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摘要：往复式压缩机是现今工业生产当中应用较多的设备类型，为了保证其能够更为稳定的应用。在本文中，将就往复式压缩机的故障分析及处理进行一定的研究。
关键词：往复式压缩机；故障分析；处理
1 引言
往复式压缩机是化工类企业的核心生产设备，为保证企业生产活动的正常运转，就要确保往复式压缩机的长时间运行。相对于其它压缩机来讲，往复式压缩机的工况复杂；摩擦易损件较多，所以故障比较频繁。故障产生的原因通常相互关联、复杂多样。通过专业知识和实践经验，降低往复式压缩机的故障率，可以有效的降低能耗、节约成本。
2 往复式压缩机的工作原理
“往复式压缩机是利用驱动机带动曲轴做旋转运动。曲轴通过连杆带动活塞做往复运动。活塞的往复运动，使气缸的容积发生周期性的变化。气缸顶部的进排气阀周期性开闭；吸气阀吸入的空气通过活塞压缩，达到排气压力时经排气阀、排气管、单向阀，进入储气罐供用户使用。”
3 往复式压缩机常见故障及原因分析
3.1 气阀故障
在往复式压缩机中，气阀是其主要的构成部件，该部件会随着气缸内气体压力的变化而自动开关，其工作是否正常决定着整个压缩机排气量的大小和功率的消耗。一般来讲，往复式压缩机对气阀的要求很高，必须使其具有阻力小、密封性好和噪声低的特点，同时对其使用寿命和组成结构还有一定的要求。在往复式压缩机中气阀故障发生的可能性很高，大约可以占到60%，并且其故障形式通常为阀片故障和弹簧故障两种。第一，阀片故障。阀片的功能是帮助气阀完成开闭动作，该动作的完成同时需要阀片和弹簧的辅助，而其开启的程度是由限位开关来控制的。如果阀片外部的气压高于阀片内部的气压，并且这个压力值大于弹簧的压力时，此时外界的空气就会进入气缸内部。如果阀片外部的压力低于阀片内部的气压，此时再加上弹簧的作用，阀片就会被压回阀座而停止进气。而由于阀片在工作过程中会不断地与阀座或者是限位开关发生碰撞，在工作一段时间后就会因为受到反复的冲击载荷、弯曲载荷以及摩擦磨损，就会导致阀片的损坏。在压缩机发生的故障中阀片损坏的现象非常常见，为此在制造阀片的时候应该选用性能较好的合金钢作为制造材料。第二，弹簧故障。弹簧发生故障的形式通常为折断和弹性变形，压缩机在工作过程中流经阀门的气体作用力会周期性的变化，随之弹簧也会被周期性压缩释放，此时就会使得弹簧承受的扭矩和弯曲应力发生周期性的变化，长此以往就会使得弹簧发生疲劳破坏。而如果弹簧发生故障，阀片就不能正常的开闭，进而导致压缩机不能正常工作。
3.2 活塞环故障
活塞环是嵌入到活塞槽沟内部的金属环，又称之为胀圈。在往复式空气压缩机当中，其在实际应用当中很容易损坏。对于活塞环来说，其通常使用灰铸铁制作而成，具有着方形断面，且具有着一定的弹力。其工作原理，即通过本身张力的应用使环的外表面紧贴在气缸的镜面位置，其断面则同活塞环槽壁面上紧贴，其目标即是避免避免气体因此泄漏。在具体运行当中，也需要避免压气从切口位置发生泄漏，对此，即需要以错开的方式处理两个活塞环，保证两者间具有120°的错开角度。同时，活塞环还具有布油以及导热的作用，当其具有较小开口、没有对相关标准要求进行满足时，在受热状态下，活塞环则将膨胀，进而使开口出现被封闭情况，且当其具有较大膨胀量时，该活塞环也将随之出现胀大问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果其大到一定程度、存在胀死情况，那么活塞环以及气缸内壁将具有较高的接触温度，气缸面壁油膜并因此将因受到破坏而使其在润滑方面的表现受到影响，进而导致断裂问题的发生，在具体运行中，也可能出现活塞环同气缸两者都胀死的问题。进而导致电机烧坏以及超载事故的发生。
