往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障的振動診斷方法

陸桂成

摘 要：根據(jù)相關(guān)的了解和調(diào)查其實(shí)就能夠發(fā)現(xiàn)，往復(fù)式壓縮機(jī)與其他類型的壓縮機(jī)進(jìn)行比較的話，其應(yīng)用的頻率和范圍都是比較高且頻繁的，而之所以形成這一情況，主要是因?yàn)橥鶑?fù)式壓縮機(jī)具有天然的優(yōu)勢，例如其排氣壓力比較穩(wěn)定以及運(yùn)行過程中的熱效率比較高等等。

關(guān)鍵詞：機(jī)械故障;故障檢測;往復(fù)式壓縮機(jī);氣閥故障;振動診斷

1 現(xiàn)階段往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥的組成和結(jié)構(gòu)

眾所周知，對于往復(fù)式壓縮機(jī)來說，無論是進(jìn)氣還是排氣，氣閥在其中都扮演著重要的工作角色。一般來說，往復(fù)式壓縮機(jī)上的氣閥主要具有以下兩種，首先是進(jìn)氣閥，顧名思義就是控制壓縮機(jī)進(jìn)氣量的一個閥門，其次就是排氣閥，其主要的作用就是控制壓縮機(jī)的排氣。但是氣閥的作用不止于壓縮機(jī)的排氣和進(jìn)氣，當(dāng)壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的氣缸開始壓縮或者是膨脹的時候，氣閥還會發(fā)揮出自身的作用使得氣閥達(dá)到一種密封的狀態(tài)，起到保護(hù)壓縮機(jī)的作用。

圖1 進(jìn)氣、排氣閥示意

1.1 環(huán)片閥

在各類氣閥當(dāng)中，環(huán)片閥的優(yōu)勢是比較大的，這也是環(huán)片閥被應(yīng)用的十分廣泛的主要原因之一。根據(jù)相關(guān)報道，國內(nèi)很多的中小型的往復(fù)式壓縮機(jī)都在應(yīng)用環(huán)片閥，其主要的原因有兩種;首先環(huán)片閥的結(jié)構(gòu)相對是比較簡單的，在對其進(jìn)行應(yīng)用之后，后續(xù)的維修、維護(hù)工作也會相應(yīng)的得到簡化;另外環(huán)片閥的穩(wěn)定性是比較高的，一般中小型的往復(fù)式壓縮機(jī)的用戶對環(huán)片閥的要求不是非常的高，環(huán)片閥的穩(wěn)定性正是其真正追求的。但是環(huán)片閥并不全然都是優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際的應(yīng)用過程中也能夠發(fā)現(xiàn)其弊端;首先環(huán)片閥的閥片是比較粗糙的，這使其摩擦力變得比較大，在實(shí)際的使用過程中在氣缸之內(nèi)容易產(chǎn)生一定的渦旋，使得氣閥的使用壽命大大的縮短，因此環(huán)片閥運(yùn)用在往復(fù)式壓縮機(jī)中需要滿足低轉(zhuǎn)速這一特點(diǎn)。

1.2 簧片閥

所謂的簧片閥又被稱為是舌簧閥或者是翼狀閥，在往復(fù)式壓縮機(jī)實(shí)際的運(yùn)行過程中，氣閥的關(guān)閉或者是開啟主要由其結(jié)構(gòu)來決定。與環(huán)片閥進(jìn)行比較的話，簧片閥的質(zhì)量比較小，這使得這一氣閥類型的慣性也是比較小的，因此，簧片閥即便應(yīng)用在高轉(zhuǎn)速的往復(fù)式壓縮機(jī)中也能夠起到其應(yīng)有的作用。在簧片閥的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，其主要由以下幾個部分組成，其中包括閥座、閥片以及彈簧和閥蓋，在閥座的上方具有氣體的通道，通道的上方就是簧片閥的閥片，其主要的作用就是控制其排氣和進(jìn)氣。其中的閥蓋的作用也是非常重要的，在實(shí)際的往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行過程中，這一結(jié)構(gòu)可以限制閥片運(yùn)動的高度，這樣就能夠?qū)⑦\(yùn)動控制在一定的范圍之內(nèi)，防止其出現(xiàn)更大的噪聲，也能夠起到保護(hù)機(jī)器內(nèi)部機(jī)構(gòu)的作用。

