活塞式壓縮機的故障原因及維修措施研究

俞文雅

摘要：壓縮機作為一種常見的壓氣機械，在當今工業體系中運用非常廣泛，不僅延伸變化適用于各個領域的工業生產中，并且使很多企業在使用和生產中得到了很大的便捷。但是隨著各行業的廣泛應用，有關壓縮機安全生產方面的問題也日益突出，相關事故報道也出現在媒體中，壓縮機作為一種大型機械，維修方面技術要求較高，這些因素都制約壓縮機的推廣使用。本文先是列出對活塞式壓縮機各類一般性問題的發現，后面承上提出對機器一般性問題的解答和操作過程，在本文最后則是綜上所述的對使用壽命延長和生產安全的警示淺談。期待這些安全操作的見解，對每個常見問題進行有區別的修繕和整理，來保證操作人員的身體安全和機器生產的穩定、高效。

關鍵詞：活塞式壓縮機;故障原因;維修策略

中圖分類號：TH457? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0103-02

0? 引言

因為活塞式壓縮機是一種大型工業設備，身形龐大，構造復雜，所以每次的巡回檢查都應仔細查看運行狀態，并做好相應的記錄。最重要的是要做好日常維護，讓壓縮機運行情況盡量維持在出廠時的效率。維護機器不僅僅是能保護工人安全，而且還能保證設備長周期的穩定運行，為企業“降本增效”，減少備品備件的更換費用，降低因設備停車檢修而導致的生產負荷下降等。下面則是要一一列舉在生產和操作過程中常見的一般性問題及對不同問題的淺顯見解。

1? 活塞式壓縮機常見故障

1.1 排氣量不足

氣體流動壓縮是壓縮機功率輸出實現的主要過程，在這一過程實現的進程中，氣體無法排出，氣體泄露等都是一般常見的問題，導致原因可能為檢查修理或運行維護不到位，具體體現在：吸氣壓力過低;氣閥損壞;活塞環泄漏;填料磨損漏氣等。

如果吸氣端過濾器被堵塞或被遮擋，進氣通道被阻隔，機器所需的氣體不足，導致吸氣壓力過低。解決方法就是用對過濾器進行清洗疏通或更換。然后就是氣閥問題，氣閥如果有損壞，就會影響吸氣與排氣的工作效率，如果氣閥損壞嚴重，會導致吸氣、排氣量不足。解決方法就是拆氣閥檢查，對損壞的氣閥進行更換。最后就是壓縮所用的活塞環，填料等其他消耗性零件的磨損消耗導致機器密封性能消弱，控制效能減少，出現能效下降現象。

綜上所述的問題是在生產工作過程中對于氣體的吸進、排出步驟上經常出現的一般性問題。

1.2 排氣溫度與壓力異常

壓縮機是進行氣體工作的，但在氣體壓縮過程中，壓力使得機器氣缸中氣體升溫，這極高的溫度是對機器的一種損害，所以機器會設有排氣溫度，在氣缸內溫度到達所設的閥值時，開始緩慢泄初期缸內氣體，讓外部氣體進入，降低缸內溫度，這個標準也是在保證最大生產效率情況下制定，如果缸內空氣超過額定溫度值再排出，那么就證明設備運行顯現出來了問題。另外在壓力方面也是需要遵循的必不可少的指標，壓縮機本身就是靠氣體壓縮進行生產，壓力比值、壓縮數值是不可或缺的，從客觀來看，排氣溫度和壓力比值，壓縮數值也是密切相關的：溫度過高，壓縮缸內的壓力值會升高。另外在排氣不足的情況下，壓力也會理所當然的降低，壓力值異常還會因為活塞環和氣缸貼合接觸不良，氣體無法很好的密封導致。這類密封問題就要通過檢查找出具體原因排除故障，提高生產效率和機器壽命。

