活塞式壓縮機的易損件(jiàn)及保養方法
活塞式壓縮機系統由機身、内部結構、氣缸、附屬設備及潤滑系統組成。而内部結構則由氣缸、活塞、氣閥、主軸、連杆十字頭及氣閥、活塞環等部件(jiàn)組成。
易損件(jiàn)——氣閥
氣閥是空壓機的重要部件(jiàn),壓縮機正是靠氣閥的控制,吸氣、壓縮、排氣和膨脹過程才得以交替地連續進行。氣閥工(gōng)作的好壞直接影響壓縮機的排氣量、排氣溫度、功率消耗和運行的可靠性。
氣閥是活塞式空壓機的主要易損件(jiàn)之一(yī)。
一(yī)、氣閥的構造
活塞式空壓機一(yī)般采用自(zì)動閥,其啓閉靠作用在氣閥上(shàng)的壓差與彈簧彈力來實現。
1. 閥座
閥座用于支承閥片,上(shàng)面開有由閥片控制開關的氣流通(tōng)道。閥座要承受閥片的沖擊,故通(tōng)常采用鋼、鑄鐵、合金鑄鐵、稀土(tǔ)球墨鑄鐵或青銅等耐沖擊的材料制造。
2. 閥片
閥片是控制氣流通(tōng)道啓閉的重要零件(jiàn)。工(gōng)作中除了受氣流推力、彈簧力和慣性力的作用而周期地與閥座和升程限制器(qì)沖擊外,在閥關閉期間還承受壓向閥座的空氣壓力,因而易于磨損和變形。爲了保證氣密性,要求其與閥座的配合面應光(guāng)滑平整無傷痕。
閥片一(yī)般采用強度高(gāo)、韌性好、耐磨和耐腐蝕的合金鋼制造,加工(gōng)中要經淬火和回火處理,其厚度一(yī)般爲0.8mm~3mm。爲了提高(gāo)耐沖擊強度,閥片的兩面均經研磨。閥片也可用塑料和尼龍等非金屬材料制造。這種閥片密封性好,耐沖擊,使用壽命長,但強度較差,熱變形大。
3. 彈簧
彈簧的主要作用是使氣閥關閉及時,緩和閥片與升程限制器(qì)的沖擊。條片閥因閥片本身具有彈性,往往不另設彈簧。氣閥工(gōng)作時,彈簧周期地被壓縮和伸長,故多(duō)用具有較高(gāo)疲勞強度的高(gāo)級彈簧鋼絲制造。一(yī)般排氣閥的彈簧比吸氣閥彈簧硬。
4. 升程限制器(qì)
升程限制器(qì)用以限制閥片的升程,并兼作閥片運動的導向裝置。閥片的升程對氣閥的工(gōng)作影響很大。升程過大,閥關閉時的沖擊就(jiù)大,且關閉延遲;升程過小(xiǎo),雖然閥片的沖擊力減小(xiǎo)了,但由于閥的流通(tōng)面積減小(xiǎo),氣流流經閥時的阻力損失将增大。
二、氣閥易損機理
圖-壓縮機氣閥斷裂
氣閥損壞主要由氣閥零件(jiàn)的機械損壞、磨損以及腐蝕等引起。閥片和彈簧是最易損壞的零件(jiàn)。
閥片在工(gōng)作中承受的主要載荷有兩種:
①閥片兩側的壓力差引起的均布載荷。由于氣缸内的壓力從吸入壓力到(dào)排出壓力産生(shēng)周期性的變化,故屬于脈動循環的交變載荷。在這種載荷作用下(xià),閥片将産生(shēng)彎曲疲勞破壞,在其平均直徑附近産生(shēng)環向裂紋。
②與升程限制器(qì)、閥座撞擊時引起的沖擊載荷。其撞擊力的大小(xiǎo)與閥片的質量和閥片的運動速度有關。
三、氣閥故障的征兆
1. 吸氣閥漏洩的征兆
①該閥的溫度顯著升高(gāo),閥蓋發熱;
②高(gāo)壓級吸氣閥漏氣,則中間冷卻器(qì)中的氣壓升高(gāo);
③該缸的吸排氣溫度升高(gāo);
