往復(fù)式壓縮機(jī)故障與排除(1)

1、克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)                克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文   題目：往復(fù)式壓縮機(jī)故障與排除  專業(yè)班級(jí)：儲(chǔ)運(yùn)1131班  學(xué) 號(hào)：11030973 姓 名：蔣萬雄   指導(dǎo)教師：馬志榮     日 期：2014年5月 13日目 錄  第一章 往復(fù)式壓縮機(jī)的基本組成及工作原理21.1 往復(fù)式壓縮機(jī)的基

2、本組成21.2往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理2第二章 往復(fù)式壓縮機(jī)的分類4第三章 往復(fù)式壓縮機(jī)的技術(shù)參數(shù)6第四章 往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要部件84.1機(jī)體84.2曲軸94.3連桿的基本結(jié)構(gòu)型式104.4十字頭及十字頭銷114.5軸承124.6氣缸134.7活塞與活塞桿154.8填料密封174.9氣閥組件18第五章 往復(fù)式壓縮機(jī)的故障與處理19第六章 常見故障原因及處理20致謝26參考文獻(xiàn)27摘 要  壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械，屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的工作機(jī)。它的種類多、用途廣，有“通用機(jī)械”之稱。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力能的應(yīng)用日益廣泛，使得壓縮機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)

3、建設(shè)的許多部門中成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，甚至事故。故障是指設(shè)備在工作過程中，因某種原因“喪失規(guī)定功能”或危害安全的現(xiàn)象，而事故是人(個(gè)人或集體)在為實(shí)現(xiàn)某種意圖而進(jìn)行的活動(dòng)過程中，突然發(fā)生的、違反人的意志的、迫使活動(dòng)暫時(shí)或永久停止的事件，兩者是關(guān)聯(lián)的，如果發(fā)現(xiàn)故障不及時(shí)排除，有可能會(huì)造成重大事故。本文主要分析了活塞式空壓機(jī)常見故障、事故及其原因,提出了可行的排除方法及預(yù)防措施,對(duì)空壓機(jī)安全運(yùn)行、提高平均無故障運(yùn)行時(shí)間有指導(dǎo)意義，對(duì)提高其生產(chǎn)效率有重大意義。關(guān)鍵詞:往復(fù)式壓縮機(jī);工作原理;結(jié)構(gòu);故障;處理方法 第一章 往復(fù)式壓縮機(jī)的基本組成及工作原理往

4、復(fù)式壓縮機(jī)又稱活塞式壓縮機(jī)，是容積型壓縮機(jī)的一種。它是依靠氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來壓縮缸內(nèi)氣體，從而提高氣體壓力，達(dá)到工藝要求。往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖1-1圖1-1 2D6.5-7.2/150型壓縮機(jī)1段氣缸；2段組合氣閥；3-段活塞；4段氣缸；5段填料盒；6十字頭；7機(jī)體；8連桿；9曲軸；10帶輪；11段填料盒；12段氣缸；13-段活塞；14段氣缸；15組合氣閥；16球面支承1.1 往復(fù)式壓縮機(jī)的基本組成往復(fù)式壓縮機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)、機(jī)體、曲軸、連桿、十字頭、活塞桿、氣缸、活塞和活塞環(huán)、填料、氣閥、冷卻器和油水分離器等所組成。驅(qū)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，通過連桿、十字頭和活塞桿帶動(dòng)活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)氣體

5、進(jìn)行壓縮，出口氣體離開壓縮機(jī)進(jìn)入冷卻器后，再進(jìn)入油水分離器進(jìn)行分離和緩沖，然后再依次進(jìn)入下一級(jí)進(jìn)行多級(jí)壓縮。1.2往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理往復(fù)式壓縮機(jī)通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)將曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿的傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)活塞便做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會(huì)發(fā)生周期性變化。曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)膨脹、吸入、壓縮、排氣四個(gè)過程的工作循環(huán)。電機(jī)不斷旋轉(zhuǎn)，這些循環(huán)不斷地重復(fù)，從而不斷吸入、排出并壓縮氣體。第二章 往復(fù)式壓縮機(jī)的分類1.按排氣壓力分類(1)低壓壓縮機(jī) 0.2P0.98MPa(2)中壓壓縮機(jī) 0.989.8MPa(3)高壓壓縮機(jī)

6、 9.898.0MPa(4)超高壓壓縮機(jī) 98.0MPa2.按消耗功率分類(1)微型壓縮機(jī) 10kW(2)小型壓縮機(jī) 10100kW(3)中型壓縮機(jī) 100500kW(4)大型壓縮機(jī) 500kW3.按排氣量分類(1)微型壓縮機(jī) 1m3/min(2)小型壓縮機(jī) 110m3/min(3)中型壓縮機(jī) 1060m3/min(4)大型壓縮機(jī) 60m3/min4.按曲柄連桿機(jī)構(gòu)分類可分為有十字頭壓縮機(jī)和無十字頭壓縮機(jī)。5.按活塞在氣缸內(nèi)作用情況分類(1)單作用式：氣缸內(nèi)僅一端進(jìn)行壓縮機(jī)循環(huán)。(2)雙作用式：氣缸內(nèi)兩端都進(jìn)行同一級(jí)次的壓縮循環(huán)。(3)級(jí)差式：氣缸內(nèi)一端或兩端進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上不同級(jí)次的壓縮循