1.3 異響

在壓縮機出現結構故障時，也會在其部分上出現一些異響，來表示某個部位的運行不暢和異常。根據長期的檢修經驗便可以根據哪個部位發出的不正常的聲音來進行故障的查找和修理復原。比如在撞擊聲中摻雜了晃動的聲音，便可以判斷出是活塞和壓縮缸內壁之間并沒有徹底緊密貼合，存在縫隙，活塞桿便帶著活塞在這空間中晃動，撞擊壓縮壓縮缸內壁，發出異響。另外如果活塞與壓縮缸的內壁過于貼合，活塞被僅僅卡在內壁，不僅會消耗大量能量資源，而且壓縮缸內壁也會逐漸磨損不再光滑，形成安全隱患。在曲軸箱里存在大量連接結構，若這些結構相互脫離，零件松動，連接桿斷裂，都會使曲軸箱這一部分發出異響。在排氣閥被損壞時，機器中的調節器無法得到壓縮機工作正常和異常的反饋，失去調節功能，氣閥無法正常工作，會使整個的壓縮氣缸缸體內部，產生高頻率的震動，另外氣閥中閥片或彈簧斷裂，會在氣缸處引起異響，總結上面所列舉的壓縮機運行中聲音不正常的一般常見問題以及對這些聲音異常發生的原因總結來看：壓縮機真正的聲音異常解決方案需要遵循具體問題具體分析的思考方法，根據實際情況中聲音異常的具體位置來實施精確高效的解決方案和保養方法去解決。

1.4 軸承溫度高

設備運行中軸承溫度超高也算是溫度異常的一種，但是上文所提到的異常是超過氣缸處的溫度，這里所講的是在工作生產過程中曲軸箱軸承處的溫度。在電機帶動曲軸做旋轉運動，軸瓦與曲軸各連接部位互相之間在高速運動環境下相互摩擦，必然會產生熱量，正常的運行過程所產生的熱量在設計范圍內。但如果溫度過于高，則是由于軸承間隙過小，造成摩檫力過大，產生溫度過高，造成軸承高溫損毀等。另外潤滑油供應不足，潤滑油質量低劣等都是造成軸承溫度偏高的主要原因。以上所述的是在設備工作運行過程中軸承溫度超高的簡要理解分析，需要操作人員的細心注意，如若不遵循這一客觀規律，則會影響軸承及機器的使用壽命。

1.5 十字頭、滑道故障

十字頭是壓縮機必不可少的機器零件結構之一，它借助連桿，將曲軸的旋轉運動轉變為活塞的往復直線運動，是一個重要工作結構。因此在生產中負擔壓力大，偶然會出現因承受不住曲軸的高速旋轉運動造成十字頭銷磨損與上下結構連接脫鉤。還有因活塞桿柄帽松動或活塞桿斷裂造成活塞桿與十字頭脫鉤，進而砸壞缸體。因潤滑不足而導致十字頭與滑道磨損等問題。常見修復方法就是測量和更換備件，但是由于此結構的關鍵性，因此不能懈怠，應建立專門的檢修作業指導書指導員工規范化檢修作業。另外應形成負責人制，在日常巡查中應仔細，及時發現設備運行問題，提早維修避免故障擴大。

2? 活塞式壓縮機常見故障的處理方式

2.1 排氣量不足故障處理

根據上文分析，使得氣體吸進、排出的過程沒有充分實現的原因有多個方面，每一方面的原因不同，但都會導致氣體循環不暢通，這一特點要求維護人員在檢修過程中要進行全方面的考慮，從每個方面都要進行測試驗證，然后才能完全排除。氣體進出的循環是壓縮機工作的根本過程和原理，所以這一方面的結構檢查修理是需要相對仔細的。從整體來說，過濾器是處于最外層，比較容易出現問題，另外氣閥一直處于工作中也比較容易損壞，影響機器工作效率，因此，要定期清洗過濾器與更換氣閥。

2.2 排氣溫度與壓力異常故障處理

上文所說的空氣排出溫度和壓力值的設定是為了保護機器運行，但在實際過程中偶爾會出現超過標線的情況，對此應建立實時監控制度，在機器運行過程中隨時檢測排氣溫度和排氣壓力，超標信號及時反饋控制中心，降低損害，保證人員安全。日常巡回檢查中也應重點查看排氣壓力與溫度數值，發現問題應及時反饋，進而根據實際情況進行問題排查。

