空压机故障分析.docx
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空压机故障分析
活塞式空压机常见故障及排除方法
1、活塞式空压机的故障分析
1.排气量降低
使理论排气量降低的原因有:
(1空压机达不到额定转速,例如传动皮带打滑
由漏泄造成的排气量降低的原因有:
(2阀片变形、磨损不均,或接触面有污物
(3阀座与阀孔结合面不严或忘记加垫圈
(4阀弹簧未装或断裂,弹簧过弱以至关闭过迟
(5气缸、活塞环磨损过大,活塞环卡死、断裂或搭口转到一起
(6缸盖与缸体接触不严密。
使吸气阻力过大的原因有:
(7空气滤器脏堵或气阀通道结碳过多(8吸气阀弹簧过强
(9余隙容积过大(10气缸等冷却不良使吸气预热损失过大。
2.级间压力超过正常值或低于正常值
当级间压力超过低压级安全阀整定值时,安全阀如果正常即会开启。
级间压力过高是由于:
(1后一级排气量减少(2级间冷却不良
(3级差式压缩机高压缸排气经活塞环漏人低压缸太多
级间压力过低,如不存在级间气体外漏,则是由前—级排气量减少造成。
3.排气温度过高原因有
(1气阀漏泄(2气缸或冷却器冷却不良
(3吸气温度过高(4排气压力过高
4.不正常的敲击声,主要原因有
(1机械敲击
轴承间隙大、气缸余隙太小、连杆螺栓松动、地脚螺栓或其它固定件松动、缸内掉进气阀碎片或气阀弹簧等。
(2油击
气缸滑油量过多
(3水击
气缸冷却水漏人缸内(缸体和缸盖间密封损坏或缸体有裂纹等、缸套冷却
水温太低产生凝水或前级凝水未及时泄放。
(4曲柄连杆机构与气缸中心线不一致
2、压缩机防止着火与爆炸
油在高温条件下分解所形成的积碳可发生自燃。
当油浸入积碳和铁锈之中时(滞留在排气通道中,若排气温度高到一定程度,吸收了油的积碳沉淀物氧化加剧,而氧化是一种放热反应,使局部温度进一步升高而发生自燃。
自然并不一定要空气温度达到油的闪点,有时在气温为180~200℃甚至更低时发生。
自燃加剧了油的蒸发。
当空气中油的浓度达到一定程度时就可能爆炸。
防止着火与爆炸的主要措施是:
1选用抗氧化安定性好,粘度和闪点适当的润滑油
2尽量防止工作温度过高,工作温度不超过150℃和低于油的闪点约28℃时,安全。
3尽量减少缸内和气道内积油、积碳。
完全避免油的氧化和分解是不可能的,应及时地清除气道中的积油和积碳,使积碳厚度不超过3mm。
4消除其它触发自燃的因素,例如压缩机应接地,避免静电积聚引起电火花
5不允许运动部件异常摩擦和咬死
6不允许容器和管道的零件松动产生撞击
7不应采用可燃性密封材料
8不允许气阀严重漏气
9不允许活塞环漏气量太大导致曲轴箱高温,这时若箱内运动件局部过热,有能引起曲轴箱爆炸。
10防止空气中油分达到爆炸浓度
11压缩机空转和降低排气量运转的时间不宜过长,因为这时油气集聚浓度会较快地增大。
3、压缩机冷却系统的清洗
冷却效果明显下降时,应对冷却器和气缸冷却水腔清洗除垢,碱洗法较安全。
可用1%NaCO3热溶液循环清洗,用海水冷却时如结垢严重可采用酸洗法,清洗药剂和方法可参照海水淡化装置。
空气冷却器的空气管也应定期吹除和清洗油污尘垢,冷却器的防蚀锌棒应定期检查,耗蚀过多时应予换新。
6-3-1压缩机运动部件间隙维护
压缩机运动和摩损部件的检修要点:
