朱金華　曲澤　賈偉

摘? ?要：活塞式壓縮機(jī)是航空維修中不可缺少的地面保障設(shè)備，也是大家非常熟悉的一種為氣動工具等提供空氣動力的設(shè)備。通過多年對活塞式壓縮機(jī)的維護(hù)，從大量的實踐中進(jìn)行歸納總結(jié)與調(diào)查，得出了活塞式壓縮機(jī)的常見故障、產(chǎn)生原因，并針對性地做好維修保養(yǎng)，提出相應(yīng)的預(yù)防措施，為活塞式壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：活塞式壓縮機(jī)? 常見故障? 產(chǎn)生原因? 預(yù)防措施

中圖分類號：TH457? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）03（b）-0066-03

活塞式壓縮機(jī)由于其輸變壓力范圍廣、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，并具備結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低廉、操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)，在航空維修領(lǐng)域有著不可替代的作用。壓縮空氣作為動力用氣和工藝用氣，其供氣狀況的優(yōu)劣關(guān)乎到下游產(chǎn)品的質(zhì)量，由于壓縮機(jī)的故障多種多樣，造成的危害和后果也有輕有重，因此分析常見故障及產(chǎn)生原因，對于提高壓縮機(jī)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性有著非常重要的意義。

1? 壓縮機(jī)的組成結(jié)構(gòu)

活塞式壓縮機(jī)由主機(jī)和附屬裝置組成。主機(jī)由機(jī)體、傳動機(jī)構(gòu)、潤滑機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)組成。主要零部件有機(jī)體、氣缸，活塞組件、曲軸、軸承、連桿、填料、氣閥等。

2? 壓縮機(jī)的工作原理及特點(diǎn)

活塞式壓縮機(jī)的工作原理是活塞在汽缸內(nèi)做上、下 （左、右）往復(fù)運(yùn)動，從而完成了壓縮、排氣、膨脹、吸氣等四個過程。

壓縮機(jī)在工作中氣缸先吸滿氣體，而活塞轉(zhuǎn)而向上 （左）運(yùn)動，這時，吸、排氣門都關(guān)閉，氣缸容積縮小，氣體被壓縮，一直壓縮到排氣為止。當(dāng)壓力達(dá)到一定值時（大于排氣管內(nèi)壓力）時，排氣閥開啟，活塞繼續(xù)上（左）移，氣體排出，直到活塞上（左）移到最高位置時，排氣結(jié)束，如圖1所示。

3? 壓縮機(jī)常見故障及其原因和措施

3.1 排氣量不足

如果排氣量不足，會大大降低工作中的生產(chǎn)效率。其原因是：

（1）輸出管路太長、直徑太大。致使吸氣阻力增大，從而影響了排氣量。根據(jù)工作需要，盡量選用直徑小、長度比較合適的輸送氣管。

（2）進(jìn)氣濾清器的故障。長久失修、積垢堵塞，使排氣量減少。按規(guī)定及時清洗濾清器等附件。

（3）壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，致使排氣量隨著降低。壓縮機(jī)使用維護(hù)不當(dāng);三角皮帶太松。按要求正確使用壓縮機(jī)，調(diào)整三角皮帶的松緊度。

（4）填料函密封不嚴(yán)，造成漏氣從而使氣量降低。其原因：一是填料函本身制造時尺寸超差、配合精度沒達(dá)到要求，二是由于在安裝時，活塞桿與填料函中心不對中，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣。

（5）氣缸、活塞環(huán)、活塞磨損嚴(yán)重，造成尺寸超差，致使配合間隙增大，從而使泄漏量增大，影響到排氣量。如正常磨損，需及時更換易損件。如安裝問題，應(yīng)按圖樣及時調(diào)整間隙，符合配合標(biāo)準(zhǔn)。

（6）氣體力與氣閥彈簧片匹配不好。彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時;彈力過強(qiáng)則使閥片開啟遲緩。按要求裝配標(biāo)準(zhǔn)的氣閥彈簧片。

