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【摘要】随着社会的发展，活塞压缩机成为了化工生产中必不可少的生产设备，对于企业生产效率有重要影响。因此，对活塞压缩机检修中常见故障及处理措施进行分析是非常有必要的。
【关键词】活塞压缩机 检修 常见故障 处理措施
一、前言
文章对压缩机的概述及工作原理进行了介绍，对活塞压缩机检修中常见故障及处理措施进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对保障压缩机组完好运行的几点建议进行了探讨。
二、活塞机结构及原理概述
活塞式空压机有多种结构形式。按气缸的配置方式分有立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式几种。按压缩级数可分为单级式、双级式和多级式三种。按设置方式可分为移动式和固定式两种。按控制方式可分为卸荷式和压力开关式两种。其中，卸荷式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时，空压机不停止运转而通过打开安全阀进行不压缩运转。这种空转状态称为卸荷运转。而压力开关式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时，空压机自动停止运转。
在机器工作的时候，当曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
三、活塞压缩机检修中常见故障及处理措施
1.气阀故障
气阀故障主要表现为阀门卡住和阀门断裂现象，其成因主要是阀片、弹簧运动机构不良。及时清洗阀体、阀室的油泥，保证其清洁；环形阀片间隙过小或者边缘磨损过大的时候，应该对阀片及时更换；如果阀体中心螺栓松动，则需要打开阀体，紧固中心螺栓；阀门弹簧各圈之间出现错位，引起局部卡住现象，则需要改用其它类型弹簧。
2.弹簧故障
弹簧弹力过大，影响压缩机的工作效率；弹簧疲劳断裂，影响压缩机的工作效率；弹簧选择不当增加电能消耗和制造成本。配备红外线测温仪，定时进行巡检，对照测量数据和仪表盘数据，做好复核工作并进行记录；采用手摸吸气阀外壳的方式，判断气阀是否漏气；检修计划和运行都要有详细的记录，以做好检修工作，严格控制配件质量；根据压缩机运转的要求，恰当选择弹簧。
3.振动问题
其根本原因是压缩机受到交变荷载作用，包括惯性活塞力和干扰力，此外，还有设备附件设计不合理而引起振动。由惯性力不平衡引起的振动，应该从机器的结构上采取措施，减少和消除振动；在压缩机基础设计和建造的时候，也应该严格按照相关规定进行，按照相关规范做好机器的安装工作，尽量减小机器本身的振动。
4.冷却系统问题
在压缩机运行的时候，汽缸壁、活塞的温度会升高，对压缩煤气的效率、功耗、润滑油都会产生很大的影响。按照工作环境和机型的不同，合理配置冷却系统；使其达到良好的冷却效果，降低冷却水温度，保证冷却水水质符合国家相关规范，减轻冷却系统中出现的结垢、堵塞问题。
5.曲柄销轴瓦的偏磨
连杆一端连接活塞，一端连接曲轴，在运转时将作用在活塞上的推力传递给曲轴，又将曲轴的旋转能量转换为活塞的往复运动，通常由于曲轴联轴器在安装过程中位置对中发生偏差，导致曲轴的最远端发生偏斜，从而造成了曲轴销瓦的偏磨，因此在安装曲轴联轴器时要准确测量好联轴器两边的间隙，确保联轴器位置，防止曲轴的偏斜造成曲轴轴瓦的偏磨。
6.活塞杆断裂
活塞杆主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处，这两个部位是活塞杆的薄弱环节，如果由于设计上考虑不周到或者运转时操作不得当，则会导致活塞杆的断裂发生。若十字头连接的螺纹和紧固活塞的螺纹都没有设计缺陷，则在安装时其预紧力不得过大，否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。当压缩机在长期运转后，气缸可能产生磨损，处于卧式列的活塞会下沉，从而使连接螺纹处产生纵向拉力，如果不采取措施继续运转，有可能使活塞杆断裂，这一点在检修过程中也应特别注意。检修中应消除因活塞微小下沉而引起的螺纹连接处的纵向拉力。
7.十字头销的处理
在压缩机运行中，如果十字头销端面压紧螺钉断裂及十字头销的脱落，会造成十分严重的事故。因而对于十字头销与连杆小头瓦的间隙应十分注意，另外更为关键的是十字头销锥面与十字头体的配合应无间隙，因为在理论上讲一旦存在间隙，接触便为线接触，对传递力及机组稳定性影响很大。
四、保障压缩机组完好运行的几点建议
