严重磨损,径向间隙扩大,泄油量增加,调整大头瓦与曲柄销的间隙或更换新瓦;③十字头与滑道严重磨损,径向间隙扩大,更换加大尺寸的十字头;④调节阀失灵,修理调节回油阀;⑤油泵齿轮或转子磨损,更换齿轮或转子;⑥油泵齿轮或转子端面与泵盖端面间隙扩大,调整端面间隙。
(3)气缸润滑油量不足故障。①注油器吸油管下端过滤网堵塞,清洗过滤网;②柱塞泵柱塞磨损,更换柱塞;③油量调节不当,重新调整注油量。
(4)注油管发热故障。旋开管头螺帽,有气泡从小孔冒出,更换止回阀密封圈。
(5)润滑油温度过高,压缩空气漏入曲轴箱故障。①检修活塞环,如不正圆,更换活塞环;②填料不密封,用金钢砂研磨(与活塞杆配研)或更换填料;③润滑油量不足,增加润滑油量;④冷却不良,改善冷却,加大冷却水循环流量;⑤运动机构发生故障,烧瓦拉缸,修理或者更换气缸活塞和连杆大头瓦。
(6)润滑油消耗增加故障。说明刮油环失效,磨损过度拉缸,润滑油从气缸镜面缝隙处导入,更换刮油环、修理气缸或更换气缸、活塞;填料泄漏不密封,润滑油沿活塞杆窜入气缸,更换填料。
(7)油池润滑油油面升高、浑浊,产生大量泡沫故障。检查冷却水是否从气缸座压盖漏入曲轴箱油池,或从填料不密封处沿活塞杆漏入曲轴箱油池,拆开压盖,更换阻水胶圈(密封垫),或者冷却水从油冷却器不密封处窜入曲轴箱油池,更换密封垫。只有从各部位仔细排查,方可消除故障。
(1)当Ⅱ级排气压力达不到额定值时,Ⅰ级排气压力低于规定值。①空气过滤器阻塞,进气阻力增加,清洗空气过滤器;②减荷阀未全开,进气通流面积减少,则全开减荷阀;③Ⅰ级活塞环磨损过大或不正圆产生泄漏,更换活塞环;④Ⅰ级填料泄漏,修理或更换Ⅰ级填料;⑤Ⅰ级气缸与缸盖、缸座结合面垫片损坏或螺栓松动,产生泄漏,更换新垫片或拧紧螺帽;⑥中间冷却器或结合法兰处漏气,修理中间冷却器,拧紧法兰螺母;⑦Ⅰ级进、排气阀泄漏,修理Ⅰ级进、排气阀;⑧不适当的加大了余隙容积,重新调整止点余隙达到规定值。
(2)Ⅱ级排气压力达到额定值时,Ⅰ级排气压力超出规定值。①Ⅱ级进、排气阀泄漏、压缩气倒流,修理Ⅱ级进、排气阀;②Ⅱ级进、排气阀座铝片破裂,更换阀座铝垫片。
(3)Ⅱ级进气温度偏高。①中间冷却器发生故障,毡垫破损,更换毡垫;②中间冷却器芯子结垢,清洗中间冷却器芯子;③中间冷却器芯子散热片与列管结合部位脱锡或淤积尘垢,重新浸锡,清洗尘垢;④气缸水道严重结垢,影响导热,清洗气缸水道;冷却水流量不足,加大冷却水流量。
出水温度高、排水冒气泡现象从4 个方面检修:①查看冷却器芯子列管是否裂缝或因锈蚀穿孔,有此现象应焊补或更换锈蚀管;②冷却芯子铜管两端胀口是否严密,不严密要重新胀牢;③冷却芯子与外壳法兰结合处密封垫是否破损,如破损更换密封垫;④气缸体与气缸座、气缸盖的密封垫是否破损,气路和水路串通,更换密封垫。
活塞撞坏气缸盖是气阀损坏落入气缸、连杆螺帽脱落造成的,只能更换缸盖,损失较大;气缸拉毛是润滑油、冷却水中断或不足,或者活塞环开口间隙小、气体比较脏,因此,防止润滑油、冷却水中断,应增加注油量和加大冷却水流量。同时,修理活塞环开口,调整活塞环开口间隙达到规定值,清洗进气过滤器和管道。维修工人在维修保养过程中,必须认真细心,检查到位,这样才能确保不发生意外的机械事故,减少不必要的损失。
根据5 种空气压缩机的机械故障和多种检修手段进行讨论,并且针对D 系列空气压缩机故障的维修思路以及常见故障的维修方法进行讲述,掌握这些故障的解决方法,有利于对D系列空气压缩机进行更好的维护,并且维修人员应该对空气过滤器进行及时的清洗、换油,保证空气压缩机有一个良好的工作状态。