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【摘 要】 本文介绍了空气压缩机的工作原理，重点分析了空气压缩机常见的故障，并结合故障提出了合理的措施。
【关键词】 空气压缩机；常见故障；处理措施
一、空气压缩机的工作原理和分类
空气压缩机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。它主要是由压缩机主机、安全阀、电动机、冷却系统以及相关控制设备组成的，空气压缩机的主机以及电动机等可以通过弹性联轴器进行直接连接，空气压缩机、电动机以及相应的储气罐等将通过一定途径固定在地基上面。空气压缩机的电动机对曲轴的直接驱动主要是通过联轴器来完成的，在带动连杆、活塞杆以及十字头等进行工作，使得空气压缩机的活塞可以在气缸内实现灵活的往