1.严格按压缩机的操作规程和维护保养制度对压缩机进行操作和保养。设备故障报警停机，一定要查明原因，消除故障后才能启机，切不可强行启机，否则会造成压缩机的严重损坏。特别是新机组投产的最初200h～500h、1000h以紧固各部位螺栓为主的保养非常重要；另外，对关键部位的螺栓、螺母的扭矩要定期检查，严格按规定扭矩拧紧，关键部位的螺栓大修时要进行磁粉探伤，必要时定期更换。
2.坚持开展压缩机状态监测工作。目前大型压缩机的自控系统具有对排气压力、温度、油压等参数进行监测和报警停机保护功能，但是不能完全反映压缩机工作时的技术状态，比如排气温度高产生的原因有多种，要真正鉴别还需要借助一些专用的仪器，简单的可采用红外线测温仪对气阀和某些重要部位的温度进行监测，有条件的可以采用往复式设备状态监测仪定期对压缩机的运动部位进行分析，它可以通过红外线、超声、压力传感器、振动传感器相结合，测试压缩机的示功图，通过压缩机的示功图和在每个工作循环中的事件分析出压缩机气阀、十字头、连杆瓦、活塞环的技术状态。
3.要重视压缩机的润滑工作。①要按厂家说明书的要求选用合适的润滑油；②机器运行中一定要保证润滑油压力、温度和液位在规定范围内，油压低和油温高都会造成压缩机的严重损坏。曲轴箱油位过低，就会报警停机；油位过高导致曲轴箱内散热不好，引起润滑油温度升高，而且曲轴旋转时搅动润滑油容易使润滑油变质；
4.加强维修人员和操作人员的技术培训。大型往复活塞式压缩机能否正常使用，很大程度上取决于操作、维修人员的素质，因此对操作、维修人员的技术培训是非常重要的。①请生产厂家技术人员进行理论与实际操作的培训；②操作维修人员要积极配合厂家技术人员进行开车检查、维护与试运行，这是学习的最好机会；③在维修、操作过程中要不断总结经验提高操作维修水平，高素质的操作人员和维修人员才能提早发现、排除设备隐患，保证压缩机的正常运行。
五、结束语
引发活塞机故障的因素有很多，不同因素引发的故障的修理措施是不一样的。因此，处理相关故障时，需要明确故障因素，这样维修效果才更好。
参考文献
[1]崔玉清.大型活塞式压缩机常见故障的处理措施[J].油气田地面工程，2007（10）
[2]赵亚力.大型活塞式压缩机常见故障及处理措施[J].化工设备与管道，2003（6）
[3]谢俊锋.活塞式压缩机常见故障及处理方法[J].氮肥技术，2010（5）
[4]王占军.浅谈活塞式压缩机常见故障[J].河南化工，2011（4）
【关键词】活塞压缩机 检修 常见故障 处理措施
一、前言
文章对压缩机的概述及工作原理进行了介绍，对活塞压缩机检修中常见故障及处理措施进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对保障压缩机组完好运行的几点建议进行了探讨。
二、活塞机结构及原理概述
活塞式空压机有多种结构形式。按气缸的配置方式分有立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式几种。按压缩级数可分为单级式、双级式和多级式三种。按设置方式可分为移动式和固定式两种。按控制方式可分为卸荷式和压力开关式两种。其中，卸荷式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时，空压机不停止运转而通过打开安全阀进行不压缩运转。这种空转状态称为卸荷运转。而压力开关式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时，空压机自动停止运转。
在机器工作的时候，当曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
三、活塞压缩机检修中常见故障及处理措施
1.气阀故障
气阀故障主要表现为阀门卡住和阀门断裂现象，其成因主要是阀片、弹簧运动机构不良。及时清洗阀体、阀室的油泥，保证其清洁；环形阀片间隙过小或者边缘磨损过大的时候，应该对阀片及时更换；如果阀体中心螺栓松动，则需要打开阀体，紧固中心螺栓；阀门弹簧各圈之间出现错位，引起局部卡住现象，则需要改用其它类型弹簧。
2.弹簧故障
弹簧弹力过大，影响压缩机的工作效率；弹簧疲劳断裂，影响压缩机的工作效率；弹簧选择不当增加电能消耗和制造成本。配备红外线测温仪，定时进行巡检，对照测量数据和仪表盘数据，做好复核工作并进行记录；采用手摸吸气阀外壳的方式，判断气阀是否漏气；检修计划和运行都要有详细的记录，以做好检修工作，严格控制配件质量；根据压缩机运转的要求，恰当选择弹簧。
3.振动问题
