空压机故障诊断（精选9篇）
空压机故障诊断 篇1
首钢迁安钢铁有限公司共三所集中空压机站生产压缩空气, 通过管网输送给全公司各用户, 其中空压机一站共4台瑞典阿特拉斯·科普柯公司生产的ZH15000-6-9离心式空压机, 每台出气量为250Nm3/min, 该型号机组共三级压缩中间冷却并带有后冷却器 (如图1) 。2006年8月投入生产至2009年6月一直稳定运行。2009年7月30日, 4#空压机发生了喘振, 因机组保护动作而停机。
1 故障诊断
根据离心式空压机的喘振机理并针对此型号的机组喘振控制方面, 我们由简单到复杂逐步分析查找原因。
1.1 判断真伪
判断真伪是真的喘振导致停机还是防喘保护误动作。
根据在线监测历史趋势可以看出, 一、二、三级轴振动突然增大超过了停机值, 我们检测了振动传感器和相应线路都正常, 值班人员称当时确实听见了喘的声音。由此判断机组确实发生了喘振, 且防喘保护正常动作发出停机指令。
1.2 一般喘振的原因分析
按两种可能的情况进行分析, 一是机组无法克服系统的背压, 压缩空气不能通畅的排出;另一种情况是吸入口不畅使机组吸入量不足, 无法建立相应的压力而导致喘振。
针对可能的第一种情况, 我们检查了出口逆止阀, 出口旁通阀全部正常;检查了后冷却器的气路, 发现堵塞较严重, 查当时的记录最高压损达到了1bar, 排气不畅可能是导致喘振的原因, 我们更换了备用的冷却器芯。
对可能的第二种情况, 我们检查了空气过滤器、吸入管道及入口导叶调节阀, 全部正常。
开机试验, 机组运行正常, 后冷却器压损0.2bar, 观察运行。至8月5日, 4#机突然自动卸载, 机组记录表明是防喘动作而卸载。
1.3 从控制方面分析
我们从阿特拉斯ZH系列离心空压机的喘振控制方面进行分析。该机组的喘振控制主要参照两个参数Pdt19和Pdt20, 分别是二级喷嘴压差和二级级间压差, 这两个参数构成了喘振控制的两个坐标轴 (如图2) 。
喘振控制的计算式为
Gain———喘振线斜率。
Bias———喘振控制线在Y轴上的偏移量。
S———是机组运行工况点距离喘振控制线的距离。
Gain值与Bias值是机组调试时通过实验做好的固定值, 运行时主要参考Pdt19和Pdt20, 当S值接近0时, 机组防喘保护就开始动作, 用减少进气量和放风的方式调整机组工况, 使机组运行在安全区域内。我们观察二级喷嘴压差和二级级间压差的历史曲线, 发现在机组卸载之前, 二级喷嘴压差由132突然降为0, 此处异常。 (如图3) 因为之前已经对机组的吸入管路和排出管路两方面进行了检查, 所以主要怀疑控制系统出现问题, 可能模块或控制电脑发出的错误信号。我们采取了替换法进行确认, 现场4台机组规格完全相同, 我们把4#空压机的二级喷嘴压差和二级级间压差的传感器、模块以及机组控制电脑板全部与3#机对换, 并对取压管进行疏通。对换后开机正常, 观察运行。
8月8日, 4#空压机又一次自动卸载, 查询记录依然是喘振保护动作。这次在线监测系统采集到了一个重要的信息, 由历史曲线可以看出, 二级喷嘴压差在喘振保护动作前有一个明显波动 (如图4) 。
我们分析二级喷嘴压差的意义, 是由弯管流量计演化而来的反应流量的参数, 一定有原因使吸入流量发生了变化。再看此时入口导叶开度的曲线并没有变化, 即入口导叶阀没有得到调整的信号, 一般认为它是不会动的, 但是我们分析此种机组的特点, 虽然控制电脑能显示入口导叶阀开度和出口旁通阀关度, 但这两个显示的值是输出信号而并非反馈信号, 那么我们还不能排除入口导叶阀发生动作, 需要进一步验证。我们把入口导叶阀和出口旁通阀的电动执行机构进行了相应调整后对掉, 如果执行机构会发生动作, 则会打开出口旁通阀, 使机组放风。开机观察运行。
8月23日, 4#空压机再次自动卸载, 这次我们查询历史曲线, 验证了上面的推断, 三级叶轮出口压力3.9bar, 机组出口压力6.4bar, 此时二级喷嘴压差无变化, 入口导叶全开, 旁通阀本该在全关位置 (如图5) , 从三级叶轮出口压力和机组出口压力判断此时旁通阀是打开放风的, 控制电脑未向入口导叶及出口旁通阀发送调整信号。导致机组自动卸载的原因终于找到了。
2 问题处理
我们更换了4#空压机出口旁通阀的电动执行机构, 之后开机运行至今没有问题。由于阿特拉斯公司的该种执行机构内部程序保密, 需返厂维修。
3 结语
对于离心式空压机喘振的诊断, 我们一般从工况角度分析吸入和排出两个方向。而实时监测系统的应用对机组运行及维修可以起到指南针的作用, 我们工程技术人员通过对监测曲线的分析, 能快捷的找到正确的诊断方向并通过逐步验证来判断机组故障, 用最快的方法处理问题, 缩短诊断时间;同时也可以通过观察曲线的变化, 提前预测可能发生的故障, 把故障处理在萌芽状态, 为企业创造效益。
离心式空压机振动故障分析 篇2
关键词：空压机；轴振；异常分析
中图分类号：TH452文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）18－0012－02
某化工厂现有两套空分装置，分别为KDONAr－4000/1800/ 110型、KDONAr6000/2000/180型，其原料空气压缩机均为离心式压缩机，其中4000空分装置空压机为H440－6.2/0.98型，是2002年出产，6000空分装置空压机为DH63－32型，是2004年出产，两空压机均整体齿轮型结构，四级压缩、三级冷却，由同步电动机通过齿轮联轴器驱动大齿轮。一二级叶轮在一根齿轮轴上组成L轴转子，三四级叶轮在一根齿轮轴上组成H轴转子，分别与大齿轮啮合，靠大齿轮进行增速，电动机转速l 500 r/min，H440空压机L轴级转子转速12 387 r/min，H轴转子转速14 769 r/min；DH63空压机转子则分别为9 512 r/min、11 470 r/min。每只转子上有两只径向轴承，系可倾瓦轴承，采用油泵供油强制润滑。
