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摘 要：工业中广泛使用的活塞式压缩机因其本身的结构特点，日常使用和操作中可能出现各种故障，通过分析各常见故障原因，探索活塞式压缩机的检修维护方法，提高活塞式压缩机的使用效率。
关键词：活塞式压缩机；故障分析；检修方法
中图分类号：TH457 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0257-01
压缩机是一种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器，应用极为广泛。在采矿业、冶金业、机械制造业、石油化学工业等行业中，压缩机是必不可少的关键设备之一。其中活塞式压缩机以其效率高、适应性强、压力范围广等特点，是容积式压缩机中应用最广泛的一种。但由于外形尺寸及质量大，结构复杂，易损件多，气流有脉动，运转中有振动，常常带来故障问题，影响企业生产运营。因此，对活塞式压缩机常见故障问题探索和分析，确定检修要点和难点，能有效改善压缩机的使用状况，提高生产效率[1]。
1 活塞式压缩机的工作原理
活塞式压缩机主要由曲柄轴、连杆、十字头、气缸、活塞杆、活塞、气阀等部件构成。在机器运行过程中，曲柄轴旋转，带动连杆大头转动，连杆的小头连接十字头，将曲柄轴的旋转运动转变为十字头的直线往复运动，十字头连接活塞杆运动，实现活塞在气缸内的往复运动，气阀实现气体的吸入与排除[2]。其中活塞在气缸中的运动过程可简要描述为“吸气-压缩-排气-膨胀”四个过程，其中压缩和膨胀过程有气体状态的变化，容易造成系统的不稳定[3]。
2 活塞式压缩机的常见故障
2.1 气阀故障
气阀作为实现活塞式压缩机气体的吸入和排出的重要部件。目前常用的气阀都是自动式气阀（阀片的启闭靠阀片两边的压差与弹簧来实现的）。气阀的故障是较为常見的，具体表现为阀片的断裂和阀门被卡住。主要原因有安装阶段弹簧断面不平整、阀片与气阀密封面不严密、气阀顶死松动，使用阶段磨损严重的阀片未及时更换、弹簧和阀片中积炭未及时处理。
2.2 气缸故障
气缸是实现气体压缩的主要部件。气缸磨损过大、汽缸盖与气缸体结合不严、冷却水供应不足、活塞与气缸配合间隙过大等都会造成气缸漏气，影响排气量；当安装时活塞与缸盖间死点间隙过小、冷却水或润滑油进入气缸中、异物进入气缸等会造成撞缸现象。
2.3 活塞环故障
活塞环是密封气缸镜面和活塞间缝隙用的零件。活塞环弹力过大或长期使用都会造成活塞环的磨损，圆锥度、椭圆度超差太大，产生漏气；活塞环因润滑油质量不良或注入量不够，摩擦温度过高发生咬死现象，造成漏气。
2.4 活塞杆故障
活塞杆是支持活塞做功的连接部件。活塞杆主要承受交变载荷。目前国内活塞杆与活塞和十字头的连接常采用螺纹连接，活塞或十字头在运行中磨损程度不同而带来活塞杆的倾斜，使连杆螺纹处产生纵向力，易造成螺杆断裂；活塞杆与填料涵的装配不当易造成活塞杆局部高温，造成活塞杆的变形。
3 检修方法
3.1 气阀故障处理措施
组装气阀时，气缸上阀孔要清扫干净，加垫片的面不能有杂质；气阀盖上的顶丝要在阀盖螺栓紧固好后才能上紧，且要顶紧，以免开机时气阀在阀孔中窜动。气阀弹簧端面平行，必须高度一致。阀片与气阀密封面严密，组装完要用煤油试漏不漏，阀片在气阀中上下动作无卡涩现象。气阀中心螺栓一定要上紧且要有防松措施。使用过程中定期对气阀进行检查，及时更换磨损严重的阀片。
3.2 气缸故障处理措施
