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气动系统常见故障与简易诊断方法

气动系统由如下四部分组成：

一、气源

包括空气压缩机、储气罐、空气净化设备和输出管道等。为气动设备提供洁净、干燥的具有稳定压力和足够**的压缩空气，它是气动系统的能源装置。

二、气动执行元件

是把气体的压力能转变成机械能，实现气动系统对外做功的机械运动装置。

三、气动控制元件

包括有压力、**、方向等动力控制元件和传感器、逻辑元件、伺服机构等信号转换、执行运算等一类的元件。

四、辅助元件

为压缩空气的净化、元件的润滑、元件之间的连接、消音等所需要的辅助装置。如油雾器、消音器、管接头、气管等。

气动系统故障常见类别

气动系统的常见故障，如果按照发生时间段来看，我们可以分为三类。

类：设备早期故障

主要是指设备调试阶段和运转初期（刚开始运转的几个月）发生的故障，引发故障可能的原因如下：

1、设计方面问题

❂设计时对元件的材料选用不当，加工工艺要求不合理等；

❂对元件的功能性能了解不够，元件选择不当；

❂空气处理系统不能满足要求，设计出现错误。

2、制造方面问题

❂元件内孔的研磨不合要求；

❂不清洁安装，零件装反装错；

❂零件材质不符合要求，外购零件（如电磁铁、密封圈等）质量差。

3、装配方面问题

❂装配时气动元件及管道内吹洗不干净，杂质混入造成气动系统故障；

❂装配气缸时存在偏心；

❂管道的固定和防振未采取有效措施。

4、维护保养方面问题

比如未及时排除冷凝水，没及时给油雾器补油等。

第二类：设备中期故障

主要是指系统在稳定运行期间突然发生的故障。

❂空气或管路中残留杂质混入导致相对运动件卡死；

❂电磁阀突然烧毁；软管突然破裂；

❂气动三联件中发生破损；

❂突然停电造成的回路错误动作等。

第三类：设备晚期故障

指个别或少数元件已经达到使用寿命后发生的故障，也称为老化故障（寿命故障）。

此类故障在参考各元件技术参数合预测发生期限的基础上，相对容易应对处理。

气动系统故障常用简易诊断方法

种：传统经验法

也叫“望闻问切”诊断法，主要依靠日常经验，并借助一些简单的仪表，诊断故障发生的部位，找出故障原因的方法。

望：执行元件的运动速度有无异常变化；各测压点压力表显示是否符合规定值，有无大的波动；润滑油的品质和滴油量是否符合要求；冷凝水是否正常排出；换向阀排气口排出的空气是否干净；电磁阀的指示灯显示是否正常；紧固螺钉及管接头有无松动；管道有无扭曲和压扁；有无明显振动存在；加工产品质量有无变化等。

闻：气缸及换向阀换向时有无异常声音；系统停止工作但尚未泄压时，各处有无漏气，漏气声音大小及其每天变化情况；电磁线圈和密封圈有无因过热而发出特殊气味等；

问：查阅气动系统的技术档案，询问了解系统的工作程序、运行要求及主要技术参数；查阅产品样本，了解每个元件的作用、结构、功能和性能；查询检查维护记录，了解日常维护保养工作情况；询问现场工作人员，了解设备运行情况，了解故障发生前的征兆及故障发生的状况；了解曾经出现过的故障及其排除的方法。