可倾瓦轴承有5块瓦，周向均布，轴衬的配列位置与主轴颈同心，瓦块为钢制件，内孔浇铸巴氏合金，与垫块装在一起。装在轴承内的瓦块可以绕着自身的轴线（与主轴颈中心线平行）单独摆动，同时由螺栓周向限位，使它在工作时不会与轴颈一起转动，这种可倾瓦轴承对于减振很有效，油从轴承壳的外侧环形供入，经过轴承间隙回油。运转中，每块瓦块随着轴颈旋转而产生的流体动力调整自己的位置，从而使每个瓦块具有最佳油楔，由于瓦块之间的间隙大，油膜不连续，与油膜旋转有
关的不稳定性也就难以形成。每级叶轮轴上均装有两个测振点，图1中在转子轴正上方呈90 °分布，采用涡电流传感，经延长电流接至前置放大器后输出非标准电压信号，再经仪控柜上框架式监视器处理输出标准模拟量信号在DCS上显示，参与报警、联锁。
图1机组结构简图及测点分布图
注：1. 二级叶轮；2. 2A、2B测振点；3. 4A、4B测振点；4. 四级叶轮；5. 三级叶轮；6. 3A、3B测振点；7. 1A、1B测振点；8. 一级叶轮。
1故障分析
两台空压机运转多年，出现多次不同情况的异常轴振现象，现进行分析总结，以求找到克服异常轴振问题的办法。
1.1转子材料
4000空分H440空压机在2002年试车阶段发生两次、2004年发生一次运行中轴振渐升后突然超量程（200 μm）联锁停车，打开检查，叶轮出现裂纹或掉块，造成转子动平衡严重破坏，这种事故一般很少在空分行业发生，系产品制造质量问题。目前叶轮材质一般选用LV302不锈钢，未发生叶轮断裂事故。
1.2长周期运行叶轮上结垢
2005年投用的6000空分DH63－32空压机，运行到2008年，累计运行3.5 a。表现在三四级轴振（图1中测点3A、3B、4A、4B）缓慢上升，并超越报警值（64.75 μm），突破到70 μm、80 μm，一二级轴振测点（1A、1B、2A、2B）未超过25 μm，基本稳定。经停机检查，叶轮积灰多，且由于级问冷却器冷凝水排水不畅，造成三四级后盖板、叶轮上有水垢，污物的存在使转子动平衡破坏；对级间冷却器抽芯检查，其内壁腐蚀严重，底部许多锈渣，将L轴、H轴两套转子送专业厂进行流道清洗、探伤检查和动平衡校验，按照技术要求进行组装，开机后轴振正常，同时对冷却器内壁进行彻底除锈防腐，并将冷凝水吹除管由DN25扩大到DN50，防止运行中冷凝水积聚在底部被气流带走冲刷叶轮。2009年，DH空压机一级轴振上涨，一个月时间上涨20 μm，达到57 μm。三四级平稳未超过27 μm，仍是通过清洗叶轮、校正动平衡解决。
1.3瓦块存在损伤
DH63－32空压机2008年在处理四级出口管上管套环漏气后，开机后原本平稳的轴振持续上升，其中一级轴振比检修前涨30 μm达53 μm，二级轴振上涨13 μm达37 μm无法缓解，只好停机检查，发现二级轴承上边两瓦块损坏一块，其巴氏合金脱落，更换瓦块处理后开机平稳，各级轴振未超过30 μm。
1.4轴承间隙过小，瓦块接触面脏
近几年，H440空压机的油温、油压、气量均平稳，工艺上未进行任何操作时，出现多次各级轴振呈正弦波形异常波动情况，有时波动几个微米，有时十几个微米，有时突升、突降或伴随有轴温突变2 ℃左右。打开轴承检查，瓦块并未损坏，但瓦面上有油积炭现象，导致轴承间隙偏小、接触面不良，但对润滑油进行化验，油质合格。有时可从大齿轮齿上发现许多油渣，虽然润滑油化验合格，但不排除在特定运转条件下油质发生变化的可能性。每次清洗瓦块上油积炭后轴振平稳。后将原某厂供应的润滑油选用壳牌统一的L－TSA46汽轮机油，且将原3U80A－4型螺杆油泵更换为一台较大流量的3U80A－6型螺杆油泵来加强轴承的润滑，在以后的检修时没有发现轴瓦面上没有积炭现象，机器运行中轴振没有再出现正弦波形异常波动情况。
1.5仪控测点故障
2009年，H440空压机在检修完毕开机后二三级的两个轴振测点（2B、3B）不正常：测点3B一直上升、测点2B波动大，只好再次停机检查，发现固定传感器的紧固螺母松动脱落于传感器端头与转子主轴间而随轴转摩擦，影响了测量。于是对各轴振测点重新检查紧固传感器的固定螺母，开机后轴振正常。有时传感器与延电缆接头有油，也会测量有误。前置放大器使用时间长，线性差，也会使轴振波动。
1.6电动机与压缩机的对中
施工应按说明书要求，同轴度要合格。DH63空压机在2005年因轴振上涨检查中发现电动机与压缩机对中不合格，吊开电动机调整时发现电动机下边垫铁使用不规范：用了槽钢来代替垫铁且有的已经变形，压浆层也不符合规范，有垫铁高出压浆层现象，部分垫铁和电动机底座未结合紧密。以上导致运行中对中发生变化，轴振波动上涨。
2解决办法
（1）设备制造厂家必须保证产品质量。对转子、大齿轮这些核心组件必须确保材质可靠。如沈鼓DH空压机选用的叶轮材质LV302B高强度不锈钢，多年来，DH产品从未出现过叶轮裂纹问题。
（2）机组安装必须严格按照要求确保施工质量。联轴器对中，轴瓦间隙、地脚螺栓紧固、轴承盖与轴承间隙的过盈量、转子与密封的间隙以及电动机基础等，必须符合相关技术要求。
（3）润滑油定期化验、更换。每次换油时放净残油、清理干净油箱、过滤器、机壳及冷却器等。油品选用正规渠道、正规厂家供货。
（4）精心操作，避免压缩机工作点进入喘振区造成损坏。每次开机前必须试验联锁停机、油泵联锁起停和防喘振阀动作的可靠性，调整负荷要注意不能超压。巡检中注意冷却器的冷凝水排放，自洁式过滤器滤简阻力偏大或有吸扁破裂现象应及时更换。
（5）严格按照设备操作规程控制各项参数，避免油温过低、过高，波动大。油压符合要求，操作要平稳缓慢，杜绝大起大落。
（6）尽量减少开停机次数。每次大机组起动过程中都要发生较大振动，对轴瓦损伤大，所以减少停机次数，避免带负荷突然停机，加强对电气线路的巡检维护。
（7）每年要计划对机组大修一次。按说明书要求对级间冷却器、压缩机组、润滑系统做彻底维护，转子进行流道清洗，探伤检查、动平衡检验，冷却器抽芯检查、清理内壁锈蚀进行防腐等。
（8）每次检修完毕，仪表人员必须调整、紧固好传感器螺母，确定间隙电压符合技术要求，各连接点牢固可靠，杜绝测量有误的现象出现。
