往復式壓縮機氣閥故障的振動診斷方法

陸桂成

摘 要：根據相關的了解和調查其實就能夠發現，往復式壓縮機與其他類型的壓縮機進行比較的話，其應用的頻率和范圍都是比較高且頻繁的，而之所以形成這一情況，主要是因為往復式壓縮機具有天然的優勢，例如其排氣壓力比較穩定以及運行過程中的熱效率比較高等等。

關鍵詞：機械故障;故障檢測;往復式壓縮機;氣閥故障;振動診斷

1 現階段往復式壓縮機的氣閥的組成和結構

眾所周知，對于往復式壓縮機來說，無論是進氣還是排氣，氣閥在其中都扮演著重要的工作角色。一般來說，往復式壓縮機上的氣閥主要具有以下兩種，首先是進氣閥，顧名思義就是控制壓縮機進氣量的一個閥門，其次就是排氣閥，其主要的作用就是控制壓縮機的排氣。但是氣閥的作用不止于壓縮機的排氣和進氣，當壓縮機的內部結構中的氣缸開始壓縮或者是膨脹的時候，氣閥還會發揮出自身的作用使得氣閥達到一種密封的狀態，起到保護壓縮機的作用。

圖1 進氣、排氣閥示意

1.1 環片閥

在各類氣閥當中，環片閥的優勢是比較大的，這也是環片閥被應用的十分廣泛的主要原因之一。根據相關報道，國內很多的中小型的往復式壓縮機都在應用環片閥，其主要的原因有兩種;首先環片閥的結構相對是比較簡單的，在對其進行應用之后，后續的維修、維護工作也會相應的得到簡化;另外環片閥的穩定性是比較高的，一般中小型的往復式壓縮機的用戶對環片閥的要求不是非常的高，環片閥的穩定性正是其真正追求的。但是環片閥并不全然都是優點，在實際的應用過程中也能夠發現其弊端;首先環片閥的閥片是比較粗糙的，這使其摩擦力變得比較大，在實際的使用過程中在氣缸之內容易產生一定的渦旋，使得氣閥的使用壽命大大的縮短，因此環片閥運用在往復式壓縮機中需要滿足低轉速這一特點。

1.2 簧片閥

所謂的簧片閥又被稱為是舌簧閥或者是翼狀閥，在往復式壓縮機實際的運行過程中，氣閥的關閉或者是開啟主要由其結構來決定。與環片閥進行比較的話，簧片閥的質量比較小，這使得這一氣閥類型的慣性也是比較小的，因此，簧片閥即便應用在高轉速的往復式壓縮機中也能夠起到其應有的作用。在簧片閥的結構當中，其主要由以下幾個部分組成，其中包括閥座、閥片以及彈簧和閥蓋，在閥座的上方具有氣體的通道，通道的上方就是簧片閥的閥片，其主要的作用就是控制其排氣和進氣。其中的閥蓋的作用也是非常重要的，在實際的往復式壓縮機的運行過程中，這一結構可以限制閥片運動的高度，這樣就能夠將運動控制在一定的范圍之內，防止其出現更大的噪聲，也能夠起到保護機器內部機構的作用。

2 往復式壓縮機的氣閥故障診斷

隨著時間的推移和時代的不斷改革創新，國內往復式壓縮機的應用開始變得十分的廣泛，并且在很多生產工作中，往復式壓縮機的工作地位其實是非常高的。而眾所周知的，在往復式壓縮機正常的運行工作過程中，氣閥是其中最為重要的一個工作部件，這一部件對于往復式壓縮機的進排氣以及功率消耗都具有著決定性的作用。在實際的工作過程中也能夠發現，往復式壓縮機的氣閥部分也是經常性會出現問題的，這嚴重的影響了相關工作的質量。對于往復式壓縮機來說，氣閥可以說是其最重要的一個工作部件了，同時，在實際的運行過程中，氣閥其實也是最容易出現故障的一個部位，因此，現階段的往復式壓縮機氣閥故障的振動診斷方法就變得非常重要了;通過使用振動分析方式，可以對振動過程中的往復式壓縮機進行相關的研究和分析，得到一系列的相關數據。在振動狀態當中，壓縮機能夠表現出來的信息其實是非常多的，例如通過振動信息可以對壓縮機的轉速、流量以及氣缸的壓力等等數據做出判斷，因此，在往復式壓縮機的氣閥部分出現故障的情況下，振動能成為有效的診斷方式，其具體的故障表現狀態、形式如下：

2.1 閥座的故障表現狀態、形式

單單對于氣閥來說，閥座其實就是其最重要的主體部分，在實際的運行過程中，往復式壓縮機進出的氣體都要經過此處。閥座的主要組成部分就是閥片以及一個相對密閉的空間，因為氣缸之內的氣體主要是水蒸氣以及其他腐蝕性比較強的氣體，在這種環境之下容易產生銹蝕;由于這一原因以及工作的磨損，閥座其實是非常容易遭到損壞的。閥座一旦出現故障，一般就會出現比較常見的溫度升高以及壓力表示數異常等等，因此，在后續的往復式壓縮機的應用過程中，相關的工作人員需要注重溫度升高以及壓力表示數變化情況。

2.2 彈簧的故障表現狀態、形式

氣閥內的彈簧部分一旦發生的故障，其主要的形式具有以下兩種，首先是彈簧部分發生了折斷現象，其次就是彈簧部分由于長期的使用出現了彈性能力變弱的情況，使得閥片不能準確的復位，在嚴重的情況下，閥片的正常啟閉也會出現比較大的問題。在應對這種情況的時候，相關的工作人員可以從彈簧的工作周期的形態分析來下手，通過各狀態熱力學或者是動力學分析之后獲取到的數據值與正常的彈簧的數值進行比對，由此就能夠發現彈簧部分的故障表現的狀態和形式，從而能夠做到第一時間采取相關的有效措施。

2.3 閥片的故障表現狀態、形式

在往復式壓縮機所使用的各類氣閥中，其中的閥片是最為重要的一個組成部分，這一部分如果出現了故障并且沒有得到及時的解決的話，將會影響實際的工作效率。經過了解之后能夠發現，閥片的故障來源主要有兩種，一種是變形，另一種嚴重一點的就是折斷，之所以發生這兩種現象，彈簧部分是主要的原因，彈簧部分發生故障之后，就會導致閥片的受力不是非常的均勻，從而導致閥片無法進行正常的啟閉。

3 結語

綜上所述，從以上敘述的內容中不難看出，往復式壓縮機經常發生故障的部分就是氣閥部分，因此，往復式壓縮機氣閥故障的振動診斷方法就變得更加的重要了，在后續的往復式壓縮機的應用過程中，相關的工作人員需要更加重視振動診斷方式的推進，當然，在這一過程中也需要不斷的進行相關的優化和完善工作，使得故障診斷方法能夠運用得更加嫻熟。

參考文獻：

[1]高鑫.對往復式壓縮機氣閥故障的振動診斷方法探討[J].中國化工貿易，2019，11（1）：221.DOI：10.3969/j.issn.1674-5167.2019.01.212.