1原则上与其它活塞式机械相同
2主要是注意各个配合间隙,如活塞环间隙、主轴承和连杆轴承间隙、活塞与缸壁间隙以及气缸余隙等。
3定期检修还要测量气缸、活塞销、曲柄销和曲轴轴颈的圆度、圆柱度和磨损情况
4当超过允许的极限值时应修理或换新
4、压缩机润滑油的选择和更换
1良好的抗氧化积炭能力
空压机中空气T高、氧气分压力大,并有冷凝水和铜管起催化作用,润滑油容易氧化变质,生成积炭。
积炭加剧运动件磨损,影响活塞环和气阀的密封性,甚至造成活塞拉缸、气道中炭沉积物自燃等严重事故。
要求空压机油有良好的抗氧化能力,在高温下尽可能不生成或少生成炭沉淀物。
2有良好的抗乳化性
工作期间及停转后,气缸及曲轴箱内易凝结水分,使油乳化,降低润滑能力,在金属表面生锈。
3高温下应保持适当的粘度
足够的粘度能保证足够的承载强度和密封性能,粘度太高不仅摩擦功增加,而且积炭增多。
4有适当高的闪点
闪点一般高于压缩终了的空气温度20~40℃为宜,多在200~240℃范围内,并非闪点越高越安全。
高闪点油的分子也较复杂,热稳定性差,故结碳较多,自燃温度也较低。
国产压缩机油,按100℃时运动粘度分为13号和19号两个牌号:
113号压缩机油未加添加剂,适用于工作压力<4MPa的空压机;
219号加有抗氧化、抗磨等添加剂,用于工作4~20MPa空压机。
上述两种滑油的粘度偏高,19号加有灰添加剂,不仅耗功增加,而且易产生结炭。
现已研制成N68、N100、N150号新系列压缩机油。
定期检查曲轴箱内滑油,发现脏污变质时,应予更换。
5、压缩机气阀的维护
气阀是压缩机中最重要的易损件。
管理中应注意它是否严密,以及升程和弹簧的强弱、弹性是否合适。
气阀漏泄会使容积效率下降,还会使单位质量排气量所耗功增加、排气T上升。
气阀漏泄的征兆是:
(1该阀的温度异常升高,阀盖比通常烫手(2该缸的排气温度升高
(3级间气压偏高(后级气阀漏或偏低(前级气阀漏(4排气量降低
在检修气阀时应注意:
1气阀用煤油试漏,每分钟滴漏不得超过20滴。
2不合格者应研磨或换新
3吸排阀弹簧不要换错或漏装4装阀时固定螺帽的开口销不能用得太细,更不要漏装5装入阀室前用螺丝刀推动阀片,不得卡阻。
6吸、排阀不要相互换错
7检查阀片升程,应符合说明书要求。
8阀组件装入时垫圈不要漏装,紫铜垫圈安装前应退火。
活塞环、填料、轴封和轴承等也是活塞式空压机的易损件,其管理注意事项可参照往复泵和其它机械。
6、活塞式空压机运行中的检查要点
(1润滑情况
润滑的目的是:
减轻摩擦,带走热量和增强气密。
当吸气T不超过45℃时,滑油T应不超过70℃(风冷80℃,应经常注意油位。
如压力润滑,油压应不低于0.1MPa。
(2冷却情况
冷却水进水压力应足够,一般在0.07~0.3MPa范围。
流速约1~2m/s。
冷却水进出口温升一般是10~15℃。
发现断水,立即停车。
自然冷却后再检查,切忌在气缸很热时突然通水,而“炸缸”。
风冷空压机要防止风扇叶轮装反。
(3定时泄水
每隔2h左右打开中冷器后和气液分离器的泄放阀一次。
放出来的水应可有油渍但在手上捻起来无油腻感,否则表明带出的滑油过多,空气瓶也应定时泄水。
(4气压和气温
各级排气压力是随容器压力升高而升高,应注意各级压力比是否失常。
各级排气温度通常应不超过160℃。