（9）改善空压机吸入口的空气质量，避免过滤器选址在下风向和灰尘多的地方，做好空压机进口过滤器周围的绿化防尘，更换自洁式过滤器滤筒时一定注意密封圈安装到位，防止空气短路不经滤简进入机组。
（10）引入安装空压机在线监测与故障诊断系统，引入新的测振判断技术，各大机组联网监控，以便能及时发现问题及早处理，也提高了设备管理的现代化水平。
3结束语
综上所述，通过对KDONAr－4000/1800/110型、KDONAr 6000/2000/180型，空压机振动原因进行分析，采取了上述有效的对策与处理措施，三、四级振动已明显好转，机组振动故障问题得到了有效解决。目前机组完全有能力做到安、稳、满、优运行8 000 h以上不停车，改造效果良好，提高了企业的经济效益。
Vibration Centrifugal Compressor Failure Analysis
Wang Shaohui
Abstract: This article discusses the abnormal air compressor shaft vibration problems, diagnose abnormal shaft vibration problem, the failure to accurately identify the source, and two air compressors to run over the years appear abnormal shaft vibration problems are analyzed.
Key words: air compressor; shaft vibration; anomaly analysis
空压机故障诊断 篇3
1 往复式空压机故障检测形式
对于往复式空压机监测和诊断,从理论上讲用振动诊断法是有效的,但实际上还须辅以其它的检测方法和手段,如温度监测、润滑油的光谱、铁谱及性能参数的测定等[2]。往复式空压机采用曲柄连杆机构传动,在机器运行过程中产生强烈的变相冲击和变载冲击,以及活塞对缸套的撞击;各个气阀的阀门,周期性地产生落座冲击;再加上滚动轴承、管道、基础、电动机等各个部位产生的附加振动,这些来自不同部位的振动,相互混叠交织,彼此干扰,使综合振动变得相当复杂。无论是判断标准的建立和应用,还是设备状态识别,故障的定位分析等等,都存在特殊性和复杂性。这些特性表现在以下几个方面:
(1)振动频率范围宽广,给对激励源的识别带来一些困难;
(2)机体内运动零件数量多而形状复杂,在工作状态下难以接近;
(3)各个不同部件激励力的传递途径及其对表面振动的贡献还不十分清楚;
(4)当运动部件出现不同故障时,对振动性号的分析识别有相当的难度;
(5)在测试某一部位时,难以排除来自其他方面的众多干扰;
(6)对振动敏感点的选择及判据的确定,在理论上和经验上都不太成熟。特别是当前对往复式机械的判别还缺少权威性的判断标准[3]。
针对以上特点,在故障诊断中,由于磨损或疲劳点蚀引起的异常振动会使摩擦副在运行中产生相应的异常磨粒,通过油液分析尤其是铁谱分析可以直接捕捉到故障磨粒。
2 油液监测技术故障诊断实例
2009年10月13日,在对某船2号中压空压机进行日常的润滑油状态监测时,通过原子发射光谱分析,发现油样中小于10μm的磨粒中,铁、铝元素含量偏高,其他元素含量基本正常(数据详见表1,表2为该空压机润滑油上一次光谱分析的数据);通过荧光能谱分析,发现油样中铁元素含量偏高(数据详见表3),其它元素基本正常(由于实验室条件限制,尚未具备使该仪器分析液体中铝元素含量的条件);经分析铁谱分析,发现铝质磨粒含量偏高,有较多片状磨粒和少量滑动磨粒。综合以上油液分析结果可以看出,2号中压空压机铝元素含量较高,磨损加剧,建议换油和进一步检查气缸内部情况,并继续跟踪监测。图1为铁谱图片,其中谱位为谱片的入口端,照明为透射光、反射光,放大倍数为100倍,磨粒特征为入口端全貌且有较多铝磨粒。
谱片中磨粒多数小于10μm,个别磨粒尺寸大于10μm,呈碎片状条状,表面粗糙有划痕。此类磨粒的形成可以判断该空压机存在粘着磨损。
2009年10月14日,对该空压机使用视频内窥镜通过2#中压空压机曲柄箱对活塞和气缸套进行检查。通过检查,发现该机活塞有几道较深的“拉痕”(见图2),气缸套上也存在两道“拉痕”(图3)。这种情况是由于内部相对运动的部件表面温度升高形成的粘连牵拉造成的。该照片验证了空压机存在粘着磨损这一状况。
造成粘着磨损的主要原因是机器中润滑油形成的油膜被击穿,使机器内部相对运动的部件表面温度升高,直至出现粘着而产生的破坏。油膜被击穿主要有两种原因:一是由于空压机的负载过大或速度过高,使润滑油量相对不足;二是由于机器中的润滑油的粘度达不到要求。
所检测的空压机一直按照规定运转,无过载情况,润滑油添加及时,因此不存在润滑油不足的情况。但检测的油液样本颜色相对较浅,且有气泡存在,已有乳化现象,可断定其中存在水分,结合该空压机的工作环境,发现该空压机有水分,致使润滑油粘度下降,无法有效形成油膜,以至出现粘着磨损,造成空压机故障。
根据以上诊断结果,应该更换该空压机的活塞和气缸套,并且在以后的工作中,严防出现机器进水的状况,以维持其正常运转,保障正常工作。
3 结论
通过对空压机润滑油中携带的磨粒(或污染颗粒、腐蚀产物)进行检测与识别,可较好的获得机器的润滑和磨粒状态的信息,定性和定量地描述空压机的磨损状态,并能准确定位故障部位。为往复式空压机的状态监测、保养、维修提供可靠的技术参考依据,发挥质量监控的效力。
摘要：往复式空压机是各类生产企业中通用的动力设备,应用于冶金、矿山、船舶、机械制造等行业部门,尤其是在船舶上的应用更加广泛,往复式空压机的故障诊断通常使用振动法,但由于其机械结构复杂、运动部件多、工作时振动激励源较多,有时利用振动信号确定故障部位较难。介绍了利用油液分析技术空压机故障,并通过实例具体分析了空压机的故障。
关键词：往复式空压机,油液分析,故障诊断
参考文献
[1]韩捷,张瑞林.旋转机械故障机理及诊断技术[M].北京:机械工业出版社,1997.
