活塞式压缩机的故障原因及维修措施研究

俞文雅

摘要：压缩机作为一种常见的压气机械，在当今工业体系中运用非常广泛，不仅延伸变化适用于各个领域的工业生产中，并且使很多企业在使用和生产中得到了很大的便捷。但是随着各行业的广泛应用，有关压缩机安全生产方面的问题也日益突出，相关事故报道也出现在媒体中，压缩机作为一种大型机械，维修方面技术要求较高，这些因素都制约压缩机的推广使用。本文先是列出对活塞式压缩机各类一般性问题的发现，后面承上提出对机器一般性问题的解答和操作过程，在本文最后则是综上所述的对使用寿命延长和生产安全的警示浅谈。期待这些安全操作的见解，对每个常见问题进行有区别的修缮和整理，来保证操作人员的身体安全和机器生产的稳定、高效。

关键词：活塞式压缩机;故障原因;维修策略

中图分类号：TH457                                      文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）06-0103-02

0  引言

因为活塞式压缩机是一种大型工业设备，身形庞大，构造复杂，所以每次的巡回检查都应仔细查看运行状态，并做好相应的记录。最重要的是要做好日常维护，让压缩机运行情况尽量维持在出厂时的效率。维护机器不仅仅是能保护工人安全，而且还能保证设备长周期的稳定运行，为企业“降本增效”，减少备品备件的更换费用，降低因设备停车检修而导致的生产负荷下降等。下面则是要一一列举在生产和操作过程中常见的一般性问题及对不同问题的浅显见解。

1  活塞式压缩机常见故障

1.1 排气量不足

气体流动压缩是压缩机功率输出实现的主要过程，在这一过程实现的进程中，气体无法排出，气体泄露等都是一般常见的问题，导致原因可能为检查修理或运行维护不到位，具体体现在：吸气压力过低;气阀损坏;活塞环泄漏;填料磨損漏气等。

如果吸气端过滤器被堵塞或被遮挡，进气通道被阻隔，机器所需的气体不足，导致吸气压力过低。解决方法就是用对过滤器进行清洗疏通或更换。然后就是气阀问题，气阀如果有损坏，就会影响吸气与排气的工作效率，如果气阀损坏严重，会导致吸气、排气量不足。解决方法就是拆气阀检查，对损坏的气阀进行更换。最后就是压缩所用的活塞环，填料等其他消耗性零件的磨损消耗导致机器密封性能消弱，控制效能减少，出现能效下降现象。

综上所述的问题是在生产工作过程中对于气体的吸进、排出步骤上经常出现的一般性问题。

1.2 排气温度与压力异常

压缩机是进行气体工作的，但在气体压缩过程中，压力使得机器气缸中气体升温，这极高的温度是对机器的一种损害，所以机器会设有排气温度，在气缸内温度到达所设的阀值时，开始缓慢泄初期缸内气体，让外部气体进入，降低缸内温度，这个标准也是在保证最大生产效率情况下制定，如果缸内空气超过额定温度值再排出，那么就证明设备运行显现出来了问题。另外在压力方面也是需要遵循的必不可少的指标，压缩机本身就是靠气体压缩进行生产，压力比值、压缩数值是不可或缺的，从客观来看，排气温度和压力比值，压缩数值也是密切相关的：温度过高，压缩缸内的压力值会升高。另外在排气不足的情况下，压力也会理所当然的降低，压力值异常还会因为活塞环和气缸贴合接触不良，气体无法很好的密封导致。这类密封问题就要通过检查找出具体原因排除故障，提高生产效率和机器寿命。

1.3 异响

在压缩机出现结构故障时，也会在其部分上出现一些异响，来表示某个部位的运行不畅和异常。根据长期的检修经验便可以根据哪个部位发出的不正常的声音来进行故障的查找和修理复原。比如在撞击声中掺杂了晃动的声音，便可以判断出是活塞和压缩缸内壁之间并没有彻底紧密贴合，存在缝隙，活塞杆便带着活塞在这空间中晃动，撞击压缩压缩缸内壁，发出异响。另外如果活塞与压缩缸的内壁过于贴合，活塞被仅仅卡在内壁，不仅会消耗大量能量资源，而且压缩缸内壁也会逐渐磨损不再光滑，形成安全隐患。在曲轴箱里存在大量连接结构，若这些结构相互脱离，零件松动，连接杆断裂，都会使曲轴箱这一部分发出异响。在排气阀被损坏时，机器中的调节器无法得到压缩机工作正常和异常的反馈，失去调节功能，气阀无法正常工作，会使整个的压缩气缸缸体内部，产生高频率的震动，另外气阀中阀片或弹簧断裂，会在气缸处引起异响，总结上面所列举的压缩机运行中声音不正常的一般常见问题以及对这些声音异常发生的原因总结来看：压缩机真正的声音异常解决方案需要遵循具体问题具体分析的思考方法，根据实际情况中声音异常的具体位置来实施精确高效的解决方案和保养方法去解决。

1.4 轴承温度高

设备运行中轴承温度超高也算是温度异常的一种，但是上文所提到的异常是超过气缸处的温度，这里所讲的是在工作生产过程中曲轴箱轴承处的温度。在电机带动曲轴做旋转运动，轴瓦与曲轴各连接部位互相之间在高速运动环境下相互摩擦，必然会产生热量，正常的运行过程所产生的热量在设计范围内。但如果温度过于高，则是由于轴承间隙过小，造成摩檫力过大，产生温度过高，造成轴承高温损毁等。另外润滑油供应不足，润滑油质量低劣等都是造成轴承温度偏高的主要原因。以上所述的是在设备工作运行过程中轴承温度超高的简要理解分析，需要操作人员的细心注意，如若不遵循这一客观规律，则会影响轴承及机器的使用寿命。