7、環(huán)。6.按壓縮機(jī)級(jí)數(shù)分類(1)單級(jí)壓縮機(jī)：氣體經(jīng)一級(jí)壓縮達(dá)到終壓。(2)兩級(jí)壓縮機(jī)：氣體經(jīng)兩級(jí)壓縮達(dá)到終壓。(3)多級(jí)壓縮機(jī)：氣體經(jīng)三級(jí)以上壓縮達(dá)到終壓。7.按壓縮機(jī)列數(shù)分類(1)單列壓縮機(jī)：氣缸配置在機(jī)身一側(cè)的一第中心線上。(2)雙列壓縮機(jī)：氣缸配置在機(jī)身一側(cè)或兩側(cè)的兩條中心線上。(3)多列壓縮機(jī)：氣缸配置在機(jī)身一側(cè)或兩側(cè)兩條以上中心線上。8.按冷卻方式分類可分為氣（風(fēng)）冷式壓縮機(jī)和水冷式壓縮機(jī)。9.按機(jī)器工作地點(diǎn)分類可分為固定式壓縮機(jī)和移動(dòng)式壓縮機(jī)。第三章 往復(fù)式壓縮機(jī)的技術(shù)參數(shù)1.排氣量往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣量，通常是指單位時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)最后一級(jí)排出的氣體，換算到第一級(jí)進(jìn)口狀態(tài)的壓力和溫度時(shí)的

8、氣體容積值，排氣量常用的單位為m3/min或m3/h。壓縮機(jī)的額定排氣量（壓縮機(jī)銘牌上標(biāo)注的排氣量），是指特定的進(jìn)口狀態(tài)時(shí)的排氣量。2.排氣壓力往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣壓力通常是指最終排出壓縮機(jī)的氣體壓力，排氣壓力應(yīng)在壓縮機(jī)末級(jí)排氣接管處測(cè)量，常用單位為M Pa。一臺(tái)壓縮機(jī)的排氣壓力并非固定，壓縮機(jī)銘牌上標(biāo)注的排氣壓力是指額定排氣壓力，實(shí)際上，壓縮機(jī)可在額定排氣壓力以下的任意壓力下工作，并且只要強(qiáng)度和排氣溫度等允許，也可超過額定排氣壓力工作。3.轉(zhuǎn)速往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速，常用r/min表示，它是表示往復(fù)式壓縮機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。4.活塞力活塞力為曲軸處于任意的轉(zhuǎn)角時(shí)，氣體力和往復(fù)慣性力的合力，它作用

9、于活塞桿或活塞銷上。5.活塞行程往復(fù)式壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，活塞從一端止點(diǎn)到另一端止點(diǎn)所走的距離，稱為一個(gè)行程，常用單位為m（米）。6.功率往復(fù)式壓縮機(jī)消耗的功，一部分直接用于壓縮氣體，稱為指示功，另一部分用于克服機(jī)械摩擦，稱為摩擦功，主軸需要的總功為兩者之和，稱為軸功。單位時(shí)間內(nèi)消耗的功稱為功率，常用單位為瓦（W）或千瓦（kW）。壓縮機(jī)的軸功率為指示功率和摩擦功率之和。7. 壓力比（） 是指進(jìn)出口壓力之比，即=P2P1。由于氣缸內(nèi)有余隙容積總是不可避免的。當(dāng)壓縮比越高時(shí)，排出壓力越高，殘留的氣體膨脹后所占的容積也就越大，使得吸入氣體量減少，效率降低。如果采用多級(jí)壓縮可使每一級(jí)壓力比減小，從而提高各

10、級(jí)氣缸容積利用率，但壓縮機(jī)級(jí)數(shù)的選擇是根據(jù)多方面因素來考慮的。在實(shí)際上，多級(jí)壓縮的每級(jí)壓縮比為2.53.5。第四章 往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要部件4.1機(jī)體 4.1.1機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)壓縮機(jī)不同的結(jié)構(gòu)型式，機(jī)體可分為臥式機(jī)體、對(duì)置機(jī)體、立式機(jī)體、角度式機(jī)體。 4.1.1.1立式壓縮機(jī)采用立式機(jī)體，一般由三部分組成。在曲軸以下的部分稱為機(jī)座(無十字頭的立式壓縮機(jī)的機(jī)座習(xí)慣稱曲軸箱)。機(jī)座上有主軸承座孔，在機(jī)座以上，中體以下的部分稱為機(jī)身，位于機(jī)身與氣缸間的部分，稱為中體。對(duì)于中、小型的立式機(jī)體，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，常把機(jī)身與中體鑄在一起。對(duì)于微型無十字頭的立式壓縮機(jī)，機(jī)體常鑄成一體。中體、機(jī)

