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活塞式常見故障及其原因和措施

文字:[大][中][小] 2013/10/22  瀏覽次數:2190

  常見故障及其原因和措施

  1.排氣量不足:
  1.1 進氣濾清器的故障 :積垢堵塞,使排氣量減少;吸氣管太長,管徑太小,致使吸氣阻力增大影響了氣量,要定期清洗濾清器。
  1.2 壓縮機轉速降低使排氣量降低:空氣壓縮機使用不當,因空氣壓縮機的排氣量是按一定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設計的,當把它使用在超過上述標準的高原上時,吸氣壓力降低等,排氣量必然降低。
  1.3 氣缸、活塞、活塞環磨損嚴重、超差、使有關間隙增大,泄漏量增大,影響到了排氣量。屬于正常磨時,需及時更換易損件,如活塞環等。屬于安裝不正確,間隙留得不合適時,應按圖紙給予糾正,如無圖紙時,可取經驗資料,對于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙,如為鑄鐵活塞時,間隙值為氣缸直徑的0.06/100~0.09/100;對于鋁合金活塞,間隙為氣徑直徑的0.12/100~0.18/100;鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。
1.4 填料函不嚴產生漏氣使氣量降低。其原因首先是填料函本身制造時不合要求;其次可能是由于在安裝時,活塞桿與填料函中心對中不好,產生磨損、拉傷等造成漏氣;一般在填料函處加注潤滑油,它起潤滑、密封、冷卻作用。
1.5 壓縮機吸、排氣閥的故障對排氣量的影響。閥座與閥片間掉入金屬碎片或其它雜物,關閉不嚴,形成漏氣。這不僅影響排氣量,而且還影響間級壓力和溫度的變化 ;閥座與閥片接觸不嚴形成漏氣而影響了排氣量,一個是制造質量問題,如閥片翹曲等,第二是由于閥座與閥片磨損嚴重而形成漏氣。
1.6 氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好。彈力過強則使閥片開啟遲緩,彈力太弱則閥片關閉不及時,這些不僅影響了氣量,而且會影響到功率的增加,以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時,也會影響到氣體壓力和溫度的變化。
1.7 壓緊氣閥的壓緊力不當。壓緊力小,則要漏氣,當然太緊也不行,會使閥罩變形、損壞,一般壓緊力可用下式計算:p=kπ/4 D2P2,D為閥腔直徑,P2為最大氣體壓力,K為大于1的值,一般取1.5~2.5,低壓時K=1.5~2.0,高壓時K=1.5~2.5。這樣取K,實踐證明是好的。氣閥有了故障,閥蓋必然發熱,同時壓力也不正常。
2.排氣溫度不正常:
排氣溫度不正常是指其高于設計值。從理論上進,影響排氣溫度增高的因素有:進氣溫度、壓力比、以及壓縮指數(對于空氣壓縮指數K=1.4)。實際情況影響到吸氣溫度高的因素如:中間冷卻效率低,或者中冷器內水垢結多影響到換熱,則后面級的吸氣溫度必然要高,排氣溫度也會高。氣閥漏氣,活塞環漏氣,不僅影響到排氣溫度升高,而且也會使級間壓力變化,只要壓力比高于正常值就會使排氣溫度升高。此外,水冷式機器,缺水或水量不足均會使排氣溫度升高。
3.壓力不正常以及排氣壓力降低:
壓縮機排出的氣量在額定壓力下不能滿足使用者的流量要求,則排氣壓力必然要降低,所要排氣壓力降低是現象,其實質是排氣量不能滿足使用者的要求。此時,只好另換一臺排氣壓力相同,而排氣量大的機器。影響級間壓力不正常的主要原因是氣閥漏氣或活塞環磨損后漏氣,故應從這些方面去找原因和采取措施。 
4.不正常的響聲:
壓縮機若某些件發生故障時,將會發出異常的響聲,一般來講,操作人員是可以判別出異常的響聲的。活塞與缸蓋間隙過小,直接撞擊;活塞桿與活塞連接螺帽松動或脫扣,活塞端面絲堵檜,活塞向上串動碰撞氣缸蓋,氣缸中掉入金屬碎片以及氣缸中積聚水份等均可在氣缸內發出敲擊聲。曲軸箱內曲軸瓦螺栓、螺帽、連桿螺栓、十字頭螺栓松動、脫扣、折斷等,軸徑磨損嚴重間隙增大,十字頭銷與襯套配合間隙過大或磨損嚴重等等均可在曲軸箱內發出撞擊聲。排氣閥片折斷,閥彈簧松軟或損壞,負荷調節器調得不當等等均可在閥腔內發出敲擊聲。由此去找故障和采取措施。
5. 過熱故障:
在曲軸和軸承、十字頭與滑板、填料與活塞桿等摩擦處,溫度超過規定的數值稱之為過熱。過熱所帶來的后果:一個是加快磨擦副間的磨損,二是過熱量的熱不斷積聚直致燒毀磨擦面以及燒抱而造成機器重大的事故。造成軸承過熱的原因主要有:軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過小;軸承偏斜曲軸彎曲、扭;潤滑油粘度太小,油路堵塞,油泵有故障造成斷油等;安裝時沒有找平,沒有找好間隙,主軸與電機軸沒有找正,兩軸有傾斜等。 
6.十字頭銷的處理
壓縮機運行中十字頭銷端面壓緊螺釘斷裂及十字頭銷的脫落,會造成十分嚴重的事故,因而對于十字頭銷與連桿小頭瓦的間隙應十分注意,另外更為關鍵的是十字頭銷錐面與十字頭體的配合應無間隙,因為在理論上講一旦存在間隙,接觸便為線接觸,對傳遞力及機組穩定性影響很大,因而要求配研接觸面積應在80%以上,如新進的備件銷子與十字頭銷孔存在間隙一定要按十字頭銷孔的錐度修配十字頭銷子。對于十字頭錐孔切不可修研,因為一旦修研十字頭錐孔,很可能造成以后銷子的軸向位置的改動,對定位及潤滑油的供給產生影響,如銷子的偏差過大可通過測量徑向尺寸,于車床上進行定位修銼,再行研磨,但最好還是采用合適的備件錐銷
7.曲柄銷軸瓦的偏磨
連桿將作用在活塞上的推力傳遞給曲軸,又將曲軸的旋轉運動轉換為活塞的往復運動,我公司一臺壓縮機在一段時間內頻繁出現一級曲柄銷瓦偏磨損壞烏金脫落的事故,且偏磨的方向一直不變,主要從以下幾方面進行了分析處理。
7.1仔細檢測了曲柄銷軸承的間隙,十字頭銷與十字頭及連桿大、小頭瓦的間隙,十字頭與滑道的六點間隙,以及曲柄銷軸的橢圓度,更換了新的十字頭銷,保證了各部間隙。
7.2連桿大小頭孔的平行度,利用專用工具檢測,十字頭銷孔對于一級曲柄銷軸的平行度,也利用專用工具進行了檢測。平行度均不超0.02—0.03mm,在允許范圍內。
7.3活塞桿的跳動, 設計值不超過0.07mm/全行程,也在設計范圍內
在以上三點均得到確認無誤后,檢修機組后開車僅3天,仍發生曲柄銷瓦的偏磨,最后發現由于曲軸聯軸器的對中存在著問題,導致曲軸的最遠端發生偏斜,最為明顯,從而造成了曲軸銷瓦的偏磨,通過重新找正曲軸與電機的同軸度及調整主軸瓦的間隙,徹底解決了曲軸銷瓦偏磨的問題。
8.曲柄銷軸頸的損壞
對于大中型壓縮機,主軸頸及曲柄銷軸頸軸承的許用最大比壓分別為4—5MPa;9.0MPa。在檢修質量保證的情況下,通過調節曲柄銷瓦的合理間隙,改善供油狀況油路及油壓調節,形成有效油膜,并通過對一進壓力的調整,選用合適比壓的軸瓦,解決了由于不平衡導致的軸瓦的損壞,也進而解決了曲柄銷軸頸的損壞。
9.活塞及活塞桿的損壞
壓縮機在使用中出現了一級活塞碎裂及活塞桿的斷裂情況,活塞桿與活塞的連接一定要牢固準確,活塞桿的定位臺肩與活塞的中心線垂直度符合要求,活塞的兩端軸肩與活塞桿支撐面要配研,并按規定的緊固力矩緊固,兩半活塞(鑄鋁)的結合面應貼合緊密不得出現內外圈的結合面的間隙,此點應十分注意,因為內圈結合面的間隙會產生交變應力,縮短活塞的壽命,而外圈的間隙造成活塞內部腔內進入壓縮氣體,使內部容積在一定程度上成為氣缸的余隙容積,對壓縮機的效率及活塞的壽命均有不良影響,因而組裝活塞各部應仔細檢查研合。另外活塞尾桿端面受力面的機械性能及光潔度也對活塞桿的壽命影響較大。因為此受力面的比壓:q=4p/π(D2-d2)其中p為活塞力,D、d分別為壓力體作用于尾桿端面接觸面的外、內圓直徑。
此面的光潔度及硬度值要求較嚴,使用前應仔細檢查,光潔度一般要求Ra0.8以上,滲碳層應為細密的馬氏體組織,不允許有針狀或網狀的游離滲碳體。否則易造成受力面拉毛,嚴重影響活塞桿的使用。
10.活塞桿跳動的異常處理:
一般情況下活塞桿的跳動作為壓縮機找正的最終驗證結果,應在允許范圍內,在氣缸與十字頭滑道正確對中的情況下,允許的活塞桿水平徑向跳動量應為一個公差帶即:±0.00015mm/mm行程,最大不超±0.064mm,而垂直徑向跳動也應考慮活塞桿的撓度等情況略有變化。即使超差也是在打表過程中由一側到另一側,數值持續增減變化,只要采用重新調節水平及各方向串動定位即可給予消除。而在檢測過程中發現如下異常情況,在活塞運動過程中,活塞桿垂直方向跳動量一直較好,而僅在兩側死點突然發生大范圍跳動變化,水平跳動較好,在排除各部間隙連桿大小頭瓦間隙、十字頭間隙、氣缸死點間隙等的影響后,發現活塞環越程出現問題導致了活塞桿跳動量的突變,處理方法為將氣缸內壁的磨損臺肩磨削去除,調節好活塞環越程值,進而消除了活塞桿跳動量的異常現象。

皖公網安備 34030002020366號

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