摘要：在介绍往复式压缩机的定义、工作原理的基础上，首先对往复式压缩机的应用现状进行了分析，其次对往复式压缩机状态监测与故障诊断策略进行了探讨，并在最后对往复式压缩机常见的故障类型以及相应的判断分析方法进行了阐述，希望能够有效提升故障排除水平，更好的完成故障清除任务，提升往复式压缩机的应用效果。
关键词：往复式压缩机；气阀；故障诊断；处理策略
引 言：压缩机广泛应用于国内各个行业，一旦气阀发生故障将会导致压缩机产气量增加，导致大量能源消耗以及降低其运行效率另外，当气阀受损发生故障之后，会使气阀坠入到气缸中，甚至还会出现气缸拉毛问题，导致出现严重的安全隐患。
一、往复式压缩机概述
1.往复式压缩机的定义
往复式压缩机是一种能够提升气体压力并完成气体输送任务的机械，该设备通过将原能量转化为气体的压力能并借助于压缩制冷设备来实现冷剂的内部循环。该设备为了实现较高的转化率，其内部的零部件种类多、功能复杂，相互配合要求也相对较高，所以相比于普通压缩机的故障率也要高一些。
2.往复式压缩机工作原理
从技术原理方面上来看，往复式压缩机本身就属于能量转化类型的机械，其借助于驱动机的能量来实现气体压力的提升。在大多数情况下，压缩机都可以借助于电动机来进行驱动，在本文中选择的往复式压缩机采用了曲柄连杆的动力机构，通过驱动机旋转转化为往返运动，实现持续的做功，进而给气体带来压力。在气体循环过程中，往复式压缩机的工作主要涉及到三个主要过程：第一个过程是进气过程，通过吸气阀打开、排气阀关闭的方式吸入低压气体，同时在该过程结束后进入到压缩过程；第二个过程是压缩过程，该过程的主要任务是通过驱动力对低压气体做功功形成高压气体；第三个过程是排气过程，通过吸气阀关闭、排气阀开启的方式将高压气体一次性排出，从而完成整个压缩过程，提供高压气体给工业、农业等多个领域使用。
3.往复式压缩机应用现状
往复式压缩机作为一种气量调节稳定且效率较高的气体压缩机，其同时也存在结构复杂性强以及故障率较高的问题，在实际使用中需要具有专业的维修保养技术团队才能够确保使用水平。在频繁故障当中不但无法实现生产效率的提升，还可能会导致生产中断，直接导致企业亏损等问题。在往复式压缩机的应用过程中，如何做好早期的故障排除，减少停车时间是确保往复式压缩机应用效果的主要途径。目前我国的往复式压缩机状态监测基本依靠工人经验配合一些仪表，距离西方发达国家的全自动故障在线诊断还存在一定的差距，这显然无法满足我国现阶段对于往复式压缩机的适应性要求。在故障出现问题后如果不能够及时修理，可能还会导致故障累积、设备损坏，带来严重的经济方面的损失。所以，往复式压缩机的故障诊断清除工作成为目前各大企业应用该设备过程中必须要解决的问题。
二、往复式压缩机气阀故障原因分析
1.阀片损坏原因
分析往复式压缩机气阀应用中出现阀片损坏的现象是比较常见的，其形成原因主要有以下几点：首先，因为气阀阀片长期应用必然会存在明显的疲劳损坏现象，尤其是在频繁撞击下，自身很容易受到影响；其次，因为阀片和导向块工作面存在明显的磨损现象，同样也会在运行中表现为损坏问题，尤其是在阀片边缘区域，受损相对更为严重；另外，因为阀片材料自身存在明显质量问题，采用强度不佳或者是存在明显夹渣的材料进行生产，阀片的应用效果必然受损；最后，因为相关介质对于阀片形成的腐蚀影响，也会导致阀片在长期应用中受到明显损坏威胁，并且还会进一步加大疲劳损坏以及磨损的程度。
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2.弹簧损坏原因