1.5 十字头、滑道故障

十字头是压缩机必不可少的机器零件结构之一，它借助连杆，将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复直线运动，是一个重要工作结构。因此在生产中负担压力大，偶然会出现因承受不住曲轴的高速旋转运动造成十字头销磨损与上下结构连接脱钩。还有因活塞杆柄帽松动或活塞杆断裂造成活塞杆与十字头脱钩，进而砸坏缸体。因润滑不足而导致十字头与滑道磨损等问题。常见修复方法就是测量和更换备件，但是由于此结构的关键性，因此不能懈怠，应建立专门的检修作业指导书指导员工规范化检修作业。另外应形成负责人制，在日常巡查中应仔细，及时发现设备运行问题，提早维修避免故障扩大。

2  活塞式压缩机常见故障的处理方式

2.1 排气量不足故障处理

根据上文分析，使得气体吸进、排出的过程没有充分实现的原因有多个方面，每一方面的原因不同，但都会导致气体循环不畅通，这一特点要求维护人员在检修过程中要进行全方面的考虑，从每个方面都要进行测试验证，然后才能完全排除。气体进出的循环是压缩机工作的根本过程和原理，所以这一方面的结构检查修理是需要相对仔细的。从整体来说，过滤器是处于最外层，比较容易出现问题，另外气阀一直处于工作中也比较容易损坏，影响机器工作效率，因此，要定期清洗过滤器与更换气阀。

2.2 排气温度与压力异常故障处理

上文所說的空气排出温度和压力值的设定是为了保护机器运行，但在实际过程中偶尔会出现超过标线的情况，对此应建立实时监控制度，在机器运行过程中随时检测排气温度和排气压力，超标信号及时反馈控制中心，降低损害，保证人员安全。日常巡回检查中也应重点查看排气压力与温度数值，发现问题应及时反馈，进而根据实际情况进行问题排查。

2.3 异响故障处理

声音异常的根本原因是由于使用时的不规范操作，检修安装过程中的不到位或设备运行中导致的零件损坏以及气缸进入杂物等，以至于运行过程中出现异响。应该在生产中多注意规范生产，严格按操作步骤进行，尤其注意机器运行中的不和谐声音，在出现问题时应及时停关机器，由专业检修人员全面检查，修理机器。首先检查气阀的损坏程度，针对损坏部位做好修复。气体净化不到位，油污沾黏在气缸内壁，造成气阀堵塞损坏，应先对气阀进行更换，换下的气阀蒸煮处理，去除其上的油污，更换损坏的阀片和弹簧。

2.4 轴承温度过高故障处理

设备运行温度是在工作生产过程中不可避免的“功率损耗”，无法避免，只能尽量减少能量资源损耗。并降低压缩机工作生产中产生的热量。以轴承温度过高分析原因来讲，在排除这类问题时，一般的主要原因是轴瓦等消耗性零件超过使用寿命或配合间隙过紧，导致摩擦的接触面被过高温度损毁。滚动轴承的滚珠磨损，滚珠中有杂质或保持架破损等原因也会引起轴承温度过高。另外润滑油润滑不足，润滑油品质较差等原因都会引起轴承温度过高，因此管理人员在检查维护时要善于运用合格的润滑油，并定期更换油过滤器，保证过滤器不堵塞。在每次更换润滑油时要适量，加入过多会粘连设备，过少则起不到作用。

2.5 十字头处故障处理

十字头这一常见问题的排除经常是对接部分的对接种类，十字头本身和头销组合的部分属于线接触，这一处的连接好坏关系到其前后连接的传递机械力和整个的结构稳定是否能高效实现。因此在安装中就要仔细检查十字头本身和头销的适配性和十字头整体与滑道的接触面是否完好、光滑。又根据其是消耗品零件的特性，备用同等精度和尺寸的专用十字头和头销替换。

3  活塞式压缩机常见故障维修的注意事项

在机器每次启动前，操作人员都要进行例行检查，来保障自身的安全，也保证企业的财产安全，主要有以下几个建议：

3.1 着火和爆炸等重大安全事故

本篇文章以上叙述的五项一般常见问题没有得到重视和解决，会很大概率使压缩机自然甚至爆炸，造成人员伤亡，酿成重大安全事故。活塞与空气压缩缸之间密封不好和吸排气阀故障，都会发生积碳现象，再加上气体通道被阻所引发的压缩缸内温度暴涨，《固定的空气压缩机安全规则和操作规程》规定：有油润滑空气压缩机的任何积碳应定期予以有效清除。积碳会燃烧威胁相关操作人员的身体安全，将积碳层厚度保持在安全厚度3mm以下。另外还应注意各个气源管的清理，避免堵塞。

3.2 加强零部件测绘，提高检修质量

维修技术人员在设备首次解体检修时，应对设备主要零部件进行测绘，并画好相应的图纸，作为该台设备的第一手检修档案。在今后的每次检修中，更换零部件前都应进行尺寸的测绘，常见的活塞式压缩机测绘内容包括轴承的间隙、曲轴的圆度、气缸的圆度与光洁度、活塞的前后止点间隙等。确保尺寸在标准范围内方可进行下一步工作，确保检修质量。

4  结束语

由整篇文章的叙述来看，活塞式压缩机在工厂中普遍的被应用，遇到的技术难题和解决方案也形成了一个逐渐完整的应急处置体系。即使压缩机是工业上普遍运用的工业机械，在机器高速、高压的运行过程中，有很大的潜在风险和对操作人员身体健康有极大的安全威胁。一定要做好隐患排查和人员防护的安全工作，安全是工作生产中的第一要务。

参考文献：

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