曹新玉++黃良云++李小波

摘 要：空壓機(jī)主要用于提供高壓空氣，用于設(shè)備啟停、控制等，是船上必不可少的重要設(shè)備，空壓機(jī)使用頻繁，排氣壓力故障最為常見。該文主要介紹了WP型空壓機(jī)工作原理、基本結(jié)構(gòu)等，重點(diǎn)對(duì)空壓機(jī)一、二級(jí)排氣壓力異常的原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合作者實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探討了相關(guān)解決措施，為空壓機(jī)類似故障快速定位和解決提供了依據(jù)，同時(shí)也對(duì)動(dòng)力管理人員正確維護(hù)管理設(shè)備具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī) 排氣壓力 原因分析 對(duì)策探討 組合閥

中圖分類號(hào)：TH45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（b）-0052-02

空氣壓縮機(jī)（簡(jiǎn)稱空壓機(jī)）主要用于船舶主、輔機(jī)的啟動(dòng)和控制，同時(shí)也為其它需要壓縮空氣的輔助機(jī)械設(shè)備（如壓力水柜、氣笛等）供氣，它是船舶重要的附屬設(shè)備之一。某輪共有4臺(tái)空壓機(jī)，其中2臺(tái)主空壓機(jī)、2臺(tái)輔空壓機(jī)，型號(hào)為南京壓縮機(jī)廠WP系列。空壓機(jī)為單作用兩級(jí)壓縮，采用級(jí)差式活塞。由于空壓機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行、頻繁起動(dòng)、持續(xù)工作，工作環(huán)境較為惡劣，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)排氣壓力異常的典型故障，若不能準(zhǔn)確定位，及時(shí)排除分析故障，勢(shì)必對(duì)船舶用氣造成嚴(yán)重影響。因此，有必要對(duì)空壓機(jī)排氣壓力異常原因進(jìn)行分析，查找問題根源和解決故障，保證空壓機(jī)的正?？煽窟\(yùn)行。

1 空壓機(jī)工作原理

單作用兩級(jí)空氣壓縮，由電動(dòng)機(jī)經(jīng)彈性聯(lián)軸器直接帶動(dòng)。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，級(jí)差式活塞由裝在曲軸上的連桿帶動(dòng)在氣缸中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，將空氣從大氣壓力壓縮至最高排氣壓力3.0 MPa。

由濕式消音過(guò)濾器濾過(guò)的空氣，經(jīng)一級(jí)組合閥的吸入部分，被吸入一級(jí)氣缸，當(dāng)被壓縮到一定的壓力，由一級(jí)組合閥的排出部分排出，進(jìn)入由水冷卻的氣缸蓋，再經(jīng)帶有螺旋片的冷卻管冷卻，流進(jìn)曲軸箱上的緩沖容積內(nèi)。冷卻后產(chǎn)生的冷凝液集積在同時(shí)也作窺視窗蓋的分離器中，空氣則通過(guò)氣道口經(jīng)二級(jí)組合閥，被壓縮到排氣壓力，由二級(jí)組合閥的排出部分排出，經(jīng)鑄在氣缸內(nèi)的氣道進(jìn)入懸掛著的二級(jí)冷卻器內(nèi)冷卻?？諝獗焕鋮s到高于冷卻水進(jìn)水溫度約10 ℃～15 ℃，然后由安裝在機(jī)座上的二級(jí)分離在進(jìn)行氣液分離，凈化后的壓縮空氣被送至氣瓶（如圖1示）。

2 WP型空壓機(jī)排氣異常原因分析與對(duì)策探討

WP型空壓機(jī)分為兩級(jí)壓縮，一級(jí)排氣壓力正常范圍為0.55～0.68 MPa，二級(jí)最大排氣壓力為3 MPa?？諌簷C(jī)排氣異常主要有三種表現(xiàn)形式：一是一級(jí)排氣壓力偏高；二是一級(jí)排氣壓力偏低；三是二級(jí)排氣壓力偏低。二級(jí)排氣壓力和空氣瓶均裝有安全閥，一般不會(huì)出現(xiàn)二級(jí)排氣壓力偏高的現(xiàn)象，其中以一級(jí)排氣壓力異常較為常見。