④空壓機流量降低(dī)。
2. 排氣閥漏洩的征兆
①該閥和閥蓋異常發熱;
②該級排氣溫度升高(gāo);
③中間冷卻器(qì)氣壓升高(gāo)(後級排氣閥漏)或降低(dī)(前級排氣閥漏);
④空壓機流量降低(dī)。
四、氣閥損壞的原因
在每個工(gōng)作循環中,閥片與升程限制器(qì)、閥座各撞擊一(yī)次。
實際使用表明,閥片的破壞形式:
1. 由沖擊載荷引起的徑向斷裂,這種破壞屬于小(xiǎo)能(néng)量多(duō)次撞擊引起的疲勞破壞;
2. 閥片材料内部缺陷引起的應力集中,在循環載荷作用下(xià)将成爲疲勞破壞的根源;
3. 閥片在工(gōng)作中與其它零件(jiàn)之間産生(shēng)摩擦、磨損,引起閥片失效;
4. 氣閥在工(gōng)作時包圍在介質之中,受到(dào)介質的高(gāo)速沖刷和腐蝕,閥片表面的保護膜被破壞,閥片局部出現腐蝕麻點或空洞。
此外,積炭也是氣閥損壞的一(yī)種形式。
積碳主要是汽缸長期注油或者壓縮介質雜質造成,積碳危害很大,可加快活塞環、支撐環的磨損,縮短使用壽命。
五、注意事(shì)項及預防措施
減緩沖擊力是延長閥片壽命的重要措施。爲提高(gāo)氣閥的使用壽命,在設計、制造時,一(yī)方面應采用質量小(xiǎo)的材料做閥片;另一(yī)方面在結構上(shàng)盡量減少升程高(gāo)度,增大彈簧力。
另外,氣閥使用時還需注意以下(xià)注意事(shì)項和預防措施:
1. 必須按照(zhào)标準購買所有零件(jiàn),特别是閥片和彈簧。
2. 裝配氣閥時,按圖紙核對所有零件(jiàn)。特别是,升程墊圈直接影響閥片的升程高(gāo)度,升程高(gāo)度過大,閥片受到(dào)的沖擊動能(néng)大;升程高(gāo)度過小(xiǎo),功率消耗增大。
3. 保存準确的氣閥工(gōng)作記錄;并根據氣閥特點。制定檢修周期,對氣閥進行定期更換。同時應經常檢查氣閥的運行狀态,一(yī)般通(tōng)過觀察與分析各級壓力比及溫度的變化、手摸耳聽等簡易辦法,判斷氣閥是否運行正常。
4. 嚴格按規定定保間隔期限對氣閥進行正确的保養,保養的内容主要是進行清洗檢查和做氣密性檢驗。清洗時,氣閥上(shàng)的裂痕往往被油垢遮掩而不易看(kàn)清,隻有用清洗刷洗幹淨後才能(néng)被清晰地顯示出來。而實際上(shàng)往往由于檢查不細,使氣閥在已有裂痕、不平整等輕度缺陷的情況下(xià)繼續裝上(shàng)運行,這樣就(jiù)使氣閥故障逐漸擴大。
若有一(yī)個氣閥彈簧損傷,則需要将該閥所有其它彈簧一(yī)起更換,以保證有均勻的彈簧力作用在閥片上(shàng)。氣閥檢修要做好記錄。考慮易損件(jiàn)的使用壽命,閥片和彈簧連續使用400小(xiǎo)時必須全部予以更換,閥座的壽命值是8000小(xiǎo)時,到(dào)時也應考慮更換。
5. 氣閥組件(jiàn)安裝應嚴格遵守裝配技(jì)術要求。安裝上(shàng)機時要防止漏裝、錯裝。如在将氣閥裝上(shàng)機身上(shàng)時,中間頂緊螺絲忘記擰緊,使整個氣閥在機身上(shàng)松動,運轉時發生(shēng)敲擊而使氣閥損壞。在運用車削、磨削等方法對閥座、升程限制器(qì)進行修複時要注意遵守修理規範,不能(néng)降低(dī)閥體的強度。