切：触摸相对运动件、电磁线圈等处，如触摸2S感到烫手，则应查明原因。气缸、管道处有无振动感，气缸有无爬行感，各接头处及元件处手感有无漏气等。

经验法操作简单易行，但由于每个人的感觉、实际经验和判断能力的差异，故障诊断效果会存在一定的局限性。

第二种：推理分析法

也就是利用逻辑推理、循序渐进，寻找故障的真实原因的方法。

1、推理步骤：

从故障的症状到找出故障发生的真实原因，可以按照以下三步进行：

步，从故障的症状，推理出故障的本质原因；

第二步，从故障的本质原因，推理出可能导致故障的常见原因；

第三步，从各种可能的常见原因中，推理出故障的真实原因。

2、推理方法：

由简到繁、由易到难、由表及里逐一进行分析，排除掉不可能的和非主要的故障原因，先查故障发生前曾调整或更换过的元件，优先考虑故障率高的常见原因。

方法一：仪表分析法

利用仪表，如压力表、压差计、电压表、温度计、电秒表及其他电子仪器等，检查系统或元件的技术参数是否符合要求。

方法二：部分停止法

暂时停止气动系统中部分工作元件，观察对故障现象的影响。

方法三：试探反证法

试探性改变气动系统中部分工作条件，观察对故障现象的影响。

方法四：比较法

用标准的或合格的元件代替系统中相同的元件，通过工作状况的对比，来判断被更换的元件是否失效。

除了油分，空压机油耗大 还有其他什么原因

若压缩机出现跑油，除了会污染后处理设备，如干燥机和精密滤芯，还会影响产品质量，导致某些生产设备不同程度的损坏。所以，我们有必要掌握螺杆压缩机油耗大的原因及处理方法。

油耗大故障原因

油分故障喷油螺杆压缩机中，在压缩气体的同时，大量的油被喷入压缩机的齿间容积。这些油和被压缩气体形成的油气混合物，在经历相同的压缩过程后，被排到机组的油气分离器中。油气分离器是喷油螺杆压缩机组系统中的主要设备之一。为了降低机组排气中的含油量和循环使用机组中的润滑油，必须利用油气分离器把润滑油有效地从气体中分离出来。如果油分出现故障，润滑油就不能很好地被分离，将会使润滑油随同压缩空气被排放出去。因此，油分及其油分芯故障是喷油螺杆压缩机油耗大故障的主要因素。

一般来说，用于喷油螺杆式压缩机的油分要求是，经过油分处理后的出口压缩空气残油量不大于3ppm。压缩机出口空气含油量超标通常称之为耗油量大，又称跑油，是长久以来一直困扰着厂家、销售商及用户的头痛问题。

引起压缩机油分故障主要有以下原因和危害：

1．油分芯堵塞

油分芯堵塞时会引起空压机电机电流过大。也有可能会因为过高的压力使得油分芯变形，轻则电机过载严重时会使主机抱死。另外，电流过大会使接触器寿命缩短或者触点烧死引发重大事故。一般螺杆空压机会有滤芯前压力表，当滤芯前压力表和供气压力表之间的压差达到0.08MPa时需对油分芯进行更换。

2．油分芯破损

当油分芯破损时会出现空压机耗油非常严重，而且在储气罐和管路中会有大量的油分。严重时，在储气罐排污阀排放时会直接排出空压机油。

引起此故障的原因主要有：

（1）没有按时对油分芯进行更换；

（2）选用了质量较差的油分芯；

（3）安装过程中没有按规程操作，如安装回油管时将油分芯插破等。

（3）安装过程中没有按规程操作，如安装回油管时将油分芯插破等。

3．油分芯烧毁

油分芯的烧毁情况在空压机运转过程中并不常见但也偶有发生。主要表现为油分芯的过滤网局部或全部被碳化，甚至油分芯金属外壳都被烧化。

发生此类故障主要是因为：

（1）空压机油的品质较差；

（2）油分芯的本身质量太差；

（3）安装油分芯时油分芯外壳和油分桶之间没有可靠连接无法接地，在有静电时导致油雾被点燃从而烧毁油分芯。

4．油分芯分离效果较差

主要表现为压缩空气含油量太大，对后处理设备和用户设备造成损坏。

此故障的原因主要是因为：

（1）油分芯的本身质量太差；

（2）安装时没有按规程操作。

其他原因在实际的处理过程中，我们发现，还有很大一部分的故障投诉并非油分的质量问题造成的。那么，除了油分质量问题以外，还有哪些原因会导致油分跑油？实际这几种情况同样会导致跑油：