[2]魏宁,黄秀前,草跃云.舰艇机电设备状态监测与故障诊断技术[Z].海军工程大学,2005.
[3]陈长征,胡立新,周勃,等.设备振动分析与故障诊断技术.北京:科学出版社,2007.
[4]毛美娟,朱子新,王峰.机械装备油液监控技术与应用[M].北京:国防工业出版社,2006.
空压机故障诊断 篇4
关键词：离心式空压机；故障原因；处理措施
引言
离心式空压机是有转子和定子两个部分组成，转子的组成部分为叶轮和轴，定子最主要是气缸。在化工生产中离心式空压机是最常使用的一个生产设备，其工作状态影响着化工生产的安全性和效率。从其实际工作现状进行分析，在生产的过程中，离心式空压机会发生一些故障，影响化工生产，所以本文针对离心式空压机的故障发生原因、措施措施等相关的内容进行分析研究。
1.离心式空压机的常见故障
在化工生产使用到的生产设备有很多，例如风机、离心机、空压机等，这些设备在化工生产中发挥着重要的作用。离心式空压机是化工生产常用到的一种机械设备，其在工作的过程中，主要是通过高速的旋转，产生离心力，在其产生的离心力的作用下，将气体压进其扩压器中，增加气体的压力，进而实现压缩空气的目的。
在离心式空压机工作的过程中，会产生一些故障，会对离心式空压机工作的稳定性、空气压缩的质量、化工生产的安全性和质量等产生影响。因为离心式空压机在工作的过程中是采用的离心力原理进行工作，为此在其工作的过程中，会因为离心力发生偏移或者偏移过大时，将会影响其工作效率等。从日常的离心式空压机故障维修现状进行分析，可以将离心式空压机工作中产生的故障分为以下这几类：
1.1.振动故障
离心式空压机在工作的过程中，通过高速的旋转，产生离心力，进而实现其工作目的的，但是在离心式空压机高速旋转的过程中，机组会产生强烈的振动[1]。振动的产生，将会导致叶轮和转轴之间发生松动，影响离心式空压机内部部件之间的紧密性，导致离心式空压机的整体工作效率下降。因为离心式空压机工作的过程中，产生的振动频率非常大，因为会造成空压机部件的损坏，影响其正常工作。
1.2.共振故障
离心式空压机在振动的过程中产生的振动具有一定的频率，因为在其工作的过程中，非常容易造成物质本身具有的频率和振动频率达成一致，产生共振现象，对设备本身产生伤害。在离心式空压机工作的过程中，产生的共振现象多发生在转子高速旋转的过程中，当发生强烈的共振时，会影响设备的灵活性，降低其工作效率，严重时设备将无法工作。
1.3.转子平衡故障
从离心式空压机的结构进行分析，其是由转子和定子两部分组成的，转子是主要的部件，通过转子的高速转动，产生离心力进行工作。在对离心式空压机进行日常检查和维护中，对转子的检查，会忽视对其平衡的检查，进而造成空压机在工作的过程中，因为转子平衡的问题产生故障。而且转子的平衡问题没有控制好，将会造成部件的松动。
1.4.安装、调整故障
再精密的设备，在安装和调试的过程中，如果有一个部件没有进行良好的连接，将影响着设备的工作质量，甚至影响设备的安全运行[2]。离心式空压在安装和调整的过程中，因为工作人员的疏忽，造成设备各个部件的连接不紧密，在工程的过程中影响设备的安全性，也影响着化工生产工作人员的生命安全。
2.离心式空压机故障处理措施
从离心式空压机维修中遇到的故障进行分析，除了以上这些问题之外，还有其他方面的因素，造成设备运行中发生故障，影响设备的安全性和工作效率。为了提升离心式空压机的工作效率，提高其安全性，在日程的使用中，不仅需要定期对设备进行维护、保养，保证离心式空压机的安全性和设备的运行质量。
针对离心式空压机工作过程中产生故障，采取针对性的措施，提高离心式空压机的工作效率和设备的安全性。
2.1.振动故障处理
为了将离心式空压机工作中因为振动产生的故障消除，需要保证离心式空压机各个部件的精度和准确度，在各个部件连接的过程中，需要保证安全性。针对离心式空压机振动故障原因进行分析，对振动产生的频率进行计算，找准各个部件的重心，保证空压机在工作的过程中，各个部件之间的传动一致，将因为振动产生的故障降低。
2.2.平衡故障处理
在离心式空压机工作的过程中因为转子平衡产生的故障，对其产生的影响非常大，会造成设备损失，在化工生产中发生故障，影响化工生产质量和生产的安全性，为此需要针对平衡故障，采取针对性处理措施。在离心式空压机使用前，进行平衡的调整，保证空压机转子、转轴等部件之间的连接安全、合理，在空压机使用的过程中，需要进行模拟检测，获取空压机工作中产生的相关数据，保证设备运行的安全性和合理性。
2.3.其他故障的处理
在离心式空压机工作的过程中，产生的故障处理本次研究中涉及到几个主要故障以外，还有很多其他方面的故障，影响空压机的正常工作和安全性。为了保证在化工生产中，空压机的运行质量，需要加强日常的维护，定期对空压机的各个部件进行润滑保养和检查，并在日常工作中，加强离心式空压机的运行管理。
为了保证离心式空压机在工作的过程中，可以安全运行，有高质量的运行效率，需要保证离心式空压机各个部件的质量。同时将其工作环境改善，保证工作环境的干净清洁，避免因为空压力在较大的离心力作用下，将工作环境中的灰尘等压入空压机中，将其内部污染，影响工作效率[3]。
综合进行分析，离心式空压机在工作的过程中，因为各种原因产生的故障，严重的影响着其工作的质量，以及设备和化工生产人员的生命安全，所以需要针对其产生的各种故障，进行故障原因分析，然后采取针对性的措施，保证其运行的安全性。