2.1 一級(jí)排氣壓力偏高

2.1.1 原因分析

一級(jí)排氣壓力的正常范圍為0.55～0.68 MPa，當(dāng)一級(jí)排氣壓力高于0.68 MPa，就可視為空壓機(jī)排氣壓力偏高?？諌簷C(jī)在二級(jí)組合閥壓蓋上裝有一級(jí)安全閥，其開啟壓力為額定壓力的105%，即0.8 MPa，一般一級(jí)排出壓力過(guò)高，伴隨有一級(jí)安全閥開啟的現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)停車查明原因。造成一級(jí)排氣壓力偏高的原因通常有：

（1）二級(jí)吸氣閥泄漏，使一部分二級(jí)壓縮空氣倒流至一級(jí)氣缸，出現(xiàn)一級(jí)排氣壓力不正常的現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)檢查二級(jí)氣閥。

（2）將一級(jí)與二級(jí)壓力腔相互隔開的O形圈損壞，壓縮空氣由二級(jí)氣缸回流到一級(jí)氣缸，應(yīng)更換O形圈。此道密封圈在二級(jí)組合閥里面。

（3）二級(jí)氣閥的密封圈損傷，使壓縮空氣從二級(jí)串回一級(jí)，更換密封圈。此道密封圈為鋁制密封圈，在二級(jí)組合閥外部。

（4）二級(jí)排氣閥安裝不良，閥片或彈簧損壞，閥片與閥座密封不良，壓縮空氣倒流入二級(jí)氣缸使二級(jí)吸入量降低，檢查二級(jí)排氣閥。

（5）壓力表?yè)p壞。

2.1.2 對(duì)策探討

空壓機(jī)一級(jí)排氣壓力偏高，首先校驗(yàn)壓力表是否損壞，若無(wú)損壞，拆檢二級(jí)組合閥壓蓋，檢查二級(jí)組合閥和內(nèi)外密封圈是否損壞。視情更換檢修閥件和密封圈，注意裝復(fù)時(shí)，須確保密封面和組合閥清潔干凈，一般拆檢組合閥密封圈需換新。

2.2 一級(jí)排氣壓力偏低

2.2.1 原因分析

當(dāng)一級(jí)排氣壓力明顯低于正常值時(shí)，可視為一級(jí)排氣壓力偏低，造成一級(jí)排出壓力過(guò)低，功率大幅度下降的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）一級(jí)吸氣閥泄漏，被吸入的空氣在壓縮時(shí)一部分又被壓回到大氣中，檢查一級(jí)組合閥。

（2）一級(jí)排氣閥泄漏，在壓縮過(guò)程中被排出的空氣，一部分在被吸進(jìn)過(guò)程中重新返回氣缸，降低吸氣量，應(yīng)檢查一級(jí)排氣閥。

（3）一級(jí)活塞環(huán)損壞，嚴(yán)重漏氣，降低了吸氣量，應(yīng)更換活塞環(huán)。

（4）氣道和空氣管路上漏氣，應(yīng)檢查更換。

（5）空氣過(guò)濾器堵過(guò)時(shí)，吸氣阻力太大，應(yīng)清洗。

（6）壓力表?yè)p壞。

（7）一級(jí)泄放電磁閥閥積碳過(guò)多或者電磁閥損壞，造成一級(jí)壓縮空氣泄漏。

2.2.2 對(duì)策探討

按照故障排除由易到難、先簡(jiǎn)單后復(fù)雜、先外圍后內(nèi)部的原則，首先，檢查校對(duì)儀表是否準(zhǔn)確。其次，檢查空氣管路和空壓機(jī)外圍是否存在漏氣的現(xiàn)象；拆檢空氣過(guò)濾器是否臟堵，對(duì)于主空壓機(jī)由于包含相同的兩缸，若兩者一級(jí)排氣壓力均低則空氣濾器以及進(jìn)氣管路漏氣的概率較大；檢查電磁閥是否正常動(dòng)作，內(nèi)部是否積碳過(guò)多臟堵，清潔積碳。若以上故障原因均排除，拆檢氣缸，取出一級(jí)組合閥，檢查組合閥和密封圈是否損壞，對(duì)損壞件進(jìn)行更換。若故障仍存在，吊出活塞檢查一級(jí)活塞環(huán)有無(wú)損壞。

