林 俊

（廣州市交通高級(jí)技師學(xué)院，廣東廣州 510540）

0 引言

2002 年為了滿足生產(chǎn)需要，使用無(wú)油干燥氣供干式布袋除塵、儀表控制、煙氣脫硫的要求，先后安裝并且投運(yùn)了三臺(tái)L8-60/8-I型無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)不少影響正常運(yùn)行的故障。2004 年9 月份，其中的1#機(jī)減荷時(shí)出現(xiàn)劇烈的震動(dòng)和強(qiáng)烈空鳴聲，而滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)就沒有這種現(xiàn)象。這種故障現(xiàn)象在筆者從事本職工作以來(lái)從未遇見過。為了迅速消除故障，保證設(shè)備安全運(yùn)行，對(duì)故障現(xiàn)象仔細(xì)觀察，查找相應(yīng)的技術(shù)資料，深入分析故障產(chǎn)生的原因。

1 產(chǎn)生震動(dòng)的常規(guī)可能原因分析及排除

1.1 產(chǎn)生震動(dòng)的常規(guī)可能原因[1]

根據(jù)活塞式空氣壓縮機(jī)的工作原理判斷，造成機(jī)體產(chǎn)生震動(dòng)常規(guī)性的可能原因如下：

（1）各部件連接不良，地腳螺栓松動(dòng)；

（2）活塞與活塞桿連接的鎖緊螺母松動(dòng)；

（3）連桿與滑塊小頭軸的連接銅套磨損、滑塊與機(jī)身滑道的徑向間隙大于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

（4）連桿大頭軸瓦與曲軸的頂間隙大于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

（5）活塞止點(diǎn)間隙過小；

（6）主軸承磨損，內(nèi)環(huán)或外環(huán)配合松動(dòng)，滾子游隙過大；

（7）配重塊緊固不夠牢固而且松動(dòng)，造成曲軸配重不平衡。

1.2 產(chǎn)生震動(dòng)的常規(guī)可能原因排除

（1）檢查機(jī)體的連接螺栓、地腳螺栓并沒有松動(dòng)。

（2）檢查一、二級(jí)的活塞與活塞桿連接的鎖緊螺母，拆檢結(jié)果鎖緊螺母并無(wú)松動(dòng)，活塞鎖緊螺母松動(dòng)的因素可以排除，為了排除活塞在氣缸內(nèi)因活塞環(huán)磨損而產(chǎn)生的徑向震動(dòng)，于是把一、二級(jí)的活塞環(huán)和支承環(huán)都換上新的。

（3）檢查連桿與滑塊小頭軸的連接銅套間隙，拆開一、二級(jí)滑塊小頭軸的封蓋用塞尺進(jìn)行測(cè)量，一、二級(jí)的間隙均為0.05 mm，沒有超出規(guī)定的范圍，接下來(lái)用塞尺檢查十字頭與機(jī)身滑道的徑向間隙，一級(jí)為0.25 mm，二級(jí)為0.23 mm，均符合技術(shù)要求。

（4）檢查連桿大頭軸瓦與曲軸的頂間隙，先把曲軸用手動(dòng)轉(zhuǎn)到適合拆卸的位置固定好，防止溜車傷人。再松開軸瓦座的螺母，卸下軸瓦座和軸瓦，經(jīng)過仔細(xì)檢查，軸瓦的接觸點(diǎn)均勻，聽它的敲擊聲，聲音清晰，應(yīng)該沒有裂紋。再用壓鉛法檢查軸瓦和曲軸的頂間隙，測(cè)量得出一級(jí)軸瓦頂間隙為0.18 mm，二級(jí)軸瓦頂間隙為0.17 mm，完全符合使用的要求。

（5）檢查一、二級(jí)氣缸的內(nèi)、外止點(diǎn)間隙。仔細(xì)觀察一、二級(jí)活塞的前后兩個(gè)工作面，并沒有碰撞過的痕跡。再用壓鉛法檢查一、二級(jí)氣缸的內(nèi)、外止點(diǎn)間隙，測(cè)量得出一級(jí)缸外止點(diǎn)間隙為2.4 mm，內(nèi)止點(diǎn)間隙為1.8 mm，二級(jí)缸外止點(diǎn)間隙為2.5 mm，內(nèi)止點(diǎn)間隙為1.6 mm，全部都符合要求（見表1）。

