曾建軍,馬亞珍
(陜西省興平市西安航空制動科技有限公司動力廠,陜西興平713100)
空氣壓縮機(jī)是一種通用機(jī)械設(shè)備,廣泛應(yīng)用于石油、機(jī)械、食品等領(lǐng)域。按其工作原理可分為容積式和動態(tài)式兩種類型?;钊麎嚎s機(jī)的分類很多,其中按壓縮機(jī)的排氣壓力可分為低壓壓縮機(jī) (0.2~1.0 MPa),中壓壓縮機(jī) (1.0~10 MPa),高壓壓縮機(jī) (10~100 MPa),超高壓壓縮機(jī)(100 MPa以上)。
我廠有一臺壓縮機(jī)主要給氣瓶充氣,保證軍品進(jìn)行壓力試驗時使用,其充氣壓力為15 MPa左右,其壓力值為10~100 MPa之間,所以我們實際工作中簡稱為高壓機(jī),型號為V-0.5/150,從型號可知此壓縮機(jī)為活塞式雙缸呈V字形排列,排氣量為0.5 m3/min,排氣壓力為15 MPa。
高壓機(jī)及系統(tǒng)的組成分為機(jī)體、氣路系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、操作儀表板、控制系統(tǒng)幾個部分:
(1) 機(jī)體的結(jié)構(gòu)主要有機(jī)身、氣缸、活塞、連桿、曲軸、密封件和進(jìn)排氣閥以及電機(jī)和電氣控制部分組成。
(2) 氣路系統(tǒng)是空氣經(jīng)過濾清器進(jìn)入一級氣缸壓縮,又進(jìn)入一級冷卻器和一級油水分離器,再進(jìn)入2級氣缸壓縮、冷卻直至4級壓縮、冷卻和油水分離器,最后通過儀表板上的送氣閥將高壓空氣充瓶或輸送。
(3) 潤滑系統(tǒng)中連桿大小頭瓦是通過油泵對其潤滑;一級氣缸的潤滑是一級進(jìn)氣管上的吸油管將油吸入氣缸壁潤滑;2級氣缸是靠曲軸的扇形配重下的擊油針飛濺潤滑;3、4級氣缸潤滑靠壓縮空氣中殘留的潤滑油潤滑。
(4) 操作儀表板:其上安裝有各級壓力表、油壓表、吹除閥、送氣閥。
(5) 控制系統(tǒng)是根據(jù)客戶需要設(shè)計配套電氣控制系統(tǒng),并具有空氣超壓、潤滑油欠壓、冷卻水欠壓以及電機(jī)過載的自動保護(hù)措施。
高壓機(jī)(V-0.5/150) 屬4級壓縮機(jī),即通過4級壓縮可將氣體壓力從0達(dá)到15 MPa,其各級壓力正常范圍分別為一級壓力為0.29~0.44 MPa,2級壓力1.4~1.8 MPa,3級壓力為5.5~6.2 MPa,4級壓力為15MPa左右。
高壓機(jī)(V-0.5/150) 排氣壓力異常是一種常見故障,設(shè)備運行中經(jīng)常會遇到,引起壓縮機(jī)排氣壓力異常的因素很多,下面我就對此問題進(jìn)行進(jìn)一步分析闡述。
(1) 活塞環(huán)磨損嚴(yán)重。如圓錐度、橢圓度超過公差太大,而產(chǎn)生漏氣?;钊h(huán)使用時間太長,磨損較大,致使其間隙增大(包括軸向和徑向)。這種故障一般都是更換活塞環(huán)。安裝活塞環(huán)時,應(yīng)將環(huán)的開口位置錯開,減少其漏氣,并注意不要把刮油環(huán)裝錯,從而影響設(shè)備使用壽命。