11、身、機(jī)座鑄成一體的機(jī)體統(tǒng)稱為曲軸箱。 4.1.1.2臥式壓縮機(jī)采用臥式機(jī)體，由機(jī)身與中體組成，常鑄成整體的。4.1.1.3對(duì)稱平衡與對(duì)置式壓縮機(jī)采用對(duì)置機(jī)體。機(jī)體一般由機(jī)身和中體組成，中體配置在曲軸的兩側(cè)，用螺栓與機(jī)身連接在一起。機(jī)身可做成多列的，如兩列、四列、六列等。機(jī)身為上端開口的匣式結(jié)構(gòu)，具有較高的剛性。機(jī)身下部的容積可以貯存潤(rùn)滑油，存油量的多少，按照潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求而定。如果要求箱體容積能貯存全部潤(rùn)滑油，則機(jī)身下部的容積必須按能貯存58min油泵油量進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外應(yīng)該考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不應(yīng)觸及最高油面。主軸承安置在與氣缸中心線平行的板壁上，板壁上布置有筋條，機(jī)身頂部裝有呼吸孔或呼吸器，使機(jī)

12、身內(nèi)部與大氣相通，降低油溫和機(jī)身內(nèi)部壓力，不使油從聯(lián)接面處擠出來。圖4-1 對(duì)置式機(jī)體4.2曲軸 往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸有兩類：一種是曲柄軸（開式曲軸），一種是曲拐軸（閉式曲軸）。曲柄軸大多用于舊式單列或雙列臥式壓縮機(jī)，這種結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已很少使用。曲拐軸的結(jié)構(gòu)如圖所示?，F(xiàn)在大多數(shù)壓縮機(jī)都采用這種結(jié)構(gòu)。圖 4-2 L型機(jī)身 拐軸的組成： 4.1.1主軸頸 主軸頸裝在主軸承中，它是曲軸支承在機(jī)體軸承座上的支點(diǎn)，每個(gè)曲軸至少有兩個(gè)主軸頸。對(duì)于曲拐的曲軸，為了減少由于曲軸自重而產(chǎn)生的變形，常在當(dāng)中再加上一個(gè)或多個(gè)主軸頸。這種結(jié)構(gòu)使曲軸長(zhǎng)度增加。 4.1.2曲柄銷 曲柄銷裝在連桿大頭軸承中，由它帶動(dòng)連桿大頭旋轉(zhuǎn)，

13、為曲軸和連桿的連接部分。因此，又把它稱為連桿軸頸。4.1.3曲柄 也叫做曲臂，它是連接曲柄銷與主軸頸或連接兩個(gè)相鄰曲柄銷的部分。 4.1.4軸身 曲軸除曲柄、曲柄銷、主軸頸這三部分之外，其余部分稱軸身。它主要用來裝配曲軸上其他零件、部件如齒輪油泵等（一般裝在軸端，軸端設(shè)計(jì)成1：10的錐度或設(shè)計(jì)成圓柱形，或帶有法蘭等）。圖4-3 曲拐軸1主軸頸；2曲柄（曲臂）；3曲拐頸（曲柄銷）；4通油孔；5過渡圓角；6鍵槽；7軸端 曲軸可以做成整體的，也可以作成半組合和組合式的?，F(xiàn)在，大多數(shù)壓縮機(jī)均采用整體式曲軸。 近年來，大多數(shù)壓縮機(jī)的曲軸常常被作成空心結(jié)構(gòu)，這種空心結(jié)構(gòu)的曲軸非但不影響曲軸的強(qiáng)度，反而能提

14、高其抗疫勞強(qiáng)度，降低有害的慣性力，減輕其無用的重量。實(shí)踐證明，空心曲軸比實(shí)心曲軸抗疲勞強(qiáng)度約提高50%。連桿及連桿螺栓4.3連桿的基本結(jié)構(gòu)型式 4.3.1連桿是將作用在活塞上的推力傳遞給曲軸，又將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件。圖4-4 連桿1小頭；2桿體；3大頭；4連桿螺栓；5大頭蓋；6連桿螺母連桿包括桿體、大頭、小頭三部分，如圖所示。桿體截面有圓形、環(huán)形、矩形、工字形等。圓形截面的桿體，機(jī)械加工最方便，但在同樣強(qiáng)度時(shí)，具有較大的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，適用于低速、大型以及小批生產(chǎn)的壓縮機(jī)。工字形截面的桿體在同樣強(qiáng)度時(shí)，具有較小的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，但其毛坯必須模鍛或鑄造，適用于高速及大批量生產(chǎn)的壓縮機(jī)。

