摘要：往复式压缩机是归属于容积式压缩机，它是一种可以将封闭空间内一定容积的气体依顺序的吸入和排除来使其静压力得到提高的压缩机。其在现代化工企业的生产过程中得到广泛的应用，但是由于其复杂的设计原理、工况以及结构特点，使其具有较高的故障率，容易受损的部件也比较多。这就要求相关工作人员必须要掌握往复式压缩机的故障诊断方法和技术，确保往复式压缩机的正常运转。
关键词：往复式压缩机；故障；诊断方法
1 往复压缩机的主要结构
往复压缩机的主要部件包括：气缸、曲轴、连杆、活塞组件及一些附属的设备等。
（1）气缸对于压缩机来说，是重要的零部件之一，它具有良好的导热性，能够带走压缩机内部因摩擦而产生的热量，其表面具有耐磨和润滑的作用。在气缸中，气阀发挥着重要的作用，它经常容易损坏，气阀的设计要考虑到压缩机的功耗、运转的可靠性及其排气量等。
（2）对于曲柄连杆机构来说，它主要包括曲轴、连杆、十字头、滑道等。它是主要的传动部件和受力部件，在运转方面，它能够将电机的旋转运动转化为活塞的水平运动，从而实现活塞往复压缩气缸中的天然气。一台压缩机的价值有三分之一体现在曲轴上，曲轴在各项工艺上有极高要求。
（3）活塞组件主要是有活塞环、活塞头、活塞杆及托瓦等组成。活塞的尺寸和形状受气缸的影响，分为单作用活塞和双作用活塞。活塞环的主要作用是实现气缸内高压气体的密封。托瓦主要就是对活塞其支撑作用，但它因长时间受力的原因，经常发生损坏，因此，为了延长压缩机的使用寿命，我们要选择品质优良的托瓦材质。
（4）活塞杆填料主要位于活塞杆和密封气缸的空隙之间，它能够有效地防止气体在此处的泄漏，填料环在设计安装时要控制好“三个间隙”，其中三个间隙包括径向间隙、轴向间隙及切向间隙。
（5）润滑系统是压缩机的重要组成部分，启机过程中滑油压力是重点监视对象。做好主轴与连杆间润滑、活塞与气缸间润滑是压缩机运行的必要条件。
2 往复式压缩机常见故障及原因分析
2.1 气阀故障
在往复式压缩机中，气阀是其主要的构成部件，该部件会随着气缸内气体压力的变化而自动开关，其工作是否正常决定着整个压缩机排气量的大小和功率的消耗。一般来讲，往复式压缩机对气阀的要求很高，必须使其具有阻力小、密封性好和噪声低的特点，同时对其使用寿命和组成结构还有一定的要求。在往复式压缩机中气阀故障发生的可能性很高，大约可以占到60%，并且其故障形式通常为阀片故障和弹簧故障两种。第一，阀片故障。阀片的功能是帮助气阀完成开闭动作，该动作的完成同时需要阀片和弹簧的辅助，而其开启的程度是由限位开关来控制的。如果阀片外部的气压高于阀片内部的气压，并且这个压力值大于弹簧的压力时，此时外界的空气就会进入气缸内部。如果阀片外部的压力低于阀片内部的气压，此时再加上弹簧的作用，阀片就会被压回阀座而停止进气。而由于阀片在工作过程中会不断地与阀座或者是限位开关发生碰撞，在工作一段时间后就会因为受到反复的冲击载荷、弯曲载荷以及摩擦磨损，就会导致阀片的损坏。在压缩机发生的故障中阀片损坏的现象非常常见，为此在制造阀片的时候应该选用性能较好的合金钢作为制造材料。第二，弹簧故障。弹簧发生故障的形式通常为折断和弹性变形，压缩机在工作过程中流经阀门的气体作用力会周期性的变化，随之弹簧也会被周期性压缩释放，此时就会使得弹簧承受的扭矩和弯曲应力发生周期性的变化，长此以往就会使得弹簧发生疲劳破坏。而如果弹簧发生故障，阀片就不能正常的开闭，进而导致压缩机不能正常工作。
2.2 活塞环故障