1、小压力阀故障

小压力阀是维持螺杆压缩机系统压力的一个部件，若小压力阀的密封处有泄漏点或小压力阀提前开启（因各厂家设计开启压力各有不同，通常范围在3.5～5.5kg/cm2 之间），那么机器在运行初期建立油气罐压力时间就会增长，此时处于低压状态的气体油雾浓度高，通过油分时流速快，油分负荷加重，分离效果降低，导致耗油量大。

解决方法：检修小压力阀，必要时更换。

2、使用了不合格的压缩机润滑油

目前通用的螺杆压缩机都有高温保护，其通常跳机温度为110～120℃左右，而有些压缩机使用了不合格的润滑油，在排气温度高时就会出现不同程度的耗油现象（基于此，温度越高，耗油量越大）。其原因是高温时经过油气桶初级分离后有部分机油微滴可与气相分子具有相同的数量级，分子直径≤0.01μm，油分难以将其捕捉分离，导致耗油量过高。

解决方法：查找引起高温的原因，解决问题降低温度，尽可能的选用质量好的螺杆压缩机润滑油。

3、油气分离罐设计不规范

有部分压缩机厂商，在设计油气分离罐时，初级分离系统设计不合理，初级分离效果不理想，使进油分前的油雾浓度含量很高，油分负荷过重，处理能力不足，导致油耗过高。

解决方法：生产厂家改进设计，**初级分离的效果。

4、加油过多

加油量超过正常油位，部分机油随气流带走，导致耗油量过大。

解决方法：停机后，待油气桶内气压泄放为零后，开启放油阀，将油排放至正常油位即可。

5、回油单向阀损坏

若回油单向阀损坏（由单向通变成双向通），停机后油分罐内压则会将大量的机油通过回油管倒回油分内部，下次机器运行时，油分内部的机油将无法及时吸回机头，导致部分的机油随着分离后的空气跑到压缩机外（此种情况常见于未装置油路截止阀和机头排气出口单向阀的机器）。

解决方法：拆下后检查单向阀，如有杂物将其卡住，清理杂物即可，如单向阀已损坏，则更换新品。

6、回油管安装不当

在更换、清洗、维修压缩机时，回油管未插到油分底部（参考：距油分底部弧心1～2mm较好），导致分离出来的机油无法及时回到机头，积聚的机油会随着压缩空气一起跑出去。

解决方法：停机，待泄压归零后，将回油管调整至合理高度（回油管距油分底部1~2mm处，斜口的回油管可以插到油分底部）。

7、用气量大，超负荷低压使用（或机器出厂前选用的油分处理量与机器排气量匹配过紧）

负荷低压使用是指用户使用压缩机时，排气压力并未达到压缩机本身的额定工作压力，但基本能满足某些企业用户的用气要求。例如：企业用户增加了用气设备，用气量增大，使压缩机排气量与用户的用气量无法达到平衡，假设压缩机额定排气压力8kg/cm2 ，但实际使用时压力只有5kg/cm2 甚至更低，这样压缩机长期处于负荷运行状态，无法达到机器的额定压力值，导致耗油量增大。其原因是，在排气量不变的条件下，油气混合物经过油分时流速加快，油雾浓度过高，使油分负荷加重，终导致耗油量大。

解决方法：建议与厂家联系，调换一款能匹配低压使用的油分产品。

8、回油管路堵塞

当回油管路（包括回油管上的单向阀及回油滤网）有异物堵塞时，分离后凝聚在油分底部的机油就无法回到机头，已经凝聚的油滴又被气流吹起，随着分离后的空气一起被带走。这些异物通常是由安装时掉落的固体杂质造成。

解决方法：停机，待油桶压力泄放至零后拆下回油管的所有管件，将堵塞的异物吹出即可。安装内置油分时注意清理干净油气桶盖，同时留意油分芯底部是否有固体颗粒残留。

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