關(guān)于機(jī)械工程壓縮機(jī)故障分析及對(duì)策

楊勇

黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院438002

壓縮機(jī)的主要功用是將氣體壓力提高并進(jìn)行氣體的輸送，在機(jī)械工程、工廠、礦山中的應(yīng)用越來越廣泛。但隨著工業(yè)發(fā)展步伐的加快，壓縮機(jī)的工作量與工作時(shí)間不斷增加，工作負(fù)荷越來越大，從而造成壓縮機(jī)在工作的過程中容易出現(xiàn)機(jī)器故障，影響工程生產(chǎn)的效率。因此，在工程建設(shè)的過程中，需要對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)與檢修，并對(duì)其常見故障進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的對(duì)策，以提高壓縮機(jī)的工作效率

1 故障分析與相應(yīng)對(duì)策

1.1 排氣量不足

在壓縮機(jī)工作的過程中，最常見的故障為排氣量不足，也就是壓縮機(jī)的排氣量與設(shè)計(jì)要求不符，工作效率低下。導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣量不足的因素主要有以下幾點(diǎn)。

1.1.1 進(jìn)氣濾清器堵塞

由于壓縮機(jī)的進(jìn)氣濾清器在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的工作后，容易出現(xiàn)過多的污垢將濾網(wǎng)堵塞或者吸管太長(zhǎng)導(dǎo)致吸力較弱，從而造成壓縮機(jī)的排氣量不足。因此，技術(shù)人員要定時(shí)對(duì)進(jìn)氣濾清器進(jìn)行清洗，從而保持濾清器的清潔，保證進(jìn)氣量的充足。另外，在設(shè)計(jì)要求允許的條件下，可以將吸氣管合理剪短，并將管徑擴(kuò)大，以提高進(jìn)氣濾清器的進(jìn)氣量。

1.1.2 壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速較低

壓縮機(jī)的額定轉(zhuǎn)速直接影響其排氣量。一旦出現(xiàn)某種故障引起壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速下降，其排氣量也會(huì)不足。因此，設(shè)計(jì)人員要對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行全面的檢測(cè)，尋找導(dǎo)致壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速下降的問題所在，并通過維修提高壓縮機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，從而加大其排氣量。

1.1.3 氣缸、活塞密封不良

由于壓縮機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的工作，易使氣缸、活塞以及活塞環(huán)等部件受到嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致其密封不好，容易出現(xiàn)泄氣、漏氣現(xiàn)象，從而造成壓縮機(jī)的排氣量不足。因此，技術(shù)人員要對(duì)氣缸進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)氣缸、活塞的磨損情況進(jìn)行相應(yīng)的維修或更換，以保證其密封性，加大排氣量。

1.2 排氣溫度出現(xiàn)異常

壓縮機(jī)的排氣溫度出現(xiàn)異常主要是指排氣的溫度高于設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值，嚴(yán)重影響到壓縮機(jī)的工作效率。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因主要在于進(jìn)氣溫度高于壓力比。而進(jìn)氣溫度偏高主要是由于冷卻效率偏低、中冷器污垢較多等因素引起的。另外，活塞環(huán)漏氣也會(huì)對(duì)排氣溫度以及排氣壓力造成不良影響。

因此，技術(shù)人員要根據(jù)壓縮機(jī)的排氣溫度情況進(jìn)行分析，提高壓縮機(jī)的冷卻效率，對(duì)中冷器進(jìn)行定時(shí)的清理，保證其清潔度。同時(shí)還要對(duì)活塞環(huán)進(jìn)行維修或更換，保證活塞的密封性，減少漏氣量，從而提高壓縮機(jī)的工作效率。

1.3 壓縮機(jī)的異響

在壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作的過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種異響。而異響出現(xiàn)的主要原因包括：①活塞與缸蓋之間的縫隙過小，從而引起摩擦。②在氣缸中存在金屬碎片對(duì)氣缸壁進(jìn)行碰撞。③曲軸箱中的螺桿、螺栓、螺帽出現(xiàn)松動(dòng)。④螺桿、螺栓磨損嚴(yán)重造成間隙過大出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象。⑤活塞環(huán)折斷，與氣缸壁摩擦。

因此，技術(shù)人員就要根據(jù)異響來判斷出現(xiàn)異響的部位與原因，通過逐一的檢查，采取相應(yīng)的維修措施，保證壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。也就是要重點(diǎn)檢查壓縮機(jī)的氣缸與曲軸箱，檢查其零部件的磨損情況與工況，根據(jù)零部件的磨損情況進(jìn)行相應(yīng)的維修或更換，排除壓縮機(jī)的異響，提高工作效率。