2.3 異響故障處理

聲音異常的根本原因是由于使用時的不規范操作，檢修安裝過程中的不到位或設備運行中導致的零件損壞以及氣缸進入雜物等，以至于運行過程中出現異響。應該在生產中多注意規范生產，嚴格按操作步驟進行，尤其注意機器運行中的不和諧聲音，在出現問題時應及時停關機器，由專業檢修人員全面檢查，修理機器。首先檢查氣閥的損壞程度，針對損壞部位做好修復。氣體凈化不到位，油污沾黏在氣缸內壁，造成氣閥堵塞損壞，應先對氣閥進行更換，換下的氣閥蒸煮處理，去除其上的油污，更換損壞的閥片和彈簧。

2.4 軸承溫度過高故障處理

設備運行溫度是在工作生產過程中不可避免的“功率損耗”，無法避免，只能盡量減少能量資源損耗。并降低壓縮機工作生產中產生的熱量。以軸承溫度過高分析原因來講，在排除這類問題時，一般的主要原因是軸瓦等消耗性零件超過使用壽命或配合間隙過緊，導致摩擦的接觸面被過高溫度損毀。滾動軸承的滾珠磨損，滾珠中有雜質或保持架破損等原因也會引起軸承溫度過高。另外潤滑油潤滑不足，潤滑油品質較差等原因都會引起軸承溫度過高，因此管理人員在檢查維護時要善于運用合格的潤滑油，并定期更換油過濾器，保證過濾器不堵塞。在每次更換潤滑油時要適量，加入過多會粘連設備，過少則起不到作用。

2.5 十字頭處故障處理

十字頭這一常見問題的排除經常是對接部分的對接種類，十字頭本身和頭銷組合的部分屬于線接觸，這一處的連接好壞關系到其前后連接的傳遞機械力和整個的結構穩定是否能高效實現。因此在安裝中就要仔細檢查十字頭本身和頭銷的適配性和十字頭整體與滑道的接觸面是否完好、光滑。又根據其是消耗品零件的特性，備用同等精度和尺寸的專用十字頭和頭銷替換。

3? 活塞式壓縮機常見故障維修的注意事項

在機器每次啟動前，操作人員都要進行例行檢查，來保障自身的安全，也保證企業的財產安全，主要有以下幾個建議：

3.1 著火和爆炸等重大安全事故

本篇文章以上敘述的五項一般常見問題沒有得到重視和解決，會很大概率使壓縮機自然甚至爆炸，造成人員傷亡，釀成重大安全事故。活塞與空氣壓縮缸之間密封不好和吸排氣閥故障，都會發生積碳現象，再加上氣體通道被阻所引發的壓縮缸內溫度暴漲，《固定的空氣壓縮機安全規則和操作規程》規定：有油潤滑空氣壓縮機的任何積碳應定期予以有效清除。積碳會燃燒威脅相關操作人員的身體安全，將積碳層厚度保持在安全厚度3mm以下。另外還應注意各個氣源管的清理，避免堵塞。

3.2 加強零部件測繪，提高檢修質量

維修技術人員在設備首次解體檢修時，應對設備主要零部件進行測繪，并畫好相應的圖紙，作為該臺設備的第一手檢修檔案。在今后的每次檢修中，更換零部件前都應進行尺寸的測繪，常見的活塞式壓縮機測繪內容包括軸承的間隙、曲軸的圓度、氣缸的圓度與光潔度、活塞的前后止點間隙等。確保尺寸在標準范圍內方可進行下一步工作，確保檢修質量。

4? 結束語

由整篇文章的敘述來看，活塞式壓縮機在工廠中普遍的被應用，遇到的技術難題和解決方案也形成了一個逐漸完整的應急處置體系。即使壓縮機是工業上普遍運用的工業機械，在機器高速、高壓的運行過程中，有很大的潛在風險和對操作人員身體健康有極大的安全威脅。一定要做好隱患排查和人員防護的安全工作，安全是工作生產中的第一要務。

參考文獻：

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