15、 4.3.2連桿螺栓 連桿螺栓是連桿上非常重要的零件。影響連桿螺栓強(qiáng)度的重要因素有結(jié)構(gòu)、尺寸、材料以及工藝過程。 通常連桿螺栓的斷裂是由于應(yīng)力集中的部位上材料的疲勞而造成的。4.4十字頭及十字頭銷 4.4.1十字頭的基本結(jié)構(gòu)型式 十字頭是連接作搖擺運(yùn)動(dòng)的連桿與作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞桿的機(jī)件，具有導(dǎo)向作用。十字頭按連接連桿的型式分為開式和閉式兩種。十字頭與活塞桿連接形式又分為螺紋連接、聯(lián)接器連接、法蘭連接和楔連接四種。 4.4.2十字頭銷 十字頭銷有圓錐形、圓柱形以及一端為圓柱形而另一端為圓錐形 三種型式。十字頭銷一般固定在十字頭上。 圓錐形銷用于活塞力大于5.5×104N的壓縮機(jī)上，錐度取

16、1/10-1/20。錐度大，裝拆方便，但過大的錐度將使十字頭銷孔座增大，以致削弱十字頭體的強(qiáng)度。錐面上的鍵主要是防止銷上徑向油孔的移位而起定位作用，其次也可防止十字頭銷在孔座內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。借助于螺釘可使錐面貼緊。圖4-5 圓錐形十字頭銷圖4-6 圓柱形十字頭銷 圖4-7 一端為圓柱形另一端為圓錐形的十字頭銷 近年來，在活塞力小于5.5×104N的壓縮機(jī)中，大都采用了圓柱形浮動(dòng)十字頭銷。浮動(dòng)銷可以在連桿小頭孔與十字頭銷孔座內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而減少了磨損，并可用彈簧卡圈扣在孔座的凹槽內(nèi)進(jìn)行軸向定位。它具有重量輕、制造方便的優(yōu)點(diǎn)。4.5軸承 壓縮機(jī)常用的軸承有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類。滾動(dòng)軸承使用

17、、維護(hù)方便，機(jī)械效率較高，結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但由專業(yè)廠制造，價(jià)格并不很貴，而且通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度很高。滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便，精度高，振動(dòng)小，安裝方便。一般中、小型壓縮機(jī)適宜采用滾動(dòng)軸承，大型壓縮機(jī)及多支承的壓縮機(jī)普遍用滑動(dòng)軸承。 4.5.1滾動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承在各種機(jī)器中應(yīng)用很普遍，壓縮機(jī)用的滾動(dòng)軸承只是其中的幾種，在此不做介紹。 4.5.2滑動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承的軸瓦大都制成可分的。立式壓縮機(jī)主軸軸承的軸瓦一般分為兩半；臥式壓縮機(jī)主軸承的軸瓦常分為四瓣；對(duì)稱平衡型壓縮機(jī)中，曲軸軸承在水平方向所受的載荷不大，與立式壓縮機(jī)一樣，軸瓦由水平剖分的兩部分組成。連桿大頭軸瓦都采用兩半的。 滑動(dòng)軸承按

18、壁厚的不同，可分為厚壁瓦(圖828)和薄壁瓦(圖830)。當(dāng)壁厚t與軸瓦內(nèi)徑d之比，t/d0.05時(shí)為薄壁瓦，其合金層厚度t1一般為0.31.O mm，當(dāng)t/d0.05時(shí)為厚壁瓦，合金層t1=0.01d+(12)mm。厚壁瓦一般都帶有墊片，軸承磨損后可以進(jìn)行調(diào)整；薄壁瓦一般都不帶墊片，軸承磨損后不能調(diào)整。但薄壁瓦貼合面積大，導(dǎo)熱性能好，承載能力大，因此目前趨向于使用薄壁瓦軸承。圖4-8 薄壁軸瓦4.6氣缸4.6.1氣缸的作用及性能要求氣缸是構(gòu)成工作容積實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的主要部件。在氣缸設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮強(qiáng)度、剛度與制造外，還應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：氣缸的密封性、氣缸內(nèi)壁面（又稱氣缸鏡面）耐磨性以及氣缸、

19、填料的潤(rùn)滑性能要好；通流面積要大，彎道要少，以減少流動(dòng)損失；余隙容積要小，以提高容積系數(shù)；冷卻要好，以散逸壓縮氣體時(shí)產(chǎn)生的熱量；進(jìn)排氣閥的閥腔應(yīng)被冷卻介質(zhì)分別包圍，以提高溫度系數(shù)；應(yīng)避免溫差應(yīng)力引起的開裂等。4.6.2氣缸的結(jié)構(gòu)形式按冷卻方式分，有風(fēng)冷氣缸與水冷氣缸；按活塞在氣缸中的作用方式分，有單作用、雙作用及級(jí)差式氣缸；按氣缸的排氣壓力分，有低壓、中壓、高壓、超高壓氣缸等。圖4-9 風(fēng)冷式氣缸 圖4-10雙層壁氣缸4.6.2.1低壓微型、小型氣缸排氣壓力小于0.8MPa，排氣量小于1m3/min的氣缸為低壓微型氣缸，多為風(fēng)冷式移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)采用。排氣壓力小于0.8MPa，排氣量小于10m