分析在往复式压缩机气阀长期应用中也容易出现弹簧受损问题，也会影响到气阀的正常应用，比较常见的成因如下：首先，疲劳破坏在弹簧中的表现是比较明显的，因为其需要在压缩力方面不断变化，进而也就必然会影响其应用性能；其次，弹簧和周围孔壁存在明显的摩擦问题，也会加大弹簧的受损程度，甚至可能导致弹簧断裂问题；另外，在弹簧的正常应用中，其也可能会受到周围介质的影响，导致其腐蚀较为严重，出现凹坑或者是麻点等隐患；最后，因为弹簧材料的初始加工不当，在加工中没有应用规定材质，热加工也存在着一些不足问题，必然会导致其后续应用效果受损。
3.漏气原因
分析往复式压缩机气阀漏气问题也比较常见，因为该部件存在明显的漏气现象，必然会严重影响其正常功能，具体成因如下：首先，气阀阀座在密封方面存在缺陷，相对比较粗糙，很难达到较为理想的严密性；其次，在后续应用过程中密封面存在着受损问题，因为碰撞出现缺损，进而影响其严密性效果；再次，如果气阀中的阀片受损出现变形问题，也会导致气密性不足，出现漏气现象；另外，如果有异物进入阀隙通道，同样也很可能造成漏气现象形成；最后，气阀漏气问题的形成往往还和弹簧存在联系，如果弹簧出现偏斜或者是力学性能不足问题，也有可能导致漏气现象出现。
三、往复式压缩机气阀故障的改善措施
对阀片运动规律进行校核。无论哪一类型的往复式压缩机，活塞在正常运行时气阀阀片有明显的开启闭合规律，因此，工作人员必须对其工作时间准确的计算，并按照其时间规律来开启和关闭阀片，假设气阀在运行过程中没有符合相应的规律，应当通过关闭阀片利用弹簧产生的弹性刚度，阀片厚度等多种信号进行阀片的调整。改变往复式压缩机的气阀结构。要想使气阀的使用寿命及周期延长，需要选择应力选择较小的阀片开启高度，减少其在运行中撞击速度，确保能够及时闭合气阀，改善阀片运动频率。
其次当降低阀片开启高度后，相应减少缝隙面积，增加气流阻力，基于这种情况下可以增加阀座通道系数，这种方法是一种较好的补偿方法，尽量釆用环形窄通运来道式气阀。这样既使气流在阀隙中的流通面积增大，又极大的改善了阀片的受力情况。调整弹簧力。提高阀片的使用寿命，除了釆用最小阀片开启高度的措施之外，还需选择刚性弹簧或者偏刚性弹簧阀片，在开启和闭合中能够适当增加缓冲力，在压缩机处于较高转速状态下应当选择钢丝直径较粗，工作群数多的弹簧阀片，且全部打开阀片后弹簧变形量较小，这种情况下能够减小弹簧应力，延长使用寿命，降低撞击速度，延长其使用寿命。除此之外弹簧弹力也不应当过大，否则会出现气阀过早自动关闭现象，严重者可能产生气阀振颤现象的发生。改善阀片的制造工艺。
根据有关数据表明，阀片的消磨时间应力最高为200MPa，其使用寿命会随应力的存在而缩短，因此需要对阀片进行打磨处理，然后采取回火补充处理，从而极大的减少了残余应力的存在，在一定程度上延长了阀片的使用寿命。阀片边缘倒圆角，由于很多阀片是由于存在较大荷载冲击，从边缘出现断裂，因此在边缘可以采用圆角的方式，消除边缘应力集中的问题。对于环状阀片来说很多倒圆角存在与外圈边缘，因此外缘为大圆弧方式设置，其余位置为小圆角方式。
结束语
对于往复式压缩机的正常运行而言，气阀是比较重要的一环，当前往复式压缩机运行中气阀部件比较常见的故障阀片损坏、弹簧损坏、漏气等针对这些故障问题详细分析成因，并且有目的地优化控制也就显得极为必要。
参考文献：
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论文作者:程耀政
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签：压缩机论文; 气阀论文; 往复式论文; 弹簧论文; 故障论文; 气体论文; 过程论文; 《基层建设》2019年第28期论文;