(2) 氣缸磨損嚴(yán)重。由于氣缸面磨損或擦傷超過最大允許限度或者活塞與氣缸配合不當(dāng),間隙過大造成排氣壓力異常。這種現(xiàn)象就應(yīng)刮削或鏜銑氣缸,或者經(jīng)過研磨修理磨損、拉傷的氣缸,無法排除就要更換氣缸套。這種情況要視情況而定,對鏜銑過的氣缸,必須裝配合適當(dāng)?shù)幕钊突钊h(huán)。
(3) 吸、排氣閥故障。這種故障也能引起排氣壓力異常,其故障原因為:(a) 吸、排氣閥裝配不當(dāng)。如彼此位置不當(dāng)或壓墊壓偏等。(b)閥片與閥座之間掉入金屬碎片或其他雜物,關(guān)閉不嚴(yán),形成漏氣。(c)閥座與閥片之間接觸不嚴(yán),如閥片變形形成漏氣。(d) 吸、排氣閥彈簧彈性不適當(dāng),也能引起壓力不正常。(e)氣閥上有積碳,使閥片密封不嚴(yán),形成漏氣,從而引起壓力不正常。
根據(jù)幾十年的使用經(jīng)驗,吸、排氣閥出現(xiàn)故障比較常見,表現(xiàn)為氣缸內(nèi)壓力異常,比如2級氣缸壓力值偏高,通過對高壓機(jī)氣路系統(tǒng)分析可知,如果2級壓力偏高,肯定是3級氣缸內(nèi)的壓縮空氣竄入2級氣缸內(nèi)使其壓力升高,排除故障重點應(yīng)該在2級排氣閥和3級進(jìn)氣閥。首先應(yīng)檢查兩個氣閥結(jié)碳多不多,結(jié)碳過多影響閥片的密封性;再則檢查2個氣閥的壓墊是不是平整,有無薄厚不均的現(xiàn)象;第3看看2個氣閥閥片有無變形是否有影響密封的因素,并且可以對氣閥用煤油進(jìn)行滲漏試驗,要求每分鐘不能滴漏2~3滴,如果這些都正常,就要看看是不是其它原因引起壓力異常。如中間冷卻器的墊片損害,引起竄氣。
2010年7月21日,我廠高壓機(jī)出現(xiàn)故障,2級壓力偏高,正常值在(1.4~1.8 MPa),而實際已到了3.0 MPa,開始懷疑2級排氣閥和3級進(jìn)氣閥密封不嚴(yán),導(dǎo)致3級壓力竄入2級缸中,對這2個閥門進(jìn)行認(rèn)真的清洗,并檢查壓墊、閥片均無異常,但安裝后2級壓力就是偏高,無法排除。再更換一套新的氣閥、壓墊等,仍不能排除壓力異常的故障,導(dǎo)致檢修陷入困境。后來我們對氣路系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真分析,懷疑是不是中間冷卻器內(nèi)密封不嚴(yán)導(dǎo)致3級壓力竄入2級,拆解中間冷卻器,發(fā)現(xiàn)2級和3級之間的密封墊破裂,致使3級壓力竄入2級中,導(dǎo)致2級壓力偏高,重新更換密封墊,試運行一切正常,故障徹底排除。
活塞式壓縮機(jī)在使用過程中出現(xiàn)壓力異?,F(xiàn)象,應(yīng)按筆者前面提出的方法進(jìn)行分析檢查,一般都能排除故障。當(dāng)然,上面分析也不一定絕對全面,還有一些特殊情況,也能產(chǎn)生壓力異?,F(xiàn)象,如空濾被贓物堵塞,進(jìn)氣量不足,引起排氣壓力降低。還有氣缸與活塞的余隙容積太大,致使排氣量不足,溫度升高,也能引起壓力異常。還有安全閥不嚴(yán)漏氣,引起壓力不正常等等。所以出現(xiàn)這種故障時,要針對其具體故障現(xiàn)象認(rèn)真分析。另外值班人員要有責(zé)任心,高度重視設(shè)備運行中出現(xiàn)的非正?,F(xiàn)象,盡量將故障現(xiàn)象消除在萌芽狀態(tài),這樣才能確保設(shè)備安全可靠經(jīng)濟(jì)合理的運行。