（7）壓縮機(jī)的排氣閥、吸氣閥故障。閥片與閥座之間誤掉入金屬碎片、其他雜物，造成密封不嚴(yán)，形成漏氣。從而影響排氣量，而且還影響間級壓力和溫度的變化。

（8）氣閥安裝時，壓緊力不合適。壓緊力太小，密封不嚴(yán)則要漏氣;壓緊力太大，會使閥罩變形、損壞。工作過程中多積累經(jīng)驗，壓緊力調(diào)整合理。

針對壓縮機(jī)排氣量不足的故障，在維修過程中只要做好逐項問題產(chǎn)生原因的分析、排查，準(zhǔn)確掌握故障產(chǎn)生的根本原因，才能制定出相對系統(tǒng)的解決措施，有效解決故障問題的產(chǎn)生。

3.2 排氣溫度不正常

活塞式壓縮機(jī)的排氣溫度是在制造中就設(shè)計了標(biāo)準(zhǔn)值。實際工作中，影響到吸氣溫度高的因素有：氣閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會使級間壓力變化，只要壓力比高于正常值就會使排氣溫度升高。中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)水垢結(jié)得太多影響到換熱，則后面級的吸氣溫度必然要高，排氣溫度也會高。此外，水冷式機(jī)器，缺水或者水量不足均會使排氣溫度升高。

對壓縮機(jī)的排氣溫度要做好實時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)溫度不正常的現(xiàn)象需要第一時間進(jìn)行檢修處理，減少由于排氣溫度所產(chǎn)生的故障。

3.3 潤滑系統(tǒng)故障

活塞式壓縮機(jī)的潤滑系統(tǒng)故障可分為氣缸潤滑結(jié)構(gòu)故障和循環(huán)潤滑結(jié)構(gòu)故障兩類。

3.3.1 氣缸潤滑結(jié)構(gòu)故障

（1）氣缸內(nèi)進(jìn)油量過少。主要表現(xiàn)在油管發(fā)生堵塞、柱塞被磨損等原因引起的。

（2）排氣腔、氣缸壁及氣閥上產(chǎn)生焦渣、積炭。主要是溫度太高，過燒原因引起的。

（3）潤滑油消耗量過大。刮油環(huán)的效果不佳致使機(jī)身中的潤滑油沿著活塞桿進(jìn)入接筒內(nèi)部是造成滑油消耗量過大的主要原因。

3.3.2 循環(huán)潤滑結(jié)構(gòu)故障

（1）油壓降低。主要是油壓表失靈、刮油環(huán)損壞：以及供油不良等很多因素引起的。

（2）油壓過高。使用的油脂黏度比較大、機(jī)器運(yùn)行中的某段油管路發(fā)生堵塞是造成油壓過高的主要因素。

（3）齒輪油泵故障。主要是由于運(yùn)行時間長，齒輪間磨損使得配合間隙過大等引起的。

（4）油溫過高。在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)使用中，如果潤滑油油質(zhì)不合格，運(yùn)動機(jī)構(gòu)裝配間隙過小，潤滑油冷卻水系統(tǒng)不暢通或者供油量不足等都是引起油溫過高的主要因素。

針對以上分析潤滑系統(tǒng)的故障，盡量選用質(zhì)量高的潤滑油，油品必須滿足在高溫下具有足夠的粘度，一定高的閃點(diǎn);具備良好的化學(xué)性能、抗氧化性能;對運(yùn)轉(zhuǎn)部件具備一定的密封能力。此外，還應(yīng)該加大檢查力度，定期清洗油管、油池、過濾器等，確保油路暢通。

3.4 十字頭銷的故障

十字頭銷是壓縮機(jī)的主要構(gòu)成部件，也是故障的多發(fā)零件。十字頭銷固定時，斷面的壓緊螺釘斷裂、十字頭銷的脫落現(xiàn)象，都易產(chǎn)生嚴(yán)重的事故。要確保十字頭銷錐面與十字頭體的配合精度，按要求配研接觸面積應(yīng)在80%以上。因從理論上來看，接觸的方式便是線接觸，對傳遞力與機(jī)組的穩(wěn)定性影響較大，所以說對于十字頭銷的處理要十分注意，尤其是尺寸精度與定位標(biāo)準(zhǔn)，儲存?zhèn)溆玫臉?biāo)準(zhǔn)錐銷，發(fā)生此類故障時，迅速地進(jìn)行排除，保障設(shè)備良好運(yùn)行。