20、3/min的氣缸為低壓小型氣缸，有風(fēng)冷、水冷兩種。微型風(fēng)冷式氣缸結(jié)構(gòu)如圖所示。為強(qiáng)化散熱，它在缸體與缸蓋上設(shè)有散熱片，氣缸上部溫度高，散熱片應(yīng)長(zhǎng)一些。散熱片在一圈內(nèi)宜分成三、四段，各缺口錯(cuò)開排列，缺口氣流的擾動(dòng)可以強(qiáng)化散熱。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意防止排氣道對(duì)進(jìn)氣道的加熱，以免影響溫度系數(shù)。為了增強(qiáng)冷卻，還可以加上導(dǎo)風(fēng)罩。大多數(shù)低壓小型壓縮機(jī)都采用水冷雙層壁氣缸，如圖所示。4.6.2.2低壓中、大型氣缸低壓中、大型氣缸多為雙層壁或三層壁氣缸， 4.6.2.3高壓和超高壓氣缸工作壓力為10100MPa的氣缸為高壓氣缸，它們可用稀土合金球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼制造，工作壓力大于100MPa的氣缸為超高壓氣缸，設(shè)

21、計(jì)時(shí)主要應(yīng)考慮強(qiáng)度與安全，氣缸壁采用多層組合圓筒結(jié)構(gòu)。284.7活塞與活塞桿活塞的作用是與氣缸一起構(gòu)成壓縮容積。對(duì)活塞的要求是在保證強(qiáng)度、剛度及連接和定位可靠的條件下，選密封性好，摩擦小，重量輕的活塞。4.7.1活塞4.7.1.1筒形活塞筒形活塞用于無十字頭的單作用低壓壓縮機(jī)中?；钊纳喜繛榄h(huán)部，一般設(shè)置有23道活塞環(huán)及12道刮油環(huán)。筒形活塞靠飛濺潤(rùn)滑將油濺至氣缸鏡面上，活塞上行時(shí)，刮油環(huán)起著布油的作用，下行時(shí)刮油環(huán)將多余的油刮下，經(jīng)回油孔流回曲軸箱中?；钊舷逻\(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞環(huán)一般會(huì)相對(duì)于環(huán)槽作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，依靠這種運(yùn)動(dòng)可以將氣缸鏡面上的油由下向上布滿整個(gè)缸壁，起著潤(rùn)滑作用。當(dāng)刮油環(huán)失效時(shí)，大量潤(rùn)滑

22、油進(jìn)入活塞上部，導(dǎo)致氣體帶油過多，氣缸、氣閥積碳嚴(yán)重。刮油失效的原因除了刮油環(huán)失效外，還有氣缸磨損失圓，氣缸軸線與曲軸不垂直等因素。圖4-11 筒形活塞 4.7.1.2盤形活塞盤形活塞適用于有十字頭的雙作用缸，圖為一鑄鐵的盤形活塞，為減輕重量又保證端面的剛度，做成了中空帶筋板結(jié)構(gòu)。圖4-12 鑄鐵盤形活塞無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)中，無論臥式、立式缸都設(shè)有用塑料制的承壓環(huán)（對(duì)立式缸又叫導(dǎo)向環(huán)）。4.7.1.3柱塞當(dāng)活塞的直徑很小時(shí)，采用活塞環(huán)密封在制造上是很困難的，所以多采用柱塞式活塞，圖為帶環(huán)槽的柱塞，它靠柱塞與氣缸的微小間隙及柱面上的環(huán)槽形成曲折密封。另一種柱塞僅為一光滑圓柱體，氣體之密封靠填料實(shí)現(xiàn)。

23、柱塞工作表面應(yīng)精磨，圓柱度要求很嚴(yán)。圖4-13 壓力為40MPa的曲折密封柱形活塞4.7.2活塞桿活塞桿一端與活塞另一端與十字頭連接，它起傳遞連桿力帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的作用?；钊麠U與填料的接觸部分要求密封性好，故尺寸精度要求高。接觸部分還要求耐磨性好。活塞環(huán)活塞環(huán)與填料函是氣缸的密封組件，都屬于滑動(dòng)密封元件，對(duì)它們的要求是，既要泄漏少，摩擦小，又要耐磨、可靠。4.7.2.1結(jié)構(gòu)形式活塞環(huán)是一個(gè)開口的圓環(huán)，用金屬材料如鑄鐵，或用自潤(rùn)滑材料如聚四氟乙烯制成?；钊h(huán)的切口形式有三種，如圖。直切口制造簡(jiǎn)單，但泄漏大，搭切口則相反，所以一般采用斜切口。為減少泄漏，安裝時(shí)應(yīng)將各切口錯(cuò)開，并使左右切口相鄰，檢修時(shí)

