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活塞式空压机常见故障分析及排除措施

 

 

活塞式空压机是容积式空压机的一种,由曲柄连杆结构将驱动机的回转运动转变为气缸内活塞的往复运动,使气体在气缸内完成吸气、压缩、排气和膨胀过程,吸气和排气分别控制气体的吸入与排出。其主要部件有:曲轴、连杆、十字头、活塞杆、活塞、气缸、缸头、进排等。活塞式空压机机型有卧式、立式、L型、V型、H型等(详见表1)。

无论何种机型的活塞式空压机在生产应用中都会产生故障导致生产力的下降,因此本文参考大量的活塞式空压机使用维护资料,对其故障进行了总结分析。

导致活塞式空压机生产力下降原因分析

1、余隙

当余隙较大时,在吸气时余隙内的高压气体产生膨胀而占去部分容积,致使吸入的气量减少,使空压机的生产能力降低。同样的,余隙过小也会使空压机的生产能力降低,余隙过小时,气缸中活塞容易与气缸端盖发生撞击而损坏机器。因此,活塞式空压机的余隙调整要适当。

2、泄露损失

空压机的生产能力与活塞环、吸入气和排出气以及气缸填料的气密程度有很大关系。活塞环套在活塞上,其作用是密封活塞与气缸之间的空隙,以防止被压缩的气体窜漏到活塞的另一侧。因此,安装活塞环时,应使它能自由胀缩,即能造成良好的密封,又不使活塞与气缸的摩擦太大。如果活塞环安装的不好或与气缸摩擦造成磨损而不能完全密封时,被压缩的高压气体便有一部分不经排出气排出,而从活塞环不严之处漏到活塞的另一边。这样由于压出的气量减少,空压机的生产能力也就随着降低。在实际生产中,由于活塞环磨损而漏气造成产量降低的情况经常发生。

如果排出气不够严密,则在吸入过程中,出口管中的部分高压气体就会从气门不严之处漏回缸内。如果吸气不够严密,则在压缩期间也会有部分压缩气体自缸中漏回进口管。这两种情况都会使空压机的生产能力降低。在实际操作中,由于气片经常受到气体的冲蚀或因质量不好而损坏,因此漏气造成减产的现象也会时常发生。在空压机运转的过程中,出于气缸填料经常与活塞杆摩擦而发生磨损,或因安装质量不好,都会产生漏气现象。因此,气缸填料的漏气在实际生产中也会经常遇到。

3、吸入气的阻力

空压机的吸入气应在一定程度上具有抵抗气压压力的能力,并且只有在缸内的压力稍低于进口管中的气体压力时才开启。如果吸入气的阻力大于平常的阻力,开启速度就有迟缓,进入气缸的气量也会减少,空压机的生产能力也由此降低。

4、吸入气体温度

空压机气缸的容积虽恒定不变,但如果吸入气体的温度高,则吸入缸内的气体密度就会减小,单位时间吸入气体质量的减少,导致空压机的生产能力降低。空压机在夏天的生产能力总是比冬天低,就是这个原因。另外,在进口管中的气体温度虽然不高,但如果气缸冷却不好,使进入气室的气体温度过高,也会使气体的体积膨胀,密度减小,空压机的生产能力也会因此降低。

5、各零部件的寿命

如气,曲轴,活塞杆等。

活塞式空压机故障与事故

①积碳引起的爆炸与燃烧事故

空压机的润滑油,在热空气的作用下氧化而形成碳化物,这种碳化物逐渐增多就成为积碳,它是由固态氧、碳氢化合物及杂质(属粉末、碳渣灰尘)组成,具有易燃性。积碳分布在活塞环槽、排气管、门、风包及分离器等中,大量积碳可使活塞环卡死在槽内,气不能正常启闭,气流通道面积减少,阻力增加,这又使温度进一步上升,当遇机械冲击、硬颗粒在运动时发生的冲击以及静电放电等产生的火花,或者排气温度过高时,就会着火燃烧,使积碳中的油迅速汽化,当产生可燃性碳化氢为主体的气体在空气中达到爆炸的浓度时,就使燃烧转为爆炸。

②维护和操作不当引起的机械事故

维护和操作不当引起机械故障,平时运转中,断水未及时发现,使气缸温度升高,而又突然放入冷却水,使缸炸裂。在冬天,运转停车后,若忘掉将气缸、缸盖内的冷却水放尽,冷却水会结冰而撑破气缸以及缸盖。机械事故包括连杆大头瓦松脱、活塞杆螺帽松脱、活塞丝堵脱落、气螺栓掉入气缸等,从而造成撞缸事故,使机组的其它零部件产生连锁性破坏(十字头及活塞杆断裂活塞环断裂、气缸开裂、气缸和气缸盖破裂、曲轴断裂、连杆断裂和变形、连杆螺栓断裂、活塞卡住与开裂、机身断裂和烧瓦、片碎裂等)。机械故障还会引起爆炸,造成重大人员伤亡和严重经济损失。

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