1.4 壓縮機(jī)的溫度過高

壓縮機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作，溫度過高，容易造成摩擦副間的快速磨損，燒毀摩擦面以及損壞機(jī)器。造成壓縮機(jī)溫度過高的主要原因包括：①軸承與軸頸之間的接觸面積偏小，②軸承安裝不正，③曲軸彎曲，④潤(rùn)滑油質(zhì)量差，粘度較低，⑤油路堵塞，⑥冷卻系統(tǒng)堵塞，⑦油泵斷油，⑧主軸與電機(jī)軸的安裝不符設(shè)計(jì)要求等。

因此，技術(shù)人員要對(duì)壓縮機(jī)的溫度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)故障原因，采用相應(yīng)的措施。在符合設(shè)計(jì)要求的條件下，增大軸承與軸頸之間的接觸面積、校正曲軸、更換質(zhì)量較好的機(jī)油、疏通油路與冷卻系統(tǒng)以及合理安裝主軸與電機(jī)軸等。

2 事故原因分析

2.1 曲軸斷裂

曲軸頸的過渡圓角過小，在進(jìn)行熱處理時(shí)，圓角處如得不到適當(dāng)?shù)奶幚恚自斐山唤缣庍^于集中。另外，圓角加工不科學(xué)與長(zhǎng)期運(yùn)行也易使曲軸出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

2.2 連桿斷裂

由于連桿螺釘經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，產(chǎn)生塑性變形，螺母與大頭端面的接觸不良，從而導(dǎo)致連桿出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。因此，在螺母的安裝過程中，要避免誤差，保持螺母與大頭端面的接觸面均勻。

2.3 活塞桿斷裂

活塞桿斷裂的主要原因包括設(shè)計(jì)上的誤差、加工質(zhì)量不合格、加工材料不合格以及安裝不符設(shè)計(jì)要求等。活塞桿斷裂主要發(fā)生在螺紋連接處，因此，在活塞桿設(shè)計(jì)與加工中，不僅要求設(shè)計(jì)加工環(huán)節(jié)符合標(biāo)準(zhǔn)，還要確保加工材料的質(zhì)量，同時(shí)要掌握好安裝時(shí)的預(yù)緊力。

2.4 氣缸、缸蓋破裂

在北方的冬季，水冷式機(jī)器在停止工作之后，如果不及時(shí)將氣缸中的冷卻水排放干凈，就會(huì)導(dǎo)致冷卻水出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，從而將氣缸、缸蓋撐破。另外，氣缸在工作時(shí)，冷卻水用完，氣缸的溫度會(huì)升高，如突然加入冷卻水，容易導(dǎo)致氣缸出現(xiàn)炸裂現(xiàn)象。另外，活塞螺帽松動(dòng)與金屬物質(zhì)掉入氣缸中，都會(huì)造成氣缸破裂。

2.5 爆炸事故

油潤(rùn)滑壓縮機(jī)需要注入潤(rùn)滑油才能保證其正常工作。如果在添加潤(rùn)滑油過程中填入量過多，就會(huì)使氣缸產(chǎn)生積碳。而積碳的形成會(huì)直接影響氣閥的工作效率，甚至?xí)?dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。因此，在添加潤(rùn)滑油的過程中，必須將油量控制好，以免產(chǎn)生積碳。另外，還要定時(shí)對(duì)儲(chǔ)氣罐與管道進(jìn)行檢查，確保儲(chǔ)氣罐與管道的暢通。

3 結(jié)束語

在機(jī)械工程中，壓縮機(jī)的重要性越來越突出，但是在實(shí)際操作的過程中，壓縮機(jī)的故障極大地影響其工作效率，因此需要對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行全面的檢測(cè)，分析故障原因，并采用相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行解決，從而保證壓縮機(jī)的正常工作，提高壓縮機(jī)的使用效率，促進(jìn)機(jī)械工程的發(fā)展，提升企業(yè)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

[1]鞏文科.壓縮機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].西安理工大學(xué),2009.06(16)∶12-15.

[2]趙彥濱.壓縮機(jī)動(dòng)態(tài)檢測(cè)與故障預(yù)測(cè)分析[D].北京化工大學(xué),2010.07(23)∶45-57.

[3]張進(jìn)智.關(guān)于機(jī)械工程壓縮機(jī)故障分析及對(duì)策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(14).