高压机排气压力异常故障分析和排除

曾建军，马亚珍

（陕西省兴平市西安航空制动科技有限公司动力厂，陕西兴平713100）

1 引言

空气压缩机是一种通用机械设备，广泛应用于石油、机械、食品等领域。按其工作原理可分为容积式和动态式两种类型。活塞压缩机的分类很多，其中按压缩机的排气压力可分为低压压缩机 （0.2～1.0 MPa），中压压缩机 （1.0～10 MPa），高压压缩机 （10～100 MPa），超高压压缩机（100 MPa以上）。

我厂有一台压缩机主要给气瓶充气，保证军品进行压力试验时使用，其充气压力为15 MPa左右，其压力值为10～100 MPa之间，所以我们实际工作中简称为高压机，型号为V-0.5/150，从型号可知此压缩机为活塞式双缸呈V字形排列，排气量为0.5 m3/min，排气压力为15 MPa。

2 高压机及系统的组成

高压机及系统的组成分为机体、气路系统、润滑系统、操作仪表板、控制系统几个部分：

（1） 机体的结构主要有机身、气缸、活塞、连杆、曲轴、密封件和进排气阀以及电机和电气控制部分组成。

（2） 气路系统是空气经过滤清器进入一级气缸压缩，又进入一级冷却器和一级油水分离器，再进入2级气缸压缩、冷却直至4级压缩、冷却和油水分离器，最后通过仪表板上的送气阀将高压空气充瓶或输送。

（3） 润滑系统中连杆大小头瓦是通过油泵对其润滑；一级气缸的润滑是一级进气管上的吸油管将油吸入气缸壁润滑；2级气缸是靠曲轴的扇形配重下的击油针飞溅润滑；3、4级气缸润滑靠压缩空气中残留的润滑油润滑。

（4） 操作仪表板：其上安装有各级压力表、油压表、吹除阀、送气阀。

（5） 控制系统是根据客户需要设计配套电气控制系统，并具有空气超压、润滑油欠压、冷却水欠压以及电机过载的自动保护措施。

3 高压机（V-0.5/150）各级压力的设定值

高压机（V-0.5/150） 属4级压缩机，即通过4级压缩可将气体压力从0达到15 MPa，其各级压力正常范围分别为一级压力为0.29～0.44 MPa，2级压力1.4～1.8 MPa，3级压力为5.5～6.2 MPa，4级压力为15MPa左右。

4 影响高压机（V-0.5/150）排气压力异常的因素和排除方法

高压机（V-0.5/150） 排气压力异常是一种常见故障，设备运行中经常会遇到，引起压缩机排气压力异常的因素很多，下面我就对此问题进行进一步分析阐述。

（1） 活塞环磨损严重。如圆锥度、椭圆度超过公差太大，而产生漏气。活塞环使用时间太长，磨损较大，致使其间隙增大（包括轴向和径向）。这种故障一般都是更换活塞环。安装活塞环时，应将环的开口位置错开，减少其漏气，并注意不要把刮油环装错，从而影响设备使用寿命。

（2） 气缸磨损严重。由于气缸面磨损或擦伤超过最大允许限度或者活塞与气缸配合不当，间隙过大造成排气压力异常。这种现象就应刮削或镗铣气缸，或者经过研磨修理磨损、拉伤的气缸，无法排除就要更换气缸套。这种情况要视情况而定，对镗铣过的气缸，必须装配合适当的活塞和活塞环。

（3） 吸、排气阀故障。这种故障也能引起排气压力异常，其故障原因为：（a） 吸、排气阀装配不当。如彼此位置不当或压垫压偏等。（b）阀片与阀座之间掉入金属碎片或其他杂物，关闭不严，形成漏气。（c）阀座与阀片之间接触不严，如阀片变形形成漏气。（d） 吸、排气阀弹簧弹性不适当，也能引起压力不正常。（e）气阀上有积碳，使阀片密封不严，形成漏气，从而引起压力不正常。

根据几十年的使用经验，吸、排气阀出现故障比较常见，表现为气缸内压力异常，比如2级气缸压力值偏高，通过对高压机气路系统分析可知，如果2级压力偏高，肯定是3级气缸内的压缩空气窜入2级气缸内使其压力升高，排除故障重点应该在2级排气阀和3级进气阀。首先应检查两个气阀结碳多不多，结碳过多影响阀片的密封性；再则检查2个气阀的压垫是不是平整，有无薄厚不均的现象；第3看看2个气阀阀片有无变形是否有影响密封的因素，并且可以对气阀用煤油进行渗漏试验，要求每分钟不能滴漏2～3滴，如果这些都正常，就要看看是不是其它原因引起压力异常。如中间冷却器的垫片损害，引起窜气。

2010年7月21日，我厂高压机出现故障，2级压力偏高，正常值在（1.4～1.8 MPa），而实际已到了3.0 MPa，开始怀疑2级排气阀和3级进气阀密封不严，导致3级压力窜入2级缸中，对这2个阀门进行认真的清洗，并检查压垫、阀片均无异常，但安装后2级压力就是偏高，无法排除。再更换一套新的气阀、压垫等，仍不能排除压力异常的故障，导致检修陷入困境。后来我们对气路系统进行认真分析，怀疑是不是中间冷却器内密封不严导致3级压力窜入2级，拆解中间冷却器，发现2级和3级之间的密封垫破裂，致使3级压力窜入2级中，导致2级压力偏高，重新更换密封垫，试运行一切正常，故障彻底排除。

5 结语

活塞式压缩机在使用过程中出现压力异常现象，应按笔者前面提出的方法进行分析检查，一般都能排除故障。当然，上面分析也不一定绝对全面，还有一些特殊情况，也能产生压力异常现象，如空滤被赃物堵塞，进气量不足，引起排气压力降低。还有气缸与活塞的余隙容积太大，致使排气量不足，温度升高，也能引起压力异常。还有安全阀不严漏气，引起压力不正常等等。所以出现这种故障时，要针对其具体故障现象认真分析。另外值班人员要有责任心，高度重视设备运行中出现的非正常现象，尽量将故障现象消除在萌芽状态，这样才能确保设备安全可靠经济合理的运行。