船舶空壓機淺析及調試

陳琪

摘 要：船舶的正常航行是離不開壓縮空氣的，而空壓機就是船上生產壓縮空氣的主要設備。正確了解和認識新型的空壓機對調試和使用空壓機將起到很大的幫助。

關鍵詞：空壓機;安全閥;壓力;溫度

一、空壓機的原理

這里我們主要以活塞式空壓機作為分析對象。活塞式空壓機是利用電動馬達來帶動空壓機本體的曲軸，從而推動連桿活塞作往復運動。連桿向下運動時吸入空氣，向上運動時排出壓縮空氣，排出的壓縮空氣進入下一級氣缸，從而不斷提高壓縮空氣的壓力，然后再輸送到空氣瓶，最后供給全船設備的使用。

二、典型零部件結構

空壓機上的主要零部件有馬達、聯軸節、曲軸、安全閥、壓力開關、溫度開關以及卸荷電磁閥等。這里我們對其中的部分主要零部件進行闡述。馬達是把電能轉化成機械能，帶動空壓機內的運動件作往復運動。聯軸節是把空壓機與電動機連接起來的零件。常用的聯軸節有剛性聯軸節和彈性聯軸節。其中剛性聯軸節對軸的韌性和整臺機器的對中要求比較高。空壓機上的安全閥是保證空壓機正常運轉的重要部件。當出口壓力過高時，安全閥的閥盤就會被頂開，壓縮空氣經閥上的排氣口排入大氣，使壓力不會繼續升高，當排氣壓力降低后，在彈簧作用下，閥盤落下關閉，使壓力回到安全范圍。壓力開關和溫度開關是空壓機的重要安保部件，現在的空壓機也是通過它們來收集空壓機的壓力和溫度參數。壓力開關是來監測滑油壓力的，當壓力過低時就會強停空壓機;溫度開關是用來監測出口壓縮空氣的溫度，溫度過高也會停止空壓機。卸荷電磁閥，它的主要功能是，一有利于啟動時減小阻力，降低啟動電流，利于啟動;二在運轉的過程中將空氣中的凝水（含油）可以定時排出，減少氣瓶內凝水量，使排出的壓縮空氣水份減少;三 停機時的泄放是為了使系統背壓減小，利于下次啟動，同時減少油水對零部件及管路的腐蝕。

三、空壓機的調試

（1）前期準備。前期的安裝和內部清潔結束后，我們需要對整個空壓機進行檢查，確保整個系統的完整，所有的零部件和傳感器都安裝完全，滑油加到位，冷卻水和排氣管路上的閥都已正常打開。電器方面，檢查電纜接線以及控制電路是否完整，控制箱內的模塊是否安裝到位。

（2）運轉試驗。啟動空壓機，檢查轉向，看卸荷電磁閥是否動作，油壓水溫，出口空氣溫度是否正常，每一級的壓力是否正常。如果都沒有問題，就可以進行長時間運轉試驗，每隔10bar記錄一次實驗數據，這些數據包括電流、時間、每一級氣壓、油壓、出口溫度、水溫，以及打滿一個氣瓶需要的總的時間。在整個過程中注意檢查空壓機上的安裝零部件和螺絲有無松動，有無異響等現象。