6. 通(tōng)常氣閥的輕微異常會在其完全損壞前的較長一(yī)段時間裏發生(shēng)變化,操作人員可用看(kàn)、聽、摸的辦法來确定是哪一(yī)隻氣閥出現了問題。但在許多(duō)情況下(xià),見整機尚能(néng)運轉而不加以細查,讓空壓機帶病運行,使氣閥損壞程度加劇。因此,操作人員應經常對氣閥運行狀況進行檢查,即使是輕度故障現象也應予以重視并及時排除,不輕易放(fàng)過。
7. 對冷卻水(shuǐ)進行軟化處理,并注意對中間冷卻器(qì)、後冷卻器(qì)及氣液分離器(qì)等進行定期或連續排污,以減緩熱交換器(qì)結垢,保證其熱交換效果。
8. 定期檢查氣缸水(shuǐ)套或缸平面等處的密封情況以及中間冷卻器(qì)的完好情況,發現問題及時處理,避免冷卻水(shuǐ)進入氣缸發生(shēng)強烈沖擊而損傷閥片。
易損件(jiàn)——活塞環
活塞環做反複工(gōng)作實現氣體壓縮來保證機器(qì)的運作。由于活塞在活塞式壓縮機運行的過程中,一(yī)直都在做如此劇烈的運動,在與使用時間的增加、安裝過程中的失誤以及操作不當等問題的共同作用下(xià),活塞式壓縮機的活塞環很容易出現故障。
活塞環一(yī)般會出現三種故障。
一(yī)、卡死故障
在活塞環制作與設計的過程中,由于活塞環所處活塞式壓縮機的位置和作用的客觀要求決定,活塞環的體積比較小(xiǎo),環槽間隙非常小(xiǎo),一(yī)般物(wù)質受熱體積會膨脹遇冷也會縮小(xiǎo),因此在受熱的過程中活塞環很容易膨脹卡死。
二、磨損故障
如果活塞式壓縮機活塞設計的比較大,活塞與氣缸之間的間隙就(jiù)比較小(xiǎo),在活塞式壓縮機運作的過程中,活塞會不斷的摩擦氣缸,内部産生(shēng)的氣體,也會加快活塞的壽命;
如果活塞式壓縮機活塞設計的比較小(xiǎo),活塞與氣缸之間的間隙就(jiù)比較大,雖然在活塞式壓縮機運行的過程中,不會發生(shēng)活塞與氣缸之間的摩擦,但是由于兩者之間的空隙過大就(jiù)會使産生(shēng)的氣體不斷的沖擊潤滑膜久而久之,潤滑膜就(jiù)會出現損壞。
三、斷裂故障
活塞環的斷裂一(yī)般是由兩種情況造成的:
一(yī)是由于活塞環與缸套在設計的過程中出現差錯,緻使兩者之間不完全匹配,在活塞式壓縮機運行的過程中由于兩者之間間隙比較小(xiǎo),加之産生(shēng)氣體的雙重作用之下(xià),造成活塞環的斷裂;
二是雖然活塞環與缸套是完全匹配的,但是随著(zhe)使用時間的加速,磨損情況越來越嚴重,最終會沖破材料彈性的臨界值導緻活塞環斷裂。
活塞式壓縮機适用壓力範圍廣,因依靠容積變化的原理工(gōng)作,因而不論其流量大小(xiǎo),都能(néng)達到(dào)很高(gāo)的工(gōng)作壓力,因而在實際應用範圍上(shàng)很廣。活塞環作爲一(yī)種消耗件(jiàn),在使用一(yī)段時間後必須更換,所以各位7友(yǒu)在維護壓縮機過程中,發現氣缸溫度變化或者壓力下(xià)降,産生(shēng)雜音(yīn),就(jiù)要及時檢查,防止因爲活塞環損壞而出現大的故障。