气缸漏气严重时检查气缸磨损情况，刮研气缸盖与气缸体结合面或更换气缸垫，若镗铣气缸，要需重新选择装配合适的活塞、活塞环，检查冷却水的温度，确保使用过程中不会超过气缸规定温度；发生撞缸，则检查调整活塞行程，增大活塞与气缸死点间隙，检查拧紧螺帽，加好防松垫、开口销，拆下活塞，取出活塞环清洗、检查，对损伤的活塞环修理或更换，检查并调整使曲轴、十字头滑道中心与气缸中心的垂直度、同心度偏差在标准范围，检查积水的原因并修理，防止气缸中积水，检查气缸中是否掉入杂物，取出杂物，检查气缸和活塞拉伤情况，及时修理，检查注油系统，保证气缸供油。
3.3 活塞环故障处理措施
检查活塞环磨损情况，及时发现缺陷更换新的活塞，更换的活塞要求硬度和弹力符合技术要求。装配活塞环时，活塞环与活塞上的槽间隙（包括径向、轴向间隙）适宜，热间隙（开口间隙）不宜过小，保证一定的热膨胀富余。调整气缸、活塞杆、活塞的对中在规定的范围内。检查注油器及油管路，保证气缸中润滑良好。
3.4 活塞杆故障
活塞杆与活塞装配时要求活塞内孔中心线与活塞杆轴肩支承面垂直，与十字头连接的螺纹孔中心线对十字头滑板中心线平行，活塞杆的紧固螺母的支承面应垂直于十字头中心线。检修时检查活塞和十字头端面的磨损情，保证活塞杆螺纹连接处不承受纵向力。活塞杆过与填料函装配时注意不得倾斜、间隙符合要求，润滑油充足且清洁，及时清洗油污垢。
4 总 结
综上所述，通过分析活塞式压缩机常见的气阀、气缸、活塞环和活塞杆的故障原因，提出相应的检修方法，能有效保证设备的安全运行，提高使用效率。同时，还应该具有严格的定期维护与保养，实时监控压缩机的运行状况，及时调整生产负荷，始终保持压缩机运行环境良好。
参考文献
[1]郭春梅.活塞式压缩机检修过程中常见故障及处理方法[J].化工管理，2014（32）：180.
[2]唐学祥，魏万军.活塞压缩机检修中常见故障及处理措施[J].科技创新与应用，2016（32）：141.
[3]朱官利.探究活塞式压缩机的维护保养及检修管理[J].科技创新导报，2017，14（22）：183～184.
收稿日期：2018-7-10
关键词：活塞式压缩机；故障分析；检修方法
中图分类号：TH457 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0257-01
压缩机是一种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器，应用极为广泛。在采矿业、冶金业、机械制造业、石油化学工业等行业中，压缩机是必不可少的关键设备之一。其中活塞式压缩机以其效率高、适应性强、压力范围广等特点，是容积式压缩机中应用最广泛的一种。但由于外形尺寸及质量大，结构复杂，易损件多，气流有脉动，运转中有振动，常常带来故障问题，影响企业生产运营。因此，对活塞式压缩机常见故障问题探索和分析，确定检修要点和难点，能有效改善压缩机的使用状况，提高生产效率[1]。
1 活塞式压缩机的工作原理
活塞式压缩机主要由曲柄轴、连杆、十字头、气缸、活塞杆、活塞、气阀等部件构成。在机器运行过程中，曲柄轴旋转，带动连杆大头转动，连杆的小头连接十字头，将曲柄轴的旋转运动转变为十字头的直线往复运动，十字头连接活塞杆运动，实现活塞在气缸内的往复运动，气阀实现气体的吸入与排除[2]。其中活塞在气缸中的运动过程可简要描述为“吸气-压缩-排气-膨胀”四个过程，其中压缩和膨胀过程有气体状态的变化，容易造成系统的不稳定[3]。
2 活塞式压缩机的常见故障
2.1 气阀故障
气阀作为实现活塞式压缩机气体的吸入和排出的重要部件。目前常用的气阀都是自动式气阀（阀片的启闭靠阀片两边的压差与弹簧来实现的）。气阀的故障是较为常見的，具体表现为阀片的断裂和阀门被卡住。主要原因有安装阶段弹簧断面不平整、阀片与气阀密封面不严密、气阀顶死松动，使用阶段磨损严重的阀片未及时更换、弹簧和阀片中积炭未及时处理。