（3）安保及功能試驗。在空壓機正常運轉結束后，我們需要對它的安保及功能進行試驗。現代船用空壓機的主要安保項目是低滑油壓力和高排溫停車，以及過電流停機。通常油壓不能低于1bar，如果壓力過低就會停機;因為每一種空壓機它的技術參數不盡相同，所以設定值可能不一樣。通常排溫是不高于90℃。由于某些原因造成電流過大，空壓機也會停車。空壓機還會設高壓停車，當出口的壓縮空氣壓力超過了正常自動停車壓力后，空壓機沒有停止，當壓力繼續升高到高壓停機的設定壓力時，就會強制停車。空壓機的自動啟停主要受它的出口壓力影響，通常都設置為30bar，啟動壓力可根據需要設置，兩臺的情況設26bar或者24bar。現代船舶空壓機都開始使用PLC模塊進行控制。這樣可以很方便進行啟動壓力的設定，而且現代的船舶，通常都設有三臺空壓機，一臺主用，兩臺備用。當壓縮空氣被消耗后，氣壓降低，主機先起，然后兩號再起，壓力再低，三臺全部運轉，從而保證整個船舶對壓縮空氣的需要。由于現代空壓機，它上面的所有壓力、溫度傳感器的數據都集成到了PLC電腦上，這樣就能很方便的進行參數的設定。比如油壓、排溫的報警，以及氣壓的高壓報警，甚至還可以設定電流的報警，而這些也都是需要我們進行測試的項目。由于現代船舶對功耗有著越來越高的要求，因此現代空壓機還提供了一種低功耗模式，也可以稱為海上模式。它是通過降低啟停壓力，從而實現功耗的降低。當這些local功能都試驗完整后，我們還需要對空壓機的遙控功能進行試驗。從集控臺遙控啟停空壓機，有的甚至可以從AMS電腦上進行遠程遙控。最后，我們還需要對每一臺空壓機上的安全閥進行試驗，確保在操作失誤時，整個系統壓力不會繼續升高，通常此壓力設定值是不超過33bar的。

四、常見故障及維護

由于在船上空壓機使用頻率很高，因此出現故障的可能性也比較高。首先是機械性的故障，如之前提及的聯軸節和軸，由于頻繁啟動，沖擊力較大，而且軸上的扭力和應力也比較高，所以很容易出現問題，特別是當對中不好時，就更容易出現問題。由于空壓機本身的振動和頻繁啟動，空壓機上的螺絲和零件就可能出現松動。多級空壓機大多都是采用水冷，它上面控制進水的電磁閥，由于經常使用也可能出現問題，造成閥不能正常打開，水不能進入空壓機，這樣整個空壓機上的溫度就會升高，這就很容易造成報警及故障停車，所以發生這個問題時，我們就需要考慮到進水電磁閥是否有問題。在進水電磁閥前，通常還有一個濾器來過濾水中的垃圾，避免卡住電磁閥和損壞機體。因此每隔一段時間都需要打開檢查下，清除濾器內的垃圾。現代有些空壓機安裝有機帶水泵，在調試初期，就需要對其進行盤車檢查。因為調試前保護不到位的原因，泵有可能會卡死，如果出現這樣的問題我們就需要拆解泵殼，去除垃圾或鐵銹。接下來就是排氣故障的問題，由于經常使用空壓機，空壓機上的吸口濾器會越來越臟，這樣就會影響進氣量。因此每隔一段時間我們就需要對它進行清潔或者是換新。由于進排氣閥的不斷開合，閥片和閥座等就容易出現磨損變形，使閥關不嚴，這個也會降低排氣量。有時氣缸和活塞的磨損也會造成漏氣，減少排氣量。除了以上機械問題外，電氣方面一般就是電線松動，接線樁頭螺絲沒擰緊，造成信號監測不到，從而產生報警甚至停車。如果是這個問題，只需要檢查缺失信號的傳感器的接線或者檢查傳感器是否松動。如果都不是，那很有可能就是傳感器損壞，這時候就需要更換新的備件。有時因為某些原因，控制箱內的電源開關也會跳過載，這時就需要檢查是我們的過電流保護設定出現問題，還是機器本身出現卡死，從而造成電流過載。通過檢查圖紙來確定這個開關控制哪一個部件，這樣我們就能很快判斷問題的所在。空壓機在日常使用時，我們需要觀察油位，確保它在正常范圍，同時也要檢查整個機器上的零部件及螺絲有無松動，濾器是否有垃圾或者過臟，閥是否開到位，還有我們需要按照使用說明定時更換某些零部件。除上述提到的油位外，油質也需要定期觀察，看又沒有乳化，避免由于冷卻水泄漏等原因造成水進到油里面，這些都是需要我們日常檢查的地方。

五、結語

由于船舶智能化已成為趨勢，船上的設備也已從傳統的機械開關發展到了現在的觸摸式操作，但其基本原理還是一樣的。因此我們只有對原理結構進行學習了解，才能更快發現問題，解決問題。由于技術不斷升級換代，因此我們也需要與時俱進，不斷增加對新型操作系統的了解和認知。

參考文獻：

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