3.总结
离心式空压机在日常运行中，会因为各种因素，造成其产生故障，为此在其日常的使用中，需要加强离心式空压机的维护和保养，定期对其各个部件进行检修。离心式空压机是化工生产中经常使用的一种设备，其安全性关系着化工生产的安全性，为此在日常工作的过程中，加强维护管理，降低故障发生率，保证其运行的安全性。
参考文献：
[1]李振威.离心式空压机振动故障原因分析[J].化工机械，2012（06）：814-815
[2]欧阳晖.浅谈离心式空压机故障原因及处理方法[J]. 南昌高专学报，2011（03）：167-168
空压机故障诊断 篇5
(2) 油压机压力不足 (正常工作压力32MPa) , 调整溢流阀后, 压力始终在低位。首先检查外围有无漏点, 清除外围漏点后, 再重点检查溢流阀和其余阀组, 检查阀芯与阀芯座密封及配合情况, 检查阀芯上是否有异物, 弹簧是否疲软、断裂。阀孔与滑阀配合间隙过大, 也易造成油液互通, 影响压力, 要清除阀组内的异物, 清洗阀芯, 更换受损弹簧, 修复或更换受损的阀芯、阀座, 消除阀组内部泄漏。
(3) 当压力不足, 出现动梁上升停止后下滑过快时, 则应拆开中间缸提升油管下端的接头检查。如加压一段时间后, 油管内持续有回油, 则说明中间缸活塞密封件受损, 形成缸内窜油, 使之产生下滑现象, 此种情况应及时更换受损密封件, 恢复动梁的平稳。
(4) 当油压机的管路与接头及各连接处出现渗油、漏油时, 应拧紧或更换紫铜垫与密封件, 并检查有无裂纹、破损。要适当调整系统压力, 防止油液压力过高造成密封件、密封面泄漏。要选择合适的密封元件和正确的紧固密封方法来消除漏油。
(5) 开机后出现异常噪声时, 首先检查油箱油位是否过低, 滤油器是否堵塞或吸空。要及时清洗滤油器, 补充油液至所需油位。还要检查相关接头是否漏气, 油路中进入空气后, 就会伴随出现噪声与振动, 可稍许松开液压油路中的相关接头, 反复操作油压机, 在全行程上运行, 排出油路中的残余气体。
(6) 密封材料老化、失去弹性, 油液不干净, 压力调得过高, 密封件方向装错等, 都会加剧密封件损坏。要正确装配有方向性的密封件, 适当调整好压力, 保持油液洁净。
空压机故障诊断 篇6
DY014型10MN油压机, 天津市锻压机床厂制造, 借助于各种模具, 实现对板材、型材及构件的弯曲成形等各种工艺操作, 是造船行业重要加工设备之一。DY014型油压机液压系统分4个部分, 分别是位于移动压头上方的主油路系统, 地面上方的副油路系统和左、右升降辊道下方的辊道升降油路系统。
1. 主油路系统
主油路选用派克公司 (原丹尼逊公司) 的轴向柱塞泵作为主泵, 辅助泵为叶片泵。比例溢流阀 (18) 可对系统压力从5~21MPa无级可调。两泵分别由电机M2和M1驱动, 主泵供油经换向阀 (17) 流回油箱, 实现空运转 (图1) 。
按压按钮SB11 (表1) , 电磁铁YA11、YA13、YA14、YAA通电主泵供油经单向阀 (3a) 、方向阀 (17) 、方向阀 (19) 进入两提升缸上腔, 提升缸下腔的排油经插装阀组返回提升缸上腔, 压头实现快速差动下行。此时主缸在自重作用下快速下降, 主泵流量不足以补充主缸上腔空出的容积, 因而上腔形成局部真空, 置于主缸顶部的油箱内的油液在大气压及油位作用下, 经液控单向阀 (21) (充液阀) 进入主缸。
当压头到达限位LX2时, 电磁铁YA15开始通电, 其余电磁铁保持上一动作状态, 这时提升缸下腔的排油通过方向阀 (17) 经回油滤油器 (5) 直接进入油箱, 压头实现减速下行。
当压头到达限位LX3时, 只有电磁铁YA11、YAA保持通电, YAA调整到工况所需的电流值, 其他电磁铁均断电, 这时主泵供油经单向阀 (3a) 、方向阀 (17) 、方向阀 (19) 、单向阀 (3b) 进入主油缸, 充液阀 (21) 关闭, 提升缸下腔排油经插装阀组、方向阀 (17) 返回油箱, 此时压头慢速下行并加压, 当压力到达保压压力设定值时, 其他电磁铁均断电, 系统进入保压状态。
当压头需卸压时, 按下按钮SB12, 则电磁铁YA16通电, 辅助泵供油经单向阀 (10) 、方向阀 (24c) 、单向节流阀 (16) 进入充液阀 (21) 的控制腔, 充液阀 (21) 打开, 则主缸此时卸压, 经过一段延时后, 主缸压力卸净, 这时电磁铁YA12、YA14、YA15、YA16通电, 压头进入回程停止。在该系统中还包括上压头松开, 油泵夹紧缸松开, 紧急停止等特殊动作。
2. 副油路系统和左右辊道升降系统概述
副油路用于控制工作台的工艺动作;左右升降辊道油路用于控制机器两个升降辊道的动作。 (此部分略) 。
二、故障现象与故障检查排除
1. 故障现象
主油缸快速下降后, 慢速加压动作无, 无法压制工件, 其他动作全部正常。液压系统故障一般可以分为两类:一类是整个液压系统发生故障, 执行机构动作失灵或速度缓慢, 此时可考虑是否因泵和溢流阀的损坏或零件磨损以及滤油器堵塞所引起的流量、压力不足。另一类是个别机构动作无或发生故障, 一般可以从发生故障的执行机构 (如液压缸) 或控制机构 (如阀件) 入手分析。
2. 故障检查与排除
(1) 检查所有执行机构电气按钮、PLC程序输入输出点及电磁线圈得失电情况, 均正常。