3.5 活塞、活塞桿故障

活塞式壓縮機(jī)的活塞、活塞桿作為重要的部件，運(yùn)行中較易出現(xiàn)相應(yīng)的故障。在裝配過程中，需要按照配合精度安裝準(zhǔn)確與牢固。如果出現(xiàn)問題，整個活塞式壓縮機(jī)的運(yùn)行狀況將受到影響，活塞易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，活塞桿的跳動也會發(fā)生異常，各項配合精度超出限定值。

對于活塞、活塞桿要做好定期的檢查保養(yǎng)，一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，則需要在活塞、活塞桿運(yùn)動的全過程去分析跳動量，找出故障原因，做好及時的處理工作。

3.6 曲柄銷軸瓦偏磨

活塞式壓縮機(jī)通過連桿由曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成活塞的往復(fù)運(yùn)動，由于作用力原理致使曲柄銷、軸瓦偏磨故障時常出現(xiàn)，針對此類故障要從3個方面來處理。

（1）認(rèn)真檢查測量曲柄銷、軸承（軸瓦）的間隙，確保配合精度符合運(yùn)行要求，只要按配合精度標(biāo)準(zhǔn)裝配，曲柄銷、軸承（軸瓦）的偏磨問題會得到根本上的緩解。

（2）連桿的兩端大小頭孔的平行度，裝配后要進(jìn)行測量檢查，確保符合裝配精度、確保各項數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)值。平行度在0.02～0.03mm范圍之間進(jìn)行控制。

（3）活塞桿的跳動，裝配后要進(jìn)行測量檢查，確保在設(shè)計范圍0.07mm全行程內(nèi)裝配后，才能運(yùn)行。

3.7 撞缸故障

活塞式壓縮機(jī)在運(yùn)行和啟動中，當(dāng)活塞到達(dá)上、下（或內(nèi)、外）止點(diǎn)時，活塞端面與氣缸端面直接或間接發(fā)生撞擊，稱為“撞缸”。撞缸故障有3種現(xiàn)象。

3.7.1 直接撞缸

壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，由于安裝標(biāo)準(zhǔn)不高、檢修質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)等原因，致使活塞和氣缸的相對安裝位置發(fā)生一定量的變化，當(dāng)這種變化量大于活塞和氣缸蓋之間預(yù)先所留的間隙時，缸蓋與活塞兩端面就會發(fā)生直接的撞擊。

在安裝、檢修時，要嚴(yán)格把關(guān)能夠影響到活塞位置發(fā)生變化的各種因素，防止因活塞位置的移動變化而引起撞缸。另外要在每次檢修后，對活塞和氣缸間的間隙不符合標(biāo)準(zhǔn)的，進(jìn)行調(diào)整，在確保足夠余隙容積的前提下，盡量降低余隙容積，保證整個壓縮機(jī)的工作效率。

3.7.2 液壓撞缸

壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，潤滑油、冷卻水以及壓縮氣體所帶的液體大量進(jìn)入氣缸，會造成活塞與氣缸蓋的間接撞擊，這種現(xiàn)象稱液壓撞缸，又稱液壓事故。

為了防止液壓撞缸故障，一是在壓縮機(jī)啟動前必須要手動進(jìn)行盤車檢查，一般要運(yùn)轉(zhuǎn)2～3圈，以保證所有氣缸轉(zhuǎn)動一個工作循環(huán)以上，確保氣缸內(nèi)無積液后再正式開車。二是做好設(shè)備定期檢查維修，消除各種易造成液壓撞缸故障的不利因素。

