往复式压缩机的故障机理

赵东东

[摘 要]往复式压缩机，已经在我国的工业生产中得到了广泛的应用，由于它结构复杂，零部件多，发生故障的情况也是多种多样。了解往复式压缩机的故障机理，才能避免故障的发生。本文从机械故障与热力故障两个方面，分析了往复式压缩机的故障机理，并对压缩机的维护提出相关建议，以期为往复式压缩机的正常运行提供一定参考。

[关键词]往复式压缩机；机械；热力；故障；机理分析

中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0053-01

1.机械故障的机理分析

1.1 气阀损坏

往复式压缩机的工作环境较为复杂，摩擦、腐蚀或者高温高压，都有可能导致压缩机的气阀损坏。气阀损坏主要有三种情况，即断裂、泄露以及弹簧失效。

第一，断裂。断裂是往复式压缩机的常见故障这一，如果气阀所使用的材料及工艺不合理，或者在运行过程中产生了腐蚀性气体，都会造成气阀断裂。气阀断裂故障发生之后，引起振动和温度上的变化，此时只有更换气阀，才能避免更大范围的损害。

第二，泄露。往复式压缩机发生泄露故障，主要原因在于设计或者组装时存在缺陷。如果温度增加到一定程度，可以判断压缩机出现了漏气问题，具体来说，当吸气阀发生泄露后，阀盖的温度升高；当排气阀发生漏气后，排气口的温度升高，可见，需要经常监测这两个部件的温度。

第三，弹簧失效的故障，也经常在往复式压缩机中见到。如果在制作、安装以及使用气阀弹簧时存在不良操作，会造成弹簧失效。这一故障发生，会引起压缩机的缸体振动、噪音增大，还会慢慢损伤其他零部件。

1.2 活塞组件损坏

在往复式压缩机运行的过程中，活塞环出现断裂、磨损、丧失弹性等问题，会降低压缩机的工作效率、缩减压缩机的使用年限。处于工作状态下的往复式压缩机，气缸一侧进行压缩、另一侧则进行吸气，活塞环的作用正是在于分隔二者，避免它们相互干扰。当活塞组件损坏的故障发生后，压缩机的气缸因压缩动作而产生高温气体，这些气体与压缩机另一侧吸入的气体相混合，温度持续升高，致使排气压力下降，最终让压缩机消耗更多的能源以维持工作。

1.3 管道振动

往复式压缩机的内部级数较多，各级之间的管路也多，管道振动故障会降低压缩机的工作效率。一般来说，产生管道振动的原因主要包括：第一，管路的支撑刚度不足，基础不牢固，致使管路的稳定性差，亦或是固定管卡出现松动，都会引发振动。第二，往复式压缩机的管道内，气流指数恒常，但是当压缩机运行时，吸气与排气存在间歇性，这种情况下，气流周期性变化就会产生气流脉动现象。气流脉动现象，使气流的速度与压力不再稳定，当这些气流遇到其他部件时，就会产生机械振动，而且压力脉动越大，振动就越大。

2.热力故障的机理分析

2.1 排气温度过高

往复式压缩机运行过程中，在活塞不间断的往复作用之下，气体不断被压缩而產生热量，被压缩的气体保持在一定温度范围内。压缩所产生的热量，冷却水会带走其中一部分，而另一部分热量，则会使气缸等部件温度升高。这时候，如果气缸的排气温度超过了压缩气体的正常温度范围值，就会加快零部件的受损速度，阻碍机器的正常运转，甚至引发爆炸。

从气缸过热的原因角度分析，要防止气缸过热需要注意以下几点：第一，保证冷却水供应充足，并且避免进水的温度过高；第二，及时清理气缸，避免形成一定厚度的水垢；第三，活塞组件损坏、气缸润滑发生故障、压缩机内部各级之间的冷却效果不佳，这些都会影响到进气的温度，都应予以避免。

2.2 排气量低

往复式压缩机排气量所受到的影响因素较多，一般来说，可以导致排气量不足的原因主要包括：第一，吸气、排气阀发生故障。吸气阀的弹簧失效或者刚性太大，亦或是吸气阀的升起高度不够，都会造成排气量减少；同时，阀片破碎或者有异物而关闭不严，也会导致漏气或是排气温度上升，最终引发排气量下降。第二，活塞组件发生磨损，可以导致间隙扩大而发生泄露；当活塞环的润滑效果不好时，也会影响到气量以及压力。第三，填料与活塞杆发生磨损，造成漏气，而引起排气量低。第四，压缩机的排气温度过高，导致气缸温度升高。第五，压缩机的转速达不到额定转速，压缩机内部各级之间管道的连接异常，或者是润滑油的用量不足而导致漏气，这些情况也会造成往复式压缩机的排气量低。

3.往复式压缩机的维护与保养

往复式压缩机在运行中故障发生率较高，而且诊断存在困难，因此，定期的维护与保养工作十分必要。第一，定期检查活塞环，当活塞环过度磨损、失去弹性或者即将断裂时，要及时更换。第二，气阀的常见故障就是吸气阀和排气阀泄露，这一问题在实际操作中是无法避免的，要通过有效检查，积极进行部件的更换以及故障处理。此外，压缩机应当避免超载运行，发现问题要及时停机检修。

另一方面，在使用往复式压缩机的过程中，需要注意：密切关注压力状况，根据实际情况及时调整压缩比，并且控制温度以避免气阀因高温而受损；同时，保证润滑油的质量，并保持正确的注油操作方法，以防止润滑不良、注油失误等情况，引发零部件损坏。

4.小结

综上所述，往复式压缩机的工作原理较复杂，运行中易损部件多、工艺流程疏漏可能性大，较容易引发故障。针对各式各样的故障类型，在实际操作中应当分析其原因，明确诊断，并积极处理。同时，还要做好往复式压缩机的日常维护与保养，尽量控制和减少故障的发生率，提高机器的工作性能，减少能源消耗，降低污染，保证安全生产。

参考文献

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