往复式压缩机气阀故障的振动诊断方法

陆桂成

摘 要：根据相关的了解和调查其实就能够发现，往复式压缩机与其他类型的压缩机进行比较的话，其应用的频率和范围都是比较高且频繁的，而之所以形成这一情况，主要是因为往复式压缩机具有天然的优势，例如其排气压力比较稳定以及运行过程中的热效率比较高等等。

关键词：机械故障;故障检测;往复式压缩机;气阀故障;振动诊断

1 现阶段往复式压缩机的气阀的组成和结构

众所周知，对于往复式压缩机来说，无论是进气还是排气，气阀在其中都扮演着重要的工作角色。一般来说，往复式压缩机上的气阀主要具有以下两种，首先是进气阀，顾名思义就是控制压缩机进气量的一个阀门，其次就是排气阀，其主要的作用就是控制压缩机的排气。但是气阀的作用不止于压缩机的排气和进气，当压缩机的内部结构中的气缸开始压缩或者是膨胀的时候，气阀还会发挥出自身的作用使得气阀达到一种密封的状态，起到保护压缩机的作用。

图1 进气、排气阀示意

1.1 环片阀

在各类气阀当中，环片阀的优势是比较大的，这也是环片阀被应用的十分广泛的主要原因之一。根据相关报道，国内很多的中小型的往复式压缩机都在应用环片阀，其主要的原因有两种;首先环片阀的结构相对是比较简单的，在对其进行应用之后，后续的维修、维护工作也会相应的得到简化;另外环片阀的稳定性是比较高的，一般中小型的往复式压缩机的用户对环片阀的要求不是非常的高，环片阀的稳定性正是其真正追求的。但是环片阀并不全然都是优点，在实际的应用过程中也能够发现其弊端;首先环片阀的阀片是比较粗糙的，这使其摩擦力变得比较大，在实际的使用过程中在气缸之内容易产生一定的涡旋，使得气阀的使用寿命大大的缩短，因此环片阀运用在往复式壓缩机中需要满足低转速这一特点。

1.2 簧片阀

所谓的簧片阀又被称为是舌簧阀或者是翼状阀，在往复式压缩机实际的运行过程中，气阀的关闭或者是开启主要由其结构来决定。与环片阀进行比较的话，簧片阀的质量比较小，这使得这一气阀类型的惯性也是比较小的，因此，簧片阀即便应用在高转速的往复式压缩机中也能够起到其应有的作用。在簧片阀的结构当中，其主要由以下几个部分组成，其中包括阀座、阀片以及弹簧和阀盖，在阀座的上方具有气体的通道，通道的上方就是簧片阀的阀片，其主要的作用就是控制其排气和进气。其中的阀盖的作用也是非常重要的，在实际的往复式压缩机的运行过程中，这一结构可以限制阀片运动的高度，这样就能够将运动控制在一定的范围之内，防止其出现更大的噪声，也能够起到保护机器内部机构的作用。

2 往复式压缩机的气阀故障诊断

随着时间的推移和时代的不断改革创新，国内往复式压缩机的应用开始变得十分的广泛，并且在很多生产工作中，往复式压缩机的工作地位其实是非常高的。而众所周知的，在往复式压缩机正常的运行工作过程中，气阀是其中最为重要的一个工作部件，这一部件对于往复式压缩机的进排气以及功率消耗都具有着决定性的作用。在实际的工作过程中也能够发现，往复式压缩机的气阀部分也是经常性会出现问题的，这严重的影响了相关工作的质量。对于往复式压缩机来说，气阀可以说是其最重要的一个工作部件了，同时，在实际的运行过程中，气阀其实也是最容易出现故障的一个部位，因此，现阶段的往复式压缩机气阀故障的振动诊断方法就变得非常重要了;通过使用振动分析方式，可以对振动过程中的往复式压缩机进行相关的研究和分析，得到一系列的相关数据。在振动状态当中，压缩机能够表现出来的信息其实是非常多的，例如通过振动信息可以对压缩机的转速、流量以及气缸的压力等等数据做出判断，因此，在往复式压缩机的气阀部分出现故障的情况下，振动能成为有效的诊断方式，其具体的故障表现状态、形式如下：

2.1 阀座的故障表现状态、形式

单单对于气阀来说，阀座其实就是其最重要的主体部分，在实际的运行过程中，往复式压缩机进出的气体都要经过此处。阀座的主要组成部分就是阀片以及一个相对密闭的空间，因为气缸之内的气体主要是水蒸气以及其他腐蚀性比较强的气体，在这种环境之下容易产生锈蚀;由于这一原因以及工作的磨损，阀座其实是非常容易遭到损坏的。阀座一旦出现故障，一般就会出现比较常见的温度升高以及压力表示数异常等等，因此，在后续的往复式压缩机的应用过程中，相关的工作人员需要注重温度升高以及压力表示数变化情况。

2.2 弹簧的故障表现状态、形式

气阀内的弹簧部分一旦发生的故障，其主要的形式具有以下两种，首先是弹簧部分发生了折断现象，其次就是弹簧部分由于长期的使用出现了弹性能力变弱的情况，使得阀片不能准确的复位，在严重的情况下，阀片的正常启闭也会出现比较大的问题。在应对这种情况的时候，相关的工作人员可以从弹簧的工作周期的形态分析来下手，通过各状态热力学或者是动力学分析之后获取到的数据值与正常的弹簧的数值进行比对，由此就能够发现弹簧部分的故障表现的状态和形式，从而能够做到第一时间采取相关的有效措施。

2.3 阀片的故障表现状态、形式

在往复式压缩机所使用的各类气阀中，其中的阀片是最为重要的一个组成部分，这一部分如果出现了故障并且没有得到及时的解决的话，将会影响实际的工作效率。经过了解之后能够发现，阀片的故障来源主要有两种，一种是变形，另一种严重一点的就是折断，之所以发生这两种现象，弹簧部分是主要的原因，弹簧部分发生故障之后，就会导致阀片的受力不是非常的均匀，从而导致阀片无法进行正常的启闭。

3 结语

综上所述，从以上叙述的内容中不难看出，往复式压缩机经常发生故障的部分就是气阀部分，因此，往复式压缩机气阀故障的振动诊断方法就变得更加的重要了，在后续的往复式压缩机的应用过程中，相关的工作人员需要更加重视振动诊断方式的推进，当然，在这一过程中也需要不断的进行相关的优化和完善工作，使得故障诊断方法能够运用得更加娴熟。

参考文献：

[1]高鑫.对往复式压缩机气阀故障的振动诊断方法探讨[J].中国化工贸易，2019，11（1）：221.DOI：10.3969/j.issn.1674-5167.2019.01.212.