2.3 二級(jí)排氣壓力偏低，功率大幅度下降

2.3.1 原因分析

二級(jí)排氣壓力是隨氣瓶壓力變化而變化，額定排氣壓力為3MPa，若二級(jí)壓力明顯偏低，功率大幅度下降原因可能是：

（1）二級(jí)組合閥吸氣閥泄漏，造成二級(jí)排氣壓力回流至一級(jí)氣缸，同時(shí)一級(jí)排氣壓力偏高。

（2）二級(jí)組合閥排氣閥泄漏，造成二級(jí)排氣壓力回流至二級(jí)氣缸，效率降低。

（3）二級(jí)組合閥密封圈損壞，排氣壓力泄漏。

（4）二級(jí)泄放電磁閥關(guān)不嚴(yán)，漏氣。

2.3.2 對(duì)策探討

當(dāng)出現(xiàn)二級(jí)排氣壓力偏低，功率大幅度下降，一般伴隨有一級(jí)排氣壓力偏高的現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)檢查二級(jí)泄放電磁閥是否工作正常，清潔內(nèi)部積碳，拆檢二級(jí)組合閥更換損壞件。

3 管理維護(hù)要點(diǎn)

3.1 運(yùn)行管理

（1）經(jīng)常檢查曲軸箱油質(zhì)、油位。油色應(yīng)清透，沒有污染和沉淀物，油位要始終保持在油尺兩刻度之間，一級(jí)氣缸注油泵滴油量應(yīng)調(diào)至為4～6滴/min。

（2）經(jīng)常傾聽空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，特別是啟停過(guò)程中的各種氣流聲音，定期檢查油水分離器及電磁泄放閥的工作有效性。

（3）空壓機(jī)正常工作時(shí)，二級(jí)壓力隨著空氣瓶的壓力升高而升高，如壓力不變或過(guò)高，應(yīng)查明原因并加以排除。

（4）空壓機(jī)正常工作時(shí)，要特別注意觀察兩缸一級(jí)壓力是否一致，當(dāng)氣瓶壓力為3 MPa時(shí)，一級(jí)排氣壓力不得超過(guò)0.68 MPa。

3.2 檢修要點(diǎn)

（1）檢修閥片應(yīng)無(wú)劃痕損傷，閥片彈簧要有良好的彈性，使其保持嚴(yán)密。必要時(shí)可用滲漏法進(jìn)行檢漏。

（2）活塞環(huán)搭口要錯(cuò)開，最后一道刮油環(huán)不能裝錯(cuò)。

（3）每次拆檢，需更換“O”型密封圈，使其具有良好的密封效果，避免竄氣。

（4）一、二級(jí)組合閥的鋁墊有無(wú)明顯壓跡，如有應(yīng)及時(shí)換新；二級(jí)組合閥壓套端口有無(wú)明顯凹痕，如有應(yīng)在平臺(tái)上研平；每次檢修，二級(jí)組合閥的紫銅墊，應(yīng)進(jìn)行回火軟化處理。

4 結(jié)語(yǔ)

空壓機(jī)在船舶動(dòng)力系統(tǒng)中與許多設(shè)備都息息相關(guān)，只要根據(jù)空壓機(jī)的工作特性，合理地使用與管理，提高其工作效率，就能夠更好的發(fā)揮空壓機(jī)的重要作用，為船舶提供強(qiáng)有力的氣源保障。空壓機(jī)作為船舶重要輔助設(shè)備，管理人員要熟練掌握設(shè)備性能結(jié)構(gòu)工作原理，出現(xiàn)類似故障要全面分析，由易到難，逐一排查，準(zhǔn)確定位，保障船舶主輔機(jī)用氣可靠、工作正常。同時(shí)平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)空壓機(jī)日常維護(hù)管理，在設(shè)備檢修中應(yīng)嚴(yán)格工藝要求，避免安裝不到位返工。

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