(2) 检查泵出口压力。在主油缸回程时, 压力表 (14a) 读数5MPa, 而在执行下压力动作时, 压力表 (14a) 压力读数为0, 基本说明:液压油路主泵 (2) -单向阀 (3a) -方向阀 (17) -比例溢流阀 (18) -方向阀 (19) -单向阀 (3b) -充液阀 (21) (主油缸) 中某处发生泄漏。
(3) 检查上述油路中溢流阀 (4a) 与比例溢流阀 (18) 。在 (2) 中已得出:当主油缸回程时, 有压力显示, 故暂时排除溢流阀 (4a) 发生故障的可能性;检查比例溢流阀 (18) , 此阀是座阀结构的先导式溢流阀, 系统压力可随电气输入信号 (电流的调节) 连续改变, 但检查发现, 电流调节装置已失灵, 无法对系统压力进行正常的调节和读取, 故采取隔离比例溢流阀 (18) 的做法:对其安装底座进行堵截, 即油路不经过比例溢流阀 (18) , 直接由方向阀 (19) -单向阀 (3b) 进入主油缸。重新启动主泵, 用手启动方向阀 (17) 的YA12电磁阀, 但系统压力依然没有建立, 此可以推断, 溢流阀 (4a) 、比例溢流阀 (18) 不是泄漏的通道。
(4) 对单向阀 (3b) 进行直接堵截。启动主泵, 直接用手启动方向阀 (17) 的YA12, 主油缸慢速动作出现, 出口压力表 (14a) 显示15MPa压力, 与机器正常压制工件时压力接近。由此可以得出液压油路主泵 (2) -单向阀 (3a) -方向阀 (17) -比例溢流阀 (18) -方向阀 (19) -单向阀 (3b) 处系统压力正常, 泄漏发生在充液阀 (21) 或主油缸处。
(5) 分析主油缸与充液阀 (21) 。如图2充液阀结构图所示, 当主油缸慢速下行并加压时, 充液阀阀芯应处于关闭状态。如果图中小弹簧损坏或者充液阀底座与油缸顶部出现泄漏, 则主油缸无法建立足够的压力实现慢速并加压的动作。此外, 此主油缸为单作用油缸, 回程主要依靠两个提升油缸。当慢速加压时, 主油缸压头显然没有出现大量的从上腔泄漏的油液, 故主油缸内部泄漏的可能性排除。
(6) 拆除油箱上部管路, 排尽油箱油液, 发现底部充液阀损坏如图3, 充液阀安装螺栓基本断裂, 底部开裂, 大量油液从底部及安装处泄漏。更换新的充液阀后, 系统压力恢复, 工作正常。
三、故障原因分析
充液阀 (21) 底部开裂及安装螺栓断裂是油路系统压力无法建立的直接原因, 不考虑充液阀 (21) 和紧固螺栓本身的质量问题, 比例溢流阀 (18) 压力调节失灵应该是引起这次故障的导火线, 比例溢流阀 (18) 的作用是对系统压力从5~21MPa进行无级可调, 调节失灵可能导致油路系统压力过高, 油路在过高的压力下长期运行, 薄弱环节就容易出现损坏, 比如此次充液阀阀座本体开裂和安装螺栓断裂。
几种空压机常见故障处理 篇7
瑞典Atlas Capco公司生产的XAHS365MD型柴油机驱动单级双螺杆空压机, 排气量23.4m3/min, 排气压力1.2MPa, 常见故障是因温度过高而停机。该机型设定最高排气温度一般为110℃, 若超过此温度, 柴油机熄火电磁阀动作, 空压机自动停机, 同时温度警示灯闪烁报警。温度过高停机通常有以下几种状况。
(1) 空压机工作环境通风散热状况不佳。附近有挡墙类障碍物, 导致气流循环受阻。运行时空压机门敞开, 无法形成散热循环气流或空压机附近有其他热源辐射。
(2) 散热器堵塞或滤油器太脏。当空压机周围环境粉尘较多时, 散热器外表黏附粉尘或油泥, 内部铜管也容易因油垢积累而堵塞, 从而影响散热效果。该机型有3个滤油器, 油太脏时, 润滑油无法按正常流量进入压缩机, 压缩机会因冷却润油不足而迅速升温。
(3) 机油油面过低或机油品质差。机油对压缩机螺杆同时有润滑和冷却作用, 油面低于检视管下端时应立即进行补充。该机采用生产厂商的专用压缩机油, 用其他黏度及比热达不到标准的润滑油, 会造成温度过高。
(4) 冷却风扇故障。风扇胶带断裂或胶带太松, 会使风扇停转或转速降低, 从而影响散热。
(5) 断油阀失灵。在滤油器与压缩机之间有一个断油阀, 当断油阀没有开启时, 机油无法对压缩机阴阳转子进行润滑冷却, 压缩机温度会迅速上升, 达到设定温度就会停机。拆下压缩机主机排气端的温度塞, 会发现塞上干燥无油。打开空压机底部检修孔, 拆下断油阀, 用手指轻轻拨动阀杆, 如拨动或回位困难, 需进一步将断油阀解体。如果阀杆或阀孔有油垢, 则需用细砂纸打磨直至能轻松滑动。如果弹簧折断或有异物卡住也会影响阀杆运动, 需更换弹簧或清洗弹簧及弹簧座。
(6) 排气压力过高。当排气压力超过1.2MPa时, 压缩机会因负荷过重而升温自动停机。此时要先检查和调节压力阀, 然后检查柴油机油门控制系统并排除故障。
(7) 油气分离器滤芯太脏时, 因油阻力过大而影响循环, 造成过热停机。这种情况可从加载前后的压差进行判断, 当两端压差过大时, 就应进行清理或更换滤芯。
(8) 温控器旁通阀处于开启位置。温控器旁通阀在冷机时处于开启位置, 温度升高后逐渐关闭。当其失灵后就可能一直处于开启位置, 冷却油就不通过散热器而直接流回空压机, 空压机温度会慢慢升高而停机, 其检修方法与断油阀的检修相似。
二、ATLAS GA110-250系列空压机故障处理
GA110、GA160、GA200、GA250系列空压机为电机驱动型单级或双级双螺杆空压机, 排气量分别为18m3/min、20.5m3/min、28m3/min, 34m3/min。GA110型排气压力为0.85MPa, 后3种排气压力为1.3MPa。