3.7.3 異物撞缸

因進(jìn)氣口前端過濾網(wǎng)破損、吹管不干凈;氣閥螺帽脫落、檢修過程中雜物落入等原因?qū)е庐愇镞M(jìn)入氣缸，造成活塞與缸蓋的間接撞擊。

為了防止異物撞缸故障，一是在檢修過程中對工具、量具加強(qiáng)清點(diǎn)，防止雜物進(jìn)入氣缸內(nèi);二是檢修后，在啟動壓縮機(jī)前一定要手動進(jìn)行盤車檢查，看有無雜物掉入;三是運(yùn)行中要注意傾聽氣缸內(nèi)有無異常響聲，防止異物撞缸事故。

4? 保證壓縮機(jī)完好運(yùn)行的對策

4.1 建立基礎(chǔ)資料、檔案管理制度

壓縮機(jī)的基礎(chǔ)資料和檔案擔(dān)負(fù)著技術(shù)資料的收集、記錄、累計、整理、歸檔等重要任務(wù)。準(zhǔn)確完整的壓縮機(jī)檔案，對實現(xiàn)良好運(yùn)行、實時維修有其重要作用。通過對檔案資料的整理、匯總、分析、歸檔，能夠?qū)收想[患的排除、檢修方案的制定、技術(shù)改造和零配件采購等工作起到指導(dǎo)和推進(jìn)作用。

4.2 嚴(yán)格規(guī)章制度、確保安全運(yùn)行

嚴(yán)格落實壓縮機(jī)巡視檢查制度，嚴(yán)格按操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)制度對壓縮機(jī)進(jìn)行操作和保養(yǎng)。為了使巡檢工作有依有據(jù)，編制巡檢部位進(jìn)行標(biāo)注，對照圖和標(biāo)注進(jìn)行巡檢，讓巡檢人員一目了然。特別是在巡檢過程中，對關(guān)鍵部位的螺母、螺栓、銷軸的力矩要加強(qiáng)檢查，必要時用力矩扳手，嚴(yán)格按規(guī)定力矩擰緊。根據(jù)壓縮機(jī)巡檢記錄和運(yùn)行的實際狀況，確定壓縮機(jī)的保養(yǎng)級別以及小修、中修、大修的維修類別、時間及計劃，確保壓縮機(jī)安全運(yùn)行。

4.3 加大技術(shù)培訓(xùn)、確保持證上崗

活塞式壓縮機(jī)綜合了機(jī)械、電氣、液壓等多方面的知識。壓縮機(jī)能否正常使用，很大程度上取決于操作、維修人員的素質(zhì)，要正確引導(dǎo)教育，樹立正確的安全觀，所以說要加強(qiáng)對操作、維修人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高其基本技能。

（1）請有關(guān)專家、技術(shù)人員進(jìn)行理論與實際操作相結(jié)合的培訓(xùn)。重點(diǎn)放在實時分析和解決問題的能力上，以便維修中有問題能及時做出正確的判斷和處置。培訓(xùn)內(nèi)容包括安全操作規(guī)程、設(shè)備管理基礎(chǔ)知識、設(shè)備點(diǎn)檢技術(shù)、零配件維修安裝技術(shù)、典型案例分析等方面的培訓(xùn)。

（2）操作人員培訓(xùn)重點(diǎn)放在設(shè)備日常保養(yǎng)、安全使用規(guī)程方面;維修人員培訓(xùn)重點(diǎn)放在設(shè)備小修、中修、大修等方面。要積極配合專家技術(shù)人員進(jìn)行壓縮機(jī)修理過程中的分解、組裝、開車檢查、維護(hù)與試運(yùn)行，進(jìn)行全方位、全過程的學(xué)習(xí)、實踐。

5? 結(jié)語

綜上所述，活塞式壓縮機(jī)部件較多，維修保養(yǎng)較為繁雜，產(chǎn)生故障的原因也錯綜復(fù)雜。只要我們不斷地研究、探索活塞式壓縮機(jī)常見故障及產(chǎn)生原因，并熟練掌握其內(nèi)在因素，在使用過程中，嚴(yán)格遵守設(shè)備操作規(guī)程、檢修制度，加大對壓縮機(jī)維護(hù)保養(yǎng)的意識，建立比較完善可靠的檢修機(jī)制，才能確保壓縮機(jī)在正常狀態(tài)下運(yùn)行，延長使用壽命，給安全、高效的航空維修工作提供有力技術(shù)保障。

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