24、要注意調(diào)整。圖4-14 活塞環(huán)有關(guān)尺寸參數(shù)圖示 圖4-15 活塞環(huán)切口形式4.8填料密封 4.8.1平面填料函 平面填料函是填料函中最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)，如圖849所示為一低壓三瓣密封圈，用于壓力差在1MPa以下的氣缸密封。這種結(jié)構(gòu)的密封圈為單向斜口，它對(duì)活塞桿的比壓是不均勻的，銳角的一方比壓較大，所以其內(nèi)圓磨損主要發(fā)生在銳角的一方。密封圈磨損后，相鄰兩瓣接口處出現(xiàn)縫隙，無法阻擋氣體泄漏。每一組密封圈由兩個(gè)密封環(huán)組成，每個(gè)環(huán)外圓箍有彈簧，兩個(gè)環(huán)有銷釘定位。圖4-16 低壓三瓣密封圈圖4-17 三、六瓣密封環(huán)式填料函當(dāng)氣體壓力在10 M Pa以下的中壓密封時(shí)，填料函采用三、六瓣密封圈，其結(jié)構(gòu)型式見圖

25、所示；填料函的每組密封圈由兩個(gè)開口環(huán)組成，開口環(huán)外圓周上有一個(gè)鐲形彈簧，使開口環(huán)箍緊在活塞桿上。位于高壓側(cè)的開口環(huán)由三瓣組成，它在軸的方向上擋住由六瓣環(huán)組成的第二環(huán)的徑向間隙。第二環(huán)的內(nèi)三瓣（包括活塞桿）的徑向間隙被外三瓣擋住，各環(huán)的徑向間隙可以補(bǔ)償密封圈的磨損。4.8.2錐面填料函 當(dāng)壓縮機(jī)氣體壓力很高時(shí)，會(huì)使平面填料很快的磨損，這是因?yàn)槠矫嫣盍显诨钊麠U上單位面積的壓力過大而造成的。如果在高、中壓壓縮機(jī)中采用錐面填料函，就可以解決這一問題，這種填料函按密封壓力差的不同，而選用不同的錐角和錐形填料元件組數(shù)，因而有不同的徑向分力。錐面填料函跟平面填料函一樣，也是靠氣體壓力來實(shí)現(xiàn)自緊密封的，4.9

26、氣閥組件氣閥的作用是控制氣缸中的氣體及時(shí)吸入與排出，它對(duì)壓縮機(jī)的排氣量、功耗及使用壽命影響很大，既是一個(gè)重要的部件，也是一個(gè)易損部件。往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥是自動(dòng)閥，它的開啟與關(guān)閉是依靠閥片兩邊的壓力差（即氣缸內(nèi)與閥腔內(nèi)的壓力差）來實(shí)現(xiàn)的，對(duì)氣閥的要求是：(1)阻力要小，這不但要求結(jié)構(gòu)上使氣閥完全開啟時(shí)的阻力最小，而且要求氣閥能及時(shí)啟閉，以避免過大的啟閉阻力，設(shè)計(jì)好的氣閥其阻力損失只占總功耗的4%9%，差的氣閥則可占到20%。(2)使用壽命要長(zhǎng)，一般要求不低于4000h。(3)氣閥關(guān)閉時(shí)不漏氣。(4)氣閥的余隙容積要小。(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單第五章 往復(fù)式壓縮機(jī)的故障與處理 從總體上講，壓縮機(jī)的故障診斷方

27、法可以分為兩大類：一類是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)診斷法，另一類是診斷理論診斷法。所謂實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)診斷法，就是由作業(yè)人員通過耳聽、眼看、手摸等來獲得壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的噪聲、振動(dòng)、溫度等二次信息，再根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，作出判斷和處理的方法。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和操作條件的變化，是通過儀表顯示出來的。但儀表的顯示一般是籠統(tǒng)的，具有一定的局限性，往往只說明問題的存在，而不能指明問題性質(zhì)、部位的所在。還需提供各方面的綜合材料分析、判斷，才可能對(duì)發(fā)生的各種情況得出結(jié)論。操作人員和檢修人員就要靠看、聽和摸的幫助。用看的方法可以觀察各傳動(dòng)部分連接是否松動(dòng)和脫落，各摩擦部分的潤(rùn)滑是否良好。從各種儀表的指示，可以看出整個(gè)壓縮機(jī)的工作情