(1) 空压机运行不加载或不卸载。此类故障均是空压机加载电磁阀故障, 不加载是加载电磁阀线圈故障或电磁阀的控制电气线路故障, 需检修电气线路或更换电磁阀线圈。不卸载是电磁阀底座或卸荷阀小活塞机械故障, 需调整和清洁电磁阀底座或卸荷阀小活塞, 若调整或清洁后仍不能解决问题, 则更换即可。
(2) 空压机运转时排气温度过高。发生此类故障一是要检测排气温度传感器, 看其是否给出了错误的信号。二是要看压缩机油是否太脏, 必要时换油或更换压缩机油过滤器。
(3) 通电后电机不启动。检测三相电源电压和电流, 若电压或电流达不到, 则不会启动。将各种装置进行复位, 如紧急停车开关、各种保养复位装置等。
(4) 运转过程中出现各种故障信号而停机或不停机。若出现故障信号, 可在电脑控制器上进行查找对比, 若查出设备是需要进行空滤、压缩机油的维护保养, 则保养复位后即可消除故障信息。有时可能是传感器故障, 调试或更换传感器后进行复位, 即可消除故障信息。
三、Ingersoll Rand VHP600E空压机常见故障
(1) 运行中自动停机。美国Ingersoll Rand公司VHP600E型电动单级双螺杆式空压机, 运行中自动跳闸停机。原因有两个:一是排气温度过高, 故障原因与XAHS365型空压机相似。二是外部电压原因, 因该机自带欠压继电器和错断相继电器等安全保护装置, 当接入电压低于额定电压 (380V) 85%时, 或电源相序不正确及三相电源缺相时, 都会自动停机。
(2) 排气压力过低。首先检查各电磁阀及管接头有无漏气, 其次检查碟阀是否全部打开, 最后检查压力开关上限是否正常, 不正常则应重新调整。
船用空压机故障分析及处理方法 篇8
往复活塞式空压机是由电动机经皮带带动轴旋转, 再经连杆带动活塞产生往复运动, 使气阀、活塞、汽缸所组成的活塞腔容积发生变化, 达到压缩空气的目的。压缩机由电动或柴油机通过皮带盘带动曲轴旋转, 曲轴曲柄销带动连杆大头回转, 连杆小头通过活塞销带动活塞在汽缸中作往复运动。Ⅰ级压缩空气经级间冷却器冷却、再经Ⅱ级压缩至额定压力后进入气瓶。气瓶机组由移动式气瓶、压缩机、B型三角胶带和电动机或柴油机等组成。压缩空气经单向阀进入气瓶。气瓶内气体的压力由压力表显示。当压缩空气超过调定压力时, 控制阀、安全阀或压力控制装置先后工作。
2 排气量影响因素
由于实际压缩机存在气体泄漏, 所以排气量一定少于进气量, 单级压缩机的排气量被定义为压缩机排出的气体容积流量换算成压缩机进气状态下的气体容积流量, 以表示。
定义泄漏系数:
参照式 (1) , 排气量
结合行程容积, 则
所以排气量计算式为,
由上式可看出, 排气量与容积系数、温度系数、泄露系数和压力系数、每级的汽缸行程容积及压缩机转速有关。
3 空压机故障概述
船上配备有两台空压机, 一般情况下1#常用, 2#备用。在值班过程中, 发现1#空压机排气量降低, 压力表显示压力偏低, 且压力上升速度缓慢。换用2#空压机时则排气量正常, 压力表压力上升速度正常, 于是排除系统泄漏的影响。机旁检查发现低压级气阀的阀盖温度很烫手, 初步怀疑1#空压机的气阀存在漏泄情况。暂时用2#空压机取代1#空压机为船舶提供压缩空气, 对1#空压机进行拆卸, 取出低压级气阀, 检查其阀片密封情况及弹簧弹性, 发现阀片磨损严重, 弹簧的弹性不足, 为求稳妥, 换用另一组气阀。同时橡胶圈密封情况也已经很差, 在此情况下更换橡胶圈, 改善其密封情况。将处理过的气阀重新安装到空压机上, 试运行, 问题得到极大的改善。空气压缩机排气量降低这种现象比较隐蔽, 往往在出现问题的时候才能得到人们的注意, 但它易使问题积少成多、积小成大。所以必须在日常维护中细心检查, 发现故障的征兆, 及时查明原因, 及时处理, 杜绝设备带病运行。
4 故障的分析
任何异常都可能是故障的征兆。故障现象都具有一定的特点, 比如说可见, 可闻, 可触摸等。概括起来有以下几点:
其一, 动态反常:如压缩机不易启动、工作时转速不稳、振动严重及突然停机等。
其二, 声音反常:如发生各种不正常的敲击声、摩擦声、漏气声等。
其三, 温度反常:如油、水温度指示过高或过低, 零部件表面温度及压缩气体温度过高等。
其四, 外观反常:如压缩气体中混有较多的机油和水珠, 湿度过大, 露点过高, 有漏油、漏水、漏气等现象。
对于船上空压机所发生的故障, 温度反常的现象非常严重, 阀盖摸起来很烫手, 初步怀疑低压级气阀存在泄露, 根据, 其泄露增加, 泄露系数会减小, 进而导致空压机排气量的降低。对直接导致故障发生的气阀进行拆卸和检修。拆下气阀, 观察其密封情况, 发现其阀片磨损情况较为严重, 换新, 同时更换密封效果不太好的橡胶圈 (船上称之为“O”型圈) 以改善密封。测量吸气阀与排气阀的升程, 检查弹簧的弹性, 发现弹簧的弹性不足, 为求稳妥换用另一组气阀及弹簧。在装配时, 更换缸盖与机体间破损的垫圈。此后, 重新启动空压机, 试运行, 其工况得到很大程度的改善, 排气压力的上升明显加快。
根据排气量的影响因素, 综合船上空压机的原理和结构, 可以针对排气量不足的现象进行更为系统的分析, 一般来说空压机排气量降低的原因分为三个方面:
其一, 使理论排气量降低的因素。如空压机转速达不到额定转速, 一般像这种情况是由于传动皮带打滑引起的。