2 往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥故障診斷

隨著時間的推移和時代的不斷改革創(chuàng)新，國內(nèi)往復(fù)式壓縮機(jī)的應(yīng)用開始變得十分的廣泛，并且在很多生產(chǎn)工作中，往復(fù)式壓縮機(jī)的工作地位其實(shí)是非常高的。而眾所周知的，在往復(fù)式壓縮機(jī)正常的運(yùn)行工作過程中，氣閥是其中最為重要的一個工作部件，這一部件對于往復(fù)式壓縮機(jī)的進(jìn)排氣以及功率消耗都具有著決定性的作用。在實(shí)際的工作過程中也能夠發(fā)現(xiàn)，往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥部分也是經(jīng)常性會出現(xiàn)問題的，這嚴(yán)重的影響了相關(guān)工作的質(zhì)量。對于往復(fù)式壓縮機(jī)來說，氣閥可以說是其最重要的一個工作部件了，同時，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，氣閥其實(shí)也是最容易出現(xiàn)故障的一個部位，因此，現(xiàn)階段的往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障的振動診斷方法就變得非常重要了;通過使用振動分析方式，可以對振動過程中的往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行相關(guān)的研究和分析，得到一系列的相關(guān)數(shù)據(jù)。在振動狀態(tài)當(dāng)中，壓縮機(jī)能夠表現(xiàn)出來的信息其實(shí)是非常多的，例如通過振動信息可以對壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、流量以及氣缸的壓力等等數(shù)據(jù)做出判斷，因此，在往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥部分出現(xiàn)故障的情況下，振動能成為有效的診斷方式，其具體的故障表現(xiàn)狀態(tài)、形式如下：

2.1 閥座的故障表現(xiàn)狀態(tài)、形式

單單對于氣閥來說，閥座其實(shí)就是其最重要的主體部分，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)出的氣體都要經(jīng)過此處。閥座的主要組成部分就是閥片以及一個相對密閉的空間，因?yàn)闅飧字畠?nèi)的氣體主要是水蒸氣以及其他腐蝕性比較強(qiáng)的氣體，在這種環(huán)境之下容易產(chǎn)生銹蝕;由于這一原因以及工作的磨損，閥座其實(shí)是非常容易遭到損壞的。閥座一旦出現(xiàn)故障，一般就會出現(xiàn)比較常見的溫度升高以及壓力表示數(shù)異常等等，因此，在后續(xù)的往復(fù)式壓縮機(jī)的應(yīng)用過程中，相關(guān)的工作人員需要注重溫度升高以及壓力表示數(shù)變化情況。

2.2 彈簧的故障表現(xiàn)狀態(tài)、形式

氣閥內(nèi)的彈簧部分一旦發(fā)生的故障，其主要的形式具有以下兩種，首先是彈簧部分發(fā)生了折斷現(xiàn)象，其次就是彈簧部分由于長期的使用出現(xiàn)了彈性能力變?nèi)醯那闆r，使得閥片不能準(zhǔn)確的復(fù)位，在嚴(yán)重的情況下，閥片的正常啟閉也會出現(xiàn)比較大的問題。在應(yīng)對這種情況的時候，相關(guān)的工作人員可以從彈簧的工作周期的形態(tài)分析來下手，通過各狀態(tài)熱力學(xué)或者是動力學(xué)分析之后獲取到的數(shù)據(jù)值與正常的彈簧的數(shù)值進(jìn)行比對，由此就能夠發(fā)現(xiàn)彈簧部分的故障表現(xiàn)的狀態(tài)和形式，從而能夠做到第一時間采取相關(guān)的有效措施。

2.3 閥片的故障表現(xiàn)狀態(tài)、形式

在往復(fù)式壓縮機(jī)所使用的各類氣閥中，其中的閥片是最為重要的一個組成部分，這一部分如果出現(xiàn)了故障并且沒有得到及時的解決的話，將會影響實(shí)際的工作效率。經(jīng)過了解之后能夠發(fā)現(xiàn)，閥片的故障來源主要有兩種，一種是變形，另一種嚴(yán)重一點(diǎn)的就是折斷，之所以發(fā)生這兩種現(xiàn)象，彈簧部分是主要的原因，彈簧部分發(fā)生故障之后，就會導(dǎo)致閥片的受力不是非常的均勻，從而導(dǎo)致閥片無法進(jìn)行正常的啟閉。

3 結(jié)語

綜上所述，從以上敘述的內(nèi)容中不難看出，往復(fù)式壓縮機(jī)經(jīng)常發(fā)生故障的部分就是氣閥部分，因此，往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障的振動診斷方法就變得更加的重要了，在后續(xù)的往復(fù)式壓縮機(jī)的應(yīng)用過程中，相關(guān)的工作人員需要更加重視振動診斷方式的推進(jìn)，當(dāng)然，在這一過程中也需要不斷的進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化和完善工作，使得故障診斷方法能夠運(yùn)用得更加嫻熟。

參考文獻(xiàn)：

[1]高鑫.對往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障的振動診斷方法探討[J].中國化工貿(mào)易，2019，11（1）：221.DOI：10.3969/j.issn.1674-5167.2019.01.212.