28、況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，查出問題的關(guān)鍵，如氣體、冷卻水、潤(rùn)滑油各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，閥門有無泄漏，以及其他部位的跑、冒、滴、漏等。用聽的方法能較準(zhǔn)確地判斷壓縮機(jī)各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；聽出各級(jí)進(jìn)、排氣氣閥的閥片是否有損壞；活塞是否因活塞環(huán)損壞而漏氣；軸瓦是否碎裂；氣流是否脈沖嚴(yán)重；管道振動(dòng)是否過大等。用摸的方法可以探測(cè)出各摩擦部分的溫升程度、振動(dòng)大小等。所謂的看、聽、摸不是孤立的，而是緊密配合，互相關(guān)聯(lián)的。例如，氣缸的進(jìn)口氣閥漏氣，用看聽摸三種方法，就有不同程度的反映。因?yàn)闅忾y漏氣，可以摸出氣閥蓋的溫度比正常操作的溫度為高；且可以聽到氣閥內(nèi)傳出的異常響聲。所謂診斷理論診斷法，就是通過較先進(jìn)的檢測(cè)儀器和理論依

29、據(jù)進(jìn)行分析、判斷找出故障原因的方法。 在實(shí)際操作中，不斷積累總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用看、聽、摸的方法，能及時(shí)準(zhǔn)確地判斷各種不正常現(xiàn)象的原因，迅速處理，消除故障。第六章 常見故障原因及處理壓縮機(jī)發(fā)生故障的原因常常是復(fù)雜的，因此必須經(jīng)過細(xì)心的觀察研究，甚至要經(jīng)過多方面的試驗(yàn)，并依靠豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能判斷出產(chǎn)生故障的真正原因。表6-1為常見故障的原因及處理方法。表6-1 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的故障及處理序號(hào)發(fā)現(xiàn)的問題故 障 原 因處 理 方 法1排氣量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求氣閥泄漏，特別是低壓級(jí)氣閥漏活塞桿與填料函處泄漏氣缸余隙過大，特別是一級(jí)氣缸余隙大一級(jí)進(jìn)口閥未開足活塞環(huán)漏氣嚴(yán)重檢查低壓級(jí)氣閥，并采取相應(yīng)措施。先擰緊填

30、料函蓋螺栓，仍泄漏時(shí)則修理或更換調(diào)節(jié)氣缸余隙容積開足一級(jí)進(jìn)口閥門，注意壓力表讀數(shù)檢查活塞環(huán)2功率消耗超過設(shè)計(jì)規(guī)定氣閥阻力大中氣壓力過低排氣壓力過高 檢查氣閥彈簧力是否恰當(dāng)，通道面積是否足夠大檢查管道和冷卻器，若阻力太大，應(yīng)采取相應(yīng)措施降低系統(tǒng)壓力3級(jí)間壓力超過正常壓力后一級(jí)的吸排氣閥泄漏第級(jí)吸入壓力過高前一級(jí)冷卻器的冷卻能力不足后一級(jí)活塞環(huán)泄漏引起排出量不足到后一級(jí)間的管路阻力增大 檢查氣閥，更換損壞件檢查并消除檢查冷卻器更換活塞環(huán)檢查管路使之暢通4級(jí)間壓力低于正常壓力第級(jí)吸排氣閥不良，引起排氣不足第級(jí)活塞環(huán)泄漏過大前一級(jí)排出后，或后一級(jí)吸入前的機(jī)外泄漏吸入管道阻力太大檢查氣閥，更換損壞檢查活

31、塞環(huán)，予以更換檢查泄漏處，并消除泄漏檢查管路，使之暢通5吸排氣時(shí)有敲擊氣氣閥閥片切斷氣閥彈簧松軟氣閥松動(dòng)更換新閥片更換合適的彈簧檢查擰緊螺栓6氣缸發(fā)熱潤(rùn)滑油質(zhì)量低劣或供應(yīng)中斷冷卻水供應(yīng)不充分曲軸連桿機(jī)構(gòu)偏斜，使活塞摩擦不正常氣缸與活塞的裝配間隙過小缸內(nèi)有雜物或表面粗糙度過大氣閥或活塞環(huán)竄氣選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油，注意潤(rùn)滑油供應(yīng)情況適當(dāng)?shù)毓?yīng)冷卻水調(diào)整曲軸-連桿機(jī)構(gòu)的同心度調(diào)整裝配間隙解體清理或修磨處理氣閥或更換活塞環(huán)7軸承發(fā)熱軸瓦與軸頸貼合不均勻，或接觸面小，單位面積上的比壓過大軸承偏斜或曲軸彎曲潤(rùn)滑油少或斷油潤(rùn)滑油質(zhì)量低劣、骯臟軸瓦間隙過小用涂色法刮研，或改善單位面積上的比壓檢查原因，設(shè)法消除檢查