2.2 气缸故障
气缸是实现气体压缩的主要部件。气缸磨损过大、汽缸盖与气缸体结合不严、冷却水供应不足、活塞与气缸配合间隙过大等都会造成气缸漏气，影响排气量；当安装时活塞与缸盖间死点间隙过小、冷却水或润滑油进入气缸中、异物进入气缸等会造成撞缸现象。
2.3 活塞环故障
活塞环是密封气缸镜面和活塞间缝隙用的零件。活塞环弹力过大或长期使用都会造成活塞环的磨损，圆锥度、椭圆度超差太大，产生漏气；活塞环因润滑油质量不良或注入量不够，摩擦温度过高发生咬死现象，造成漏气。
2.4 活塞杆故障
活塞杆是支持活塞做功的连接部件。活塞杆主要承受交变载荷。目前国内活塞杆与活塞和十字头的连接常采用螺纹连接，活塞或十字头在运行中磨损程度不同而带来活塞杆的倾斜，使连杆螺纹处产生纵向力，易造成螺杆断裂；活塞杆与填料涵的装配不当易造成活塞杆局部高温，造成活塞杆的变形。
3 检修方法
3.1 气阀故障处理措施
组装气阀时，气缸上阀孔要清扫干净，加垫片的面不能有杂质；气阀盖上的顶丝要在阀盖螺栓紧固好后才能上紧，且要顶紧，以免开机时气阀在阀孔中窜动。气阀弹簧端面平行，必须高度一致。阀片与气阀密封面严密，组装完要用煤油试漏不漏，阀片在气阀中上下动作无卡涩现象。气阀中心螺栓一定要上紧且要有防松措施。使用过程中定期对气阀进行检查，及时更换磨损严重的阀片。
3.2 气缸故障处理措施
气缸漏气严重时检查气缸磨损情况，刮研气缸盖与气缸体结合面或更换气缸垫，若镗铣气缸，要需重新选择装配合适的活塞、活塞环，检查冷却水的温度，确保使用过程中不会超过气缸规定温度；发生撞缸，则检查调整活塞行程，增大活塞与气缸死点间隙，检查拧紧螺帽，加好防松垫、开口销，拆下活塞，取出活塞环清洗、检查，对损伤的活塞环修理或更换，检查并调整使曲轴、十字头滑道中心与气缸中心的垂直度、同心度偏差在标准范围，检查积水的原因并修理，防止气缸中积水，检查气缸中是否掉入杂物，取出杂物，检查气缸和活塞拉伤情况，及时修理，检查注油系统，保证气缸供油。
3.3 活塞环故障处理措施
检查活塞环磨损情况，及时发现缺陷更换新的活塞，更换的活塞要求硬度和弹力符合技术要求。装配活塞环时，活塞环与活塞上的槽间隙（包括径向、轴向间隙）适宜，热间隙（开口间隙）不宜过小，保证一定的热膨胀富余。调整气缸、活塞杆、活塞的对中在规定的范围内。检查注油器及油管路，保证气缸中润滑良好。
3.4 活塞杆故障
活塞杆与活塞装配时要求活塞内孔中心线与活塞杆轴肩支承面垂直，与十字头连接的螺纹孔中心线对十字头滑板中心线平行，活塞杆的紧固螺母的支承面应垂直于十字头中心线。检修时检查活塞和十字头端面的磨损情，保证活塞杆螺纹连接处不承受纵向力。活塞杆过与填料函装配时注意不得倾斜、间隙符合要求，润滑油充足且清洁，及时清洗油污垢。
4 总 结
综上所述，通过分析活塞式压缩机常见的气阀、气缸、活塞环和活塞杆的故障原因，提出相应的检修方法，能有效保证设备的安全运行，提高使用效率。同时，还应该具有严格的定期维护与保养，实时监控压缩机的运行状况，及时调整生产负荷，始终保持压缩机运行环境良好。
参考文献
[1]郭春梅.活塞式压缩机检修过程中常见故障及处理方法[J].化工管理，2014（32）：180.
[2]唐学祥，魏万军.活塞压缩机检修中常见故障及处理措施[J].科技创新与应用，2016（32）：141.
[3]朱官利.探究活塞式压缩机的维护保养及检修管理[J].科技创新导报，2017，14（22）：183～184.
收稿日期：2018-7-10