表1 L8-60/8-I型無(wú)油壓縮機(jī)主要配合部位裝配間隙數(shù)據(jù)

（6）檢查支承曲軸的三個(gè)軸承是否損壞，檢查的結(jié)果沒有超出使用技術(shù)要求。

（7）檢查配重塊，檢查各個(gè)連接部位和防松裝置都沒有發(fā)現(xiàn)異常。

經(jīng)過上述一系列檢查和處理，可以判斷主機(jī)部分是基本正常的，可排除上述因素是引起主機(jī)震動(dòng)的原因。應(yīng)該從其他方面查找震動(dòng)原因。

2 引起震動(dòng)的其他原因查找與分析[2]

為了進(jìn)一步查證原因，決定試車進(jìn)行再次判斷。試車時(shí)同樣出現(xiàn)強(qiáng)烈的震動(dòng)和空鳴，但這次要觀察的重點(diǎn)是電機(jī)部分。發(fā)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在減荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有不明顯的晃動(dòng)，尤其是轉(zhuǎn)子的滑環(huán)比較明顯。用聽音棒監(jiān)聽曲軸部位，發(fā)現(xiàn)異常響聲直接由曲軸部位傳出。于是把轉(zhuǎn)子拆卸檢查，發(fā)現(xiàn)曲軸與轉(zhuǎn)子連接的平鍵兩個(gè)工作面都有被剪切過和擠壓變形的痕跡，再檢查曲軸和轉(zhuǎn)子配合位置，軸和孔都有腐蝕現(xiàn)象，腐蝕面在軸的中間位置，圓周面積達(dá)到70%，經(jīng)過測(cè)量腐蝕處軸徑為165-0.10 mm，轉(zhuǎn)子配合孔也同樣有相應(yīng)的腐蝕，腐蝕處孔徑為165＋0.10 mm。軸與孔的中段有0.20 mm 的間隙，形成松動(dòng)配合。對(duì)這個(gè)故障現(xiàn)象，作出以下的初步分析。

當(dāng)壓縮機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)，曲軸由同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)，活塞作用在曲軸上的荷載產(chǎn)生一個(gè)與電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的力矩，這個(gè)荷載永遠(yuǎn)阻止曲軸帶動(dòng)活塞做功，電機(jī)轉(zhuǎn)子與曲軸沒有轉(zhuǎn)速差，由電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)曲軸同步運(yùn)轉(zhuǎn)。扭力的不平衡度小，轉(zhuǎn)子瞬時(shí)的轉(zhuǎn)速變化也小，對(duì)軸和鍵沒有形成沖擊，所以轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，機(jī)體沒有產(chǎn)生震動(dòng)。

當(dāng)壓縮機(jī)在卸荷工作狀態(tài)時(shí)，所有的進(jìn)氣閥都打開，活塞處于沒有做功狀態(tài)，但電機(jī)同樣以428 r/min 的速度帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞作用在曲軸上的荷載受活塞重力和氣缸內(nèi)空氣沖擊的疊加作用，使曲軸產(chǎn)生一個(gè)時(shí)大時(shí)小的變化力矩，曲軸平衡錘的重力無(wú)法平衡，造成瞬時(shí)速度的變化，加上平鍵配合及電機(jī)轉(zhuǎn)子與曲軸的配合過松，使電機(jī)轉(zhuǎn)子與主曲軸的轉(zhuǎn)速不同步，轉(zhuǎn)子對(duì)鍵和軸造成沖擊，引起空鳴和震動(dòng)。為了確切證實(shí)壓縮機(jī)是否在空載荷時(shí)會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)和空鳴，把一、二級(jí)的吸入和排出氣閥全部拆開進(jìn)行空負(fù)荷試車，結(jié)果同樣出現(xiàn)強(qiáng)烈震動(dòng)和空鳴。

3 總結(jié)

綜合以上分析，可以確定電機(jī)轉(zhuǎn)子與曲軸軸端的配合過盈失效（松動(dòng)）是造成主機(jī)震動(dòng)的原因。并為制定維修方案提供有力依據(jù)。同時(shí)，也為以后檢修同類故障提供了技術(shù)參考。

［1］趙興仁.活塞式壓縮機(jī)安裝調(diào)整與檢修［M］.成都：四川人民出版社，1982.

［2］沈陽(yáng)壓縮機(jī)廠.L8-60/8-I型無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)使用維護(hù)說(shuō)明書［Z］.1987.