其根本原因是压缩机受到交变荷载作用，包括惯性活塞力和干扰力，此外，还有设备附件设计不合理而引起振动。由惯性力不平衡引起的振动，应该从机器的结构上采取措施，减少和消除振动；在压缩机基础设计和建造的时候，也应该严格按照相关规定进行，按照相关规范做好机器的安装工作，尽量减小机器本身的振动。
4.冷却系统问题
在压缩机运行的时候，汽缸壁、活塞的温度会升高，对压缩煤气的效率、功耗、润滑油都会产生很大的影响。按照工作环境和机型的不同，合理配置冷却系统；使其达到良好的冷却效果，降低冷却水温度，保证冷却水水质符合国家相关规范，减轻冷却系统中出现的结垢、堵塞问题。
5.曲柄销轴瓦的偏磨
连杆一端连接活塞，一端连接曲轴，在运转时将作用在活塞上的推力传递给曲轴，又将曲轴的旋转能量转换为活塞的往复运动，通常由于曲轴联轴器在安装过程中位置对中发生偏差，导致曲轴的最远端发生偏斜，从而造成了曲轴销瓦的偏磨，因此在安装曲轴联轴器时要准确测量好联轴器两边的间隙，确保联轴器位置，防止曲轴的偏斜造成曲轴轴瓦的偏磨。
6.活塞杆断裂
活塞杆主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处，这两个部位是活塞杆的薄弱环节，如果由于设计上考虑不周到或者运转时操作不得当，则会导致活塞杆的断裂发生。若十字头连接的螺纹和紧固活塞的螺纹都没有设计缺陷，则在安装时其预紧力不得过大，否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。当压缩机在长期运转后，气缸可能产生磨损，处于卧式列的活塞会下沉，从而使连接螺纹处产生纵向拉力，如果不采取措施继续运转，有可能使活塞杆断裂，这一点在检修过程中也应特别注意。检修中应消除因活塞微小下沉而引起的螺纹连接处的纵向拉力。
7.十字头销的处理
在压缩机运行中，如果十字头销端面压紧螺钉断裂及十字头销的脱落，会造成十分严重的事故。因而对于十字头销与连杆小头瓦的间隙应十分注意，另外更为关键的是十字头销锥面与十字头体的配合应无间隙，因为在理论上讲一旦存在间隙，接触便为线接触，对传递力及机组稳定性影响很大。
四、保障压缩机组完好运行的几点建议
1.严格按压缩机的操作规程和维护保养制度对压缩机进行操作和保养。设备故障报警停机，一定要查明原因，消除故障后才能启机，切不可强行启机，否则会造成压缩机的严重损坏。特别是新机组投产的最初200h～500h、1000h以紧固各部位螺栓为主的保养非常重要；另外，对关键部位的螺栓、螺母的扭矩要定期检查，严格按规定扭矩拧紧，关键部位的螺栓大修时要进行磁粉探伤，必要时定期更换。
2.坚持开展压缩机状态监测工作。目前大型压缩机的自控系统具有对排气压力、温度、油压等参数进行监测和报警停机保护功能，但是不能完全反映压缩机工作时的技术状态，比如排气温度高产生的原因有多种，要真正鉴别还需要借助一些专用的仪器，简单的可采用红外线测温仪对气阀和某些重要部位的温度进行监测，有条件的可以采用往复式设备状态监测仪定期对压缩机的运动部位进行分析，它可以通过红外线、超声、压力传感器、振动传感器相结合，测试压缩机的示功图，通过压缩机的示功图和在每个工作循环中的事件分析出压缩机气阀、十字头、连杆瓦、活塞环的技术状态。
3.要重视压缩机的润滑工作。①要按厂家说明书的要求选用合适的润滑油；②机器运行中一定要保证润滑油压力、温度和液位在规定范围内，油压低和油温高都会造成压缩机的严重损坏。曲轴箱油位过低，就会报警停机；油位过高导致曲轴箱内散热不好，引起润滑油温度升高，而且曲轴旋转时搅动润滑油容易使润滑油变质；
4.加强维修人员和操作人员的技术培训。大型往复活塞式压缩机能否正常使用，很大程度上取决于操作、维修人员的素质，因此对操作、维修人员的技术培训是非常重要的。①请生产厂家技术人员进行理论与实际操作的培训；②操作维修人员要积极配合厂家技术人员进行开车检查、维护与试运行，这是学习的最好机会；③在维修、操作过程中要不断总结经验提高操作维修水平，高素质的操作人员和维修人员才能提早发现、排除设备隐患，保证压缩机的正常运行。
五、结束语
引发活塞机故障的因素有很多，不同因素引发的故障的修理措施是不一样的。因此，处理相关故障时，需要明确故障因素，这样维修效果才更好。
参考文献
[1]崔玉清.大型活塞式压缩机常见故障的处理措施[J].油气田地面工程，2007（10）
[2]赵亚力.大型活塞式压缩机常见故障及处理措施[J].化工设备与管道，2003（6）
[3]谢俊锋.活塞式压缩机常见故障及处理方法[J].氮肥技术，2010（5）
[4]王占军.浅谈活塞式压缩机常见故障[J].河南化工，2011（4）