其二, 由漏泄造成的排气量降低。如:a.阀片变形, 磨损不均, 接触面有污物;b.阀座与阀孔结合面不严或忘记加垫圈;c.汽缸、活塞环磨损过大, 以及活塞环卡死, 断裂等情况。在船上, 这种情况是最易出现的, 需要得到更多的重视。
其三, 使吸气阻力过大的原因。如:空气滤器脏堵或气阀通道结碳过多。对此, 二管轮带领机工和实习生还检查了传动皮带的张紧情况, 检查了空气滤器的脏堵情况, 两者都较为正常。虽然空压机排气量降低这一故障暂时不会对机器本身造成影响, 但久而久之, 容易造成设备事故。因此, 还必须加强对空压机的日常维护。
5 故障的排除
在分析压缩机故障症结时, 要讲究一定的方法:
5.1 隔断 (接通) 法
其指的是持续或断续地停止 (或接通) 压缩机最有可能产生故障的某一部分的工作, 观察故障现象的变化, 以判定故障所在。
5.2 试探法
采用试探法时, 应尽量少拆机件, 并保证所拆机件能够恢复到正常状态, 不会造成不良后果。同时, 应避免多个部位或同一部位的多项拆卸和调整, 以防互相影响, 引起判断失误。
5.3 比较法
经过分析判断, 认为某机件引发故障的概率很高时, 可将该机件用同类新品替换或与其他部位的相同件对换, 然后使其工作, 观察故障现象的变化, 并对前后现象进行比较, 判断该机件是否发生了故障, 或者判明故障发生的部位。
摘要：本研究分析了2ZF-0.34/3-B型空气压缩机的原理和影像排气量的因素, 介绍了船上空压机出现的排气量不足故障的现象, 联系空压机运行原理和结构特点, 对故障进行分析, 找到问题的根源所在, 对出现问题的部件设备等进行修理、换新等操作, 最终排除故障, 恢复空压机的正常运转。在此基础上, 总结出关于故障分析和处理方面的经验, 作为一种普遍性的分析程序, 对船上发生的其他故障的分析研究具有一定的借鉴意义。
关键词：空压机,气阀,故障,判断,处理
参考文献
空压机柴油发动机启动故障分析 篇9
1. 速度/正时传感器故障
CAT电喷柴油机通常有初级速度/正时传感器和次级速度/正时传感器。正常情况下, 次级速度/正时传感器用来确定一缸处于压缩上止点的启动正时, 当正时确立后, 初级速度/正时传感器则监测整台发动机的转速。如果有一个速度正时传感器在发动机正常运转中有故障, 此时并不影响发动机的运行。即两个速度正时传感器中的任何一个传感器有故障, 都不会影响发动机的启动与运行, 但若两个速度正时传感器同时出故障, 则ECM无法分析速度信号, 发动机转数为零, 燃油喷射终止, 则无法着车。因此当发动机无法着车同时又排除了其他可能因素, 则将两个速度/正时传感器全部拆下, 用万用表测量其阻值, 初级速度/正时传感器的阻值为75～230Ω, 次级速度/正时传感器的阻值为600～1 800Ω, 如两个传感器测量的阻值都不在该范围内, 则说明速度/正时传感器损坏, 需更换新件。
2. 油路故障
油路故障主要表现为燃油或机油压力低、管路堵塞或泄漏等。在确定管路没有堵塞、泄漏或其他常规影响因素的情况下, 查看燃油和机油压力是否正常。CAT C-9型电喷柴油机启动时的机油压力应为45～50psi (0.31～0.34MPa) 。通常情况下, 机油压力可以保证, 往往是燃油压力低。由于没有燃油压力表, 所以通常的做法是:将带有回油单向阀的的回油管拆下并弯折, 用大力钳将其卡死, 再用手油泵泵油, 直到泵不动为止, 并锁住, 之后打马达启动发动机, 如果此时发动机的声音由“呜呜”的连续闷声转为断续的“突突”声, 表明有要着车的迹象, 则说明燃油压力低, 燃油输送泵损坏, 更换燃油输送泵即可。
3. 喷油器故障
喷油器故障是导致CAT C-9型电喷柴油机不着车的最常见故障。CAT C-9型电喷柴油机的喷油器是液压驱动电子控制单体喷油器, 其由执行器、泵体和喷油嘴组成。工作原理是:液压泵提供870～4 000psi (6～28MPa) 的机油压力给喷油器, 并推动其泵体内的压力放大活塞, 将燃油压出喷射。其中喷油嘴的寿命和燃油质量有较大关系, 而执行器的故障率则与机油油质密切相关。喷油器的喷射过程分预喷射、辅助喷射、延迟、主喷射和充油五部分, 由执行器动作主导。执行器内的阀导杆和滑动阀均和机油直接接触, 所以其对机油的油质要求特别高。一旦使用不符合规定的机油或机油使用周期过长, 油质变差, 便容易使喷油器柱塞锈蚀、卡死, 或机油根本无法进入喷油器, 而导致发动机不着车。
遇到该情况, 首先检查机油油质。如发现机油黏度过大或使用周期过长而导致杂质增多, 则可肯定是柴油没有进缸, 喷油器不喷油。通常的做法是:将所有喷油器拆下, 用容器装满符合要求的新机油, 并加热到约80℃, 再将所有喷油器浸泡在容器中, 大约10min后, 取出喷油器, 一边清洗表面一边甩动喷油器, 使喷油器内残留机油一起甩出。之后将所有喷油器复原, 并更换符合规定的机油, 发动机即可着车。鉴于此种机型喷油器故障率较高, 建议使用CAT原装机油。
以上所述是导致电喷柴油机启动不着车的三个常见也是主要的原因, 虽然电喷柴油机品牌较多, 但构造和工作原理大致相同。对其他电喷柴油机启动不着车的故障运用以上分析方法, 也能够大大缩短维修时间, 有效排除故障, 保证设备正常运转。
参考文献
[1]李飞鹏.内燃机构造与原理[M].北京:中国铁道出版社, 2003.
[2]王新晴.内燃机修理[M].国防工业出版社, 2008.