3.3 气缸过热
气缸是组成往复式压缩机的重要组成部分。如果在工作过程中气缸过热，就有可能导致气缸内的润滑油发生炭化，此时如果气缸内的温度进一步升高，就有可能使积累的炭燃烧起来甚至是爆炸，这就会造成很严重的安全事故。为此，在压缩机的工作过程中必须保证冷却系统可以正常工作。造成气缸过热的原因可能为：1）整个系统冷却水供应不足；2）润滑油供应不足；3）在安装过程中气缸与十字滑道的同心度没有达到要求。4）阀片阻力过大或者断裂。
4 故障诊断
除了上述常见故障以外，压缩机在实际运行当中还将出现较多其余类型的故障。在实际工作当中，可以通过以下方式的应用进行故障诊断：第一，检测热力性能参数。该方式对压缩机进行检测具有较长的应用历史，其具体方式，即通过对热力性能如油温、水温、冷却水量以及排气量等进行检测，通过该种该方式的应用对零件的故障情况进行判断。但该方式在准确性方面存在一定的不足，主要应用在压缩机的状态以及参数方面；第二，振动噪声检测。在该方式中，即分析机器运行当中不同部位的振动信号，以此对故障发生的具体位置进行判断。具体来说，可以使用振动传感器检测汽缸头，之后对气缸内部信息进行分析，也可以通过管路中压力波信号的应用对压缩机轴承故障问题进行确定。该方式的缺点，即在压缩机实际运行当中，其内部将具有较多的噪声产生，且不同噪音间也将存在相互干扰问题，在以常规分析方式进行处理时，可能存在无法有效识别的问题；第三，油液分析。在该方式中，即通过对油液粘度、酸度以及水分等参数进行分析，以此对压缩机的故障情况进行判断。对于该种方式来说，其是对设备运行状态进行检测的关键方式，能够较好的应用在压缩机压力系统、传动系统以及齿轮箱等经常发生磨损的故障诊断区域中。
5 诊断往复式压缩机故障应注意的问题
在进行往复式压缩机诊断的时候应该注意以下几个问题：（1）要注意多种技术的结合。由于往复式压缩机的结构复杂，检测数据不十分稳定；干扰源较多，单一技术很难满足往复式压缩机的故障检测。要结合多种技术进行综合诊断。（2）检测准确率不高。由于往复式压缩机的检测信息都是间接采集，有一些不确定性；常会出现误判，操作人员要加强故障识别的研究。（3）不能有效诊断典型故障。曲轴、连杆、活塞杆的裂纹或断裂仍不能有效诊断。国外有相关文献记载，用应变传感器来检测曲轴是否每转都有负向载荷，以此来判断活塞杆的缺陷，但是其可靠性和准确性还有待研究。（4）系统诊断方法单一，专家知识库还需要充实。由于很多往复式压缩机的故障实例，都无法有效转化成通用的诊断规则，所以还需要更多的实验和研究来充实往复式压缩机故障诊断专家知识库。由于往复式压缩机实验比较困难，应加强计算机的辅助研究开发。（5）加快开发可靠性好、集成度高、可预置于压缩机内部的传感器与检测仪的研究。
6 结束语
随着现代工业的不断发展，压缩机在工业生产中起到的作用也越来越大，其对整个生产过程乃至企业的整体效益都有着一定的影响。为此，我们在对压缩机的使用过程中，应严格按照相关规定和使用说明进行操作。
参考文献
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论文作者:张伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签：压缩机论文; 往复式论文; 气缸论文; 故障论文; 活塞环论文; 发生论文; 弹簧论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;