进气瓶的气体(水冷时应不超过进水缸度加30℃。
还应定时巡查各处是否有气、水、油的漏泄,各气阀盖处温度有否异常,有否异常噪音等。
关于空压机的维护保养
每日保养内容:
1.检查空滤芯和冷却剂液位;
2.检查软管和所有管接头是否有泄漏情况;
3.检查各级进气温度和排气温度,必要时清洗中间冷却器和后冷却器;
4.检查轴承油压和油温,必要时清洗油冷却器;
5.检查冷凝水排放情况,若发现排水量太小或没有冷凝水排放,必须停机清洗水分离器;
每月保养内容:
1.检查油冷却器表面,必要时予以清洗;
2.清洗后冷却器;
3.清洗水分离器;
4.检查所有电线连接情况并予以紧固;
5.检查交流接触器触头;
6.清洁电机吸风口表面和壳体表面的灰尘;
每季度保养内容:
1.主电机加注润滑脂;
2.清洁主电机和风扇电机;
3.更换油过滤芯;
4.清洁油冷却器;
5.检查温度传感器和压力传感器。
每年保养内容:
1.更换冷却剂(SL200;
2.检查止逆阀;
3.检查冷却风扇;
4.检查液压缸,必要时更换维修组件;
5.检查放气阀,必要时更换维修组件;
6.检查所有金属软管。
活塞式压缩机停车时应注意问题
活塞式压缩机停车前应该首先与前后工序取得联系,然后准备停车。
停车时应注意如下几点:
1首先解除压缩机的负荷,即切断对系统的供气,同时开启放空阀。
但切断供气和开启放空阀的过程中不要太急,而且两个阀门的动作要紧密配合,既不要使压缩机由于切断供气而将出口压力憋高,也不要让放空阀开启过猛、过大,造成气体流速过快而产生摩擦静电和着火(对氧压机而言。
3当电动机停止转动后,再停下循环油泵,注油器马达,最后关闭冷却水阀.如果停车时间较长时,还必须把冷却水排掉,尤其是在冬季更要注意排掉冷却水.空压机对比蜗杆压缩机与活塞式压缩机的比较:
一.蜗杆压缩机与活塞式压缩机的比较:
蜗杆压缩机与活塞式压缩机的比较活塞式的传动机构是曲轴连杆往复运动结构,与蜗杆式的旋转运动结构相比较,在技术上存在如下缺点:
零部件的数量多,零部件的损坏的机率大,产品的可靠性低.这样必然增加用户的维修费用.曲轴连杆往复运动结构,由于其往复运动的特性,限制了其转速的提高,致使机器笨重,同时,该运动结构所产生的惯性力能以平衡,剩余的惯性力,会使机器产生振动,噪声以及零部件的不正常的损坏.所以活塞式振动大,机械性噪音大,可靠性低.气流噪音是空压机空压机的主要噪声源.从气流噪声的角度,可以简要分析如下:
空压机在空机上气流噪声主要是由气流脉动状况形成的,气流脉动与空压机空压机在单位时间内排气次数直接相关.假定活塞式转速为每空压机分钟740转(740r/min一个二级缸,,双作用,则每分钟排气次数为1440次.蜗杆式转速为每分钟2970转(2970r/min,12个气缸,则每分钟排气次数为35640次.单位时间内排气次数越少,气流脉动越严重,气流噪声也就越大.反之亦然,两者相比悬殊.二蜗杆压缩机与双螺杆压缩机的比较:
蜗杆压缩机与双螺杆压缩机的比较:
由技术概况可知,蜗杆压缩机除具备双螺杆回转式压缩机结构简单,紧凑,单位容积利用率高和无气阀组件等特点外,因其星轮对称地配置于蜗杆的两侧,还具有下列双螺杆压缩机所无法比拟的独特优点.1,单机容量大,无余隙容积从蜗杆主机彩色图片上看,单螺杆上开有6个螺槽,由两个星轮将各螺槽分隔成上下两个空间,各自实现吸气,压缩,排气过程,而且是同步进行的,这是双螺杆压缩机无法做到的,也是在气流脉动,气流噪声方面无法比拟的地方.由于两种型式的空压机空压机转速可以完全相同,放在相同的转速下进行分析对比.由于蜗杆压缩机运行时,蜗杆每转一周,每一空压机个蜗杆槽均工作两次(双作用,使蜗杆空间得到充分利用,因此与双螺杆压缩机相比,两者结构尺寸相同时,蜗杆压缩机排气量较大;而当两者排气量相同时,则蜗杆压缩机结构尺寸较小.如以每分钟2970转(2970R/MIN的蜗杆压缩机为例,每分钟压缩次数为2970*12=35640次;而双螺杆的2根螺杆的齿数比选其大的数值,取为5,相当于5个气缸,其转速也取为2970R/MIN,其每分钟次数为2970*5=14850次,显然与蜗杆压缩机的35640次相差很多.因此,双螺杆压缩机与蜗杆压缩机相比,在相同转速下单位内排气次数少,气流脉动大,气流噪声大.此外,蜗杆的蜗杆槽深度随压力的增高而减少,在排气结束,星轮齿脱离单槽时,深度为零,故不存在余隙容积.因而,蜗杆压缩机较双螺杆压缩机的容积效率要高.2,结构合理,具有理想的力平衡性双螺杆压缩机主机的主要件就是两个螺杆(俗称双螺杆,蜗杆压缩机的主要件是蜗杆(俗称单螺杆.下面分析双螺杆,蜗杆的受力状况:
双螺杆压缩机在压缩气体的过程中,必然受到气体的反作用力,该力在两个螺杆上形成很大的径向力与轴向力(见宣传资料上的受力分析图,并自然传递到轴承上,所以双螺杆压缩机即使是选用最好的进口轴承,其寿命一般也只在一万五千个小时左右.蜗杆压缩机在压缩气体的过程中,也同样必然受到气体的反作用力,该力也在蜗杆上形成很大的径向力和轴向力.蜗杆压缩机在蜗杆两端间开有引气通道,流至高压侧的气体将通过引气通道回流至低压侧,从而使蜗杆两端而上的气体力相互平衡.
由于星轮在蜗杆轴线两侧对称布置,作用于蜗杆上的气体径向力平衡,作用于蜗杆槽内的气体轴向力也相互抵消,达到自身平衡(见受力分析图.因此,蜗杆不受任何径向或轴向气体力的作用,且星轮片上所受的力也只是双螺杆压缩机的1/30左右,故蜗杆压缩机的主机能平衡,无振动地在高转速下运转,而无需特别的基础,仅需安放在水平地面上.蜗杆压缩机即使利用国产的普通轴承,其寿命也可以达到15万小时,而且可以在用户处就地维修.3,主机寿命长由于蜗杆压缩机的高速轻载,啮合副型线的优化设计,间隙适当,容易在螺杆与星轮之间的间隙中建立流动体动力润滑油膜,从而有效地减少了星轮的磨损,降低了气体的泄漏,提高了机器的寿命与效率,保障了运行安全可靠.4,维护简便,易损件少世界上没有永不磨损的机器,无论双螺杆压缩机还是蜗杆压缩机,在若干年后,均需对主机进行维修保养.单就更换轴承而言,双螺杆压缩机的进,排气端4只重载轴承和2只四点轴承均需国外购进,成本昂贵;如若主,副转子出现磨损或者轴承走外圈,主副转子与机壳内壁发生磨擦,均无法在现场维修,须将主机运回生产厂,并花费巨额费用(约占整机售价的1/4~1/3.而蜗杆压缩机则无此顾虑,在生产厂家技术人员的指导下,现场即能进行解决,其费用极低.同时,由于双螺杆压缩机受力不好,轴承受力大,其机械噪声也要比单螺杆压缩机要大.
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