活塞环是嵌入到活塞槽沟内部的金属环，又称之为胀圈。在往复式空气压缩机当中，其在实际应用当中很容易损坏。对于活塞环来说，其通常使用灰铸铁制作而成，具有着方形断面，且具有着一定的弹力。其工作原理，即通过本身张力的应用使环的外表面紧贴在气缸的镜面位置，其断面则同活塞环槽壁面上紧贴，其目标即是避免避免气体因此泄漏。
在具体运行当中，也需要避免压气从切口位置发生泄漏，对此，即需要以错开的方式处理两个活塞环，保证两者间具有120°的错开角度。同时，活塞环还具有布油以及导热的作用，当其具有较小开口、没有对相关标准要求进行满足时，在受热状态下，活塞环则将膨胀，进而使开口出现被封闭情况，且当其具有较大膨胀量时，该活塞环也将随之出现胀大问题。
2.3 气缸过热
气缸是组成往复式压缩机的重要组成部分。如果在工作过程中气缸过热，就有可能导致气缸内的润滑油发生炭化，此时如果气缸内的温度进一步升高，就有可能使积累的炭燃烧起来甚至是爆炸，这就会造成很严重的安全事故。为此，在压缩机的工作过程中必须保证冷却系统可以正常工作。造成气缸过热的原因可能为：1）整个系统冷却水供应不足；2）润滑油供应不足；3）在安装过程中气缸与十字滑道的同心度没有达到要求。4）阀片阻力过大或者断裂。
3 往复式压缩机的故障诊断解决方法
3.1 往复式压缩机的故障诊断
机械故障一般情况下主要表现为往复式压缩机出现异常震动、异常响声、过热。出现故障的主要部件一般是是阀片出现了破损，十字头及活塞杆断、活塞环断裂、气缸及汽缸盖开裂、曲轴断裂、连杆断裂、电杆螺栓断裂、活塞卡住与开裂、机身断裂和烧瓦、电机故障等。往复式压缩机出现异常震动，原因可能是往复式压缩机的转向间隙过大，或管路气流脉动、连接的部位出现了松动、再严重点可能是往复式压缩机磨损过重，条件允许的情况下可以更换新的机器。异常响声可能是活塞出现故障，或各个零件之间的间隙较差，连接出现了松动，再或者就是阀组出现了损坏。往复式压缩机过热这一故障一般发生的部位是气缸、轴承、活塞杆、十字头等等。
往复式压缩机在运转的过程中一般比较容易出现震动故障，经过长期的实践发现，震动故障主要发生的部位是气缸和机体本身两部分。
3.2 往复式压缩机故障的解决
①当吸气阀和排气阀出现问题是要及时的进行清洗、维修、更换，以保证他们正常运行。
②当活塞环漏气时要对活塞环进行更换。
③排气阀出现跳阀现象要对排气阀进行拆洗，严重时要进行更换。
④吸气管道通道变小时要对吸气管道进行清洗，确保通气顺畅，减少其他故障的产生。
往复式压缩机在运转的过程中吸气和排气是交替进行的，此时，活塞运动的速度也会随之发生变化，这种情况就是我们常说的气流脉动现象，所以，气流脉动引发的故障也是经常出现的。这种脉动的出现除了引起气流产生振动外，还可以加快管道内部的压力和速度，进而压缩机的功率就会增大，气流脉动还会冲击压缩机弯管、控制阀、使控制阀的寿命变短。时间长了这种脉动就会变为管道振动，进而引起压缩机排气量的变化。压缩机在一定时间内吸入气体的量取决于吸入行程终点的压力大小。当吸气管道中存在压力脉动的时候正好是吸入行程的终点压力处于波峰状态，此时，压缩机的吸气量就会增大，那么排气量就会相应增大，反之，压缩机的吸气量就会减少，继而排气量就会减少。
结语
在目前复式压缩机的应用过程中，还存在着较多的不足，需要在正确认识复式压缩机的应用原理与存在故障的基础之上，利用多样化的检测方法、加强对于影响因素的控制程度，以此实现复式压缩机故障问题的排除。
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