螺杆式空压机主机向外喷油的原因分析及预防措施:
1、原因分析。螺杆式空压机喷油是指空压机进气口向外喷油。一般发生在突然停机时,例如空压机电机失电或手动紧急停机,此时空压机突然停机而未及时打开泄放阀排放空压机油气桶余气,如果进气止回阀来不及关闭,空压机进气口就会向外喷润滑油。
2、预防措施。发生螺杆式空压机喷油时的处理方法,应首先检查断油电磁阀有无故障,如果它正常,则应进一步检查主排气管上逆止阀能否及时关闭或关闭是否完全,如有故障应排除。目前双螺杆空压机一般不再安装断油电磁阀,所以喷油的主要原因是逆止阀。逆止阀的选用建议使用不锈钢阀门,因为压缩空气中含有水分普通铸铁阀门的氧化锈蚀速度很快,造成逆止阀锈蚀卡涩而关闭不严。
一旦断电,电磁阀作用,进气蝶阀关闭,初步隔绝,但是进气蝶阀上一般有通气孔或者有间隙,无法完全与外部隔绝,重锤式止回阀感受气压变化,紧急关闭,这是有效也是后防止吐油的措施。目前双螺杆空压机一般不安装断油阀,关机后通过止回阀隔断,压向主机的油在机器内部卸压成零时,重力作用下回到油气桶,重锤式止回阀是目前有效的方式,有些厂商为节约成本一般使用活塞式进气阀(或者提升阀),用弹簧控制的活塞来起到进气调节和止回的双重作用,时间一长活塞磨损在所难免,停机吐油就会发生,就是正常关机也会发生停机吐油现象。所以这类进气阀的生产商一般要求3000~5000h更换活塞。
关于压缩机气阀故障.
一、气阀故障现象及原因分析
气阀故障,主要是阀片、弹簧破损,气阀密封性差,阀片的开启时间和高度不对以及安装中产生的问题。气阀故障现象及产生原因有以下几种:
1. 阀片损坏
原因:
(1)疲劳破坏—由于阀片承受着频繁的撞击载荷和弯曲交变载荷,阀片容易产生疲劳破坏。实际使用证明,阀片主要破坏形式是撞击载荷引起的径向断裂;
(2)阀片磨损—环状阀片与导向块工作面之间产生的摩擦磨损,可减弱阀片强度,降低使用寿命。磨损量过大时阀片可能卡死在导向块上或者失去密封作用。环状阀片在工作时转动,将引起阀片边缘磨扳;
(3)阀片材料缺陷—材料夹渣、夹层、裂纹等缺陷引起阀片应力集中,在循环载荷作用下,成为疲劳破坏的根源。因此新阀片早期磨损率较高,使用期超过1000h的阀片,其使用寿命较高;
(4)介质腐蚀—压缩介质本身有腐蚀性或介质中含有水分,工作时冲刷阀片,破坏阀片表面保护膜,在阀片局部地方出现腐蚀麻点和空洞,引起应力集中,产生腐蚀疲劳破坏。
2. 气阀弹簧损坏
原因:
(1)弹簧从阀片全闭到全启,其载荷由预压缩力变化到*大压缩力,承受脉动循环载荷,引起疲劳破坏;
(2)弹簧变形时与弹簧孔壁发生摩擦磨损,强度下降而断裂;
(3)介质对弹簧表面腐蚀,产生麻点、凹坑,引起应力集中,加速弹簧疲劳破坏;
(4)材质不符合要求,弹簧的加工、热处理有缺陷。
3. 气阀漏气
原因:
(1)阀座密封面不平,表面粗糙度达不到要求;
(2)密封面被碰伤;
(3)阀片变形、破裂;
(4)阀隙通道有异物卡住;
(5)气体温度高,润滑油易变成炭渣卡住密封面。石油气压缩机,温度和压力越高,聚合物积炭越严重,炭渣黏着在阀片和阀座上,使气阀漏气,见图1;
(6)弹簧力过小;
(7)弹簧端面与轴线不垂直;
(8)阀座、阀片严重磨损。
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图1
二、气阀漏气鉴别方法
(1)在多级压缩机中,若某一级排气阀漏气,排出气缸的气体又部分泄漏回气缸,不仅使该级排气温度升高,排气压力下降,而且该级的排出气量不足,使前级的排气压力上升。
因此判别某级排气阀是否漏气,可测量该级阀盖上的温度是否升高,本级排气压力是否下降,前级排气压力是否上升等方面来识别。此外,还可以用金属棒或泄漏检测仪检查,气阀漏气严重时会发出吱吱的声音。
(2)某一级吸气阀漏气,则该级吸气阀部位温度升高。同时由于该级吸入气体又在压缩过程中泄漏出去,使前级排气压力上升,而后面各级因吸入气量不足,排气压力下降。因此同样可用测量温度、压力和声音的方法来判别。
(3)如果第一级吸气阀漏气,则随后各级气量下降,各级排气压力也相应下降,因此可从各级排气压力和气量是否下降来加以判别。
三、气阀故障诊断方法的研究
如上所述,气阀故障主要表现为阀片损坏、弹簧折断和气阀漏气方面,其实这3种故障常常互为因果,阀片损坏可导致气阀漏气;弹簧折断使得阀片对阀挡和阀座的冲击速度和撞击力增大,导致阀片碎裂。
因此,利用阀片冲击力的变化、气阀是否产生泄漏等特征参数来判断阀片和弹簧故障,是当前研究利用振动信号诊断气阀故障的主要方法之一。
监测气阀的故障信号,除了观察压缩机的热力参数变化之外(如压缩机各级吸、排气压力变化、气量变化、阀腔内温度变化以及压力脉动变化等),更主要的是希望从气阀工作过程中产生的动力性能变化来诊断故障。
目前对气阀故障进行监测和诊断的主要方法有:
(1)在压缩机气阀阀盖上用传感器拾取振动信号或噪声信号,然后对信号进行分析处理和故障识别;
(2)在气阀阀室内用位移传感器拾取阀片运动规律信号,校核阀片运动规律;
(3)引出气缸的压力,作出气缸内的p-V示功图,从示功图的变化上判别气阀故障;
(4)测量吸、排气腔内的脉动压力和温度变化诊断气阀故障。