32、油泵或輸油管的工作情況更換潤(rùn)滑油調(diào)整其配合間隙8吸、排氣閥發(fā)熱閥座、閥片密封不嚴(yán)，造成漏氣閥座與座孔接觸不嚴(yán)，造成漏氣吸、排氣閥彈簧剛性不適當(dāng)吸排氣閥彈簧折損氣缸冷卻不良分別檢查吸、排氣閥，若吸氣閥蓋發(fā)熱，則吸氣閥有故障；不然故障可能在排氣閥研刮接觸面或更換新墊片；檢查剛性，調(diào)整或更換適當(dāng)?shù)膹椈筛鼡Q折損的彈簧檢查冷卻水流量及流道，清理流道或加大水流量9氣缸內(nèi)發(fā)生異常聲音氣缸余隙太小油太多或氣體含水分多，造成水擊異物掉入氣缸內(nèi)缸套松動(dòng)或斷裂活塞桿螺母松動(dòng)，或活塞桿彎曲支撐不良曲軸-連桿機(jī)構(gòu)與氣缸的中心線不一致適當(dāng)加大余隙容積適當(dāng)減少潤(rùn)滑油，提高油水分離效率清除異物消除松動(dòng)或更換緊固螺母，或校正、

33、更換活塞桿調(diào)節(jié)支撐檢查并調(diào)整同心度10曲軸箱振動(dòng)并有異常的聲音連桿螺栓、軸承蓋螺栓、十字頭螺母松動(dòng)或斷裂主軸承、連桿大小頭軸瓦、十字頭滑道等間隙過大各軸瓦與軸承座接觸不良，有間隙曲軸與聯(lián)軸器配合松動(dòng)緊固或更換損壞件檢查并調(diào)整間隙刮研軸瓦瓦背檢查并采取相應(yīng)措施11活塞桿過熱活塞桿與填料函配合間隙不合適活塞桿與填料函裝配時(shí)產(chǎn)生偏斜活塞桿與填料函的潤(rùn)滑油臟或供應(yīng)不足填料函的回氣管不通填料的材質(zhì)不符合要求活塞桿與填料之間有異物，將活塞桿拉毛調(diào)整配合間隙重新進(jìn)行裝配更換潤(rùn)滑油或調(diào)整供油量疏通回氣管更換合格材料清除異物，研磨或更換活寨桿12循環(huán)油油壓降低油壓表有毛病油管破裂油安全閥有毛病油泵間隙大油箱油量

34、不足油過濾器阻塞油冷卻器阻塞潤(rùn)滑油粘度下降管路系統(tǒng)連接處漏油油泵或油系統(tǒng)內(nèi)有空氣11吸油閥有故障或吸油管堵塞更換或修理油壓表更換或焊補(bǔ)油管修理或更換安全閥檢查并進(jìn)行修理增加潤(rùn)滑油量清洗或更換過濾器清洗器冷卻器更換新的潤(rùn)滑油緊固泄漏處排出空氣11修理故障閥門，清理堵塞的管路13管道發(fā)生不正常的振動(dòng)管卡太松或斷裂支撐剛性不夠氣流脈動(dòng)引起管路共振配管架子振動(dòng)大緊固或更換管卡，應(yīng)考慮管子熱脹間隙加固支撐用預(yù)流孔改變其共振面加固配管架子14中間冷卻器效率低冷卻水管積垢或堵塞冷卻水壓力低冷卻面積不夠冷卻水溫度過高清除積垢清除雜物加大冷卻水壓力更換中冷器組件調(diào)整水量、降低水溫15氣閥片易斷裂閥片材料選擇不當(dāng)

35、閥片熱處理不當(dāng)、硬度過高閥片升程量過大彈簧的彈力過大或彈簧和直徑及自由度不一致閥表面磨損引起閥片受力不均勻更換材料按要求熱處理調(diào)整升程量更換合適的彈簧修理或更換閥座16氣缸振動(dòng)大氣缸與滑道及機(jī)身同軸度偏差大氣缸支承松動(dòng)或地腳螺栓松動(dòng)氣缸與中體及滑道聯(lián)接螺栓松動(dòng)氣缸與緩沖器聯(lián)接不當(dāng)活塞松動(dòng)或損壞缸內(nèi)有異物或帶液管線系統(tǒng)穩(wěn)定性差檢查、調(diào)整同軸度調(diào)整氣缸支承、緊固地腳螺栓緊固聯(lián)接螺栓調(diào)整緩沖器，減少應(yīng)力解體檢修活塞解體清理異物或排液加強(qiáng)管線支撐17密封填料溫度高填料函的回氣管或冷卻水管不暢道填料的材質(zhì)不符合要求潤(rùn)滑油質(zhì)量差供油不足填料函組件裝配間隙不合適填料彈簧力過大填料內(nèi)徑與活塞桿表面粗糙度不符合要求疏通回氣管或冷卻水管更換合適材料更換合適的潤(rùn)滑油維修或更換油泵；檢查疏通油路；補(bǔ)充油箱潤(rùn)滑油解體重新裝配調(diào)整或更換彈簧降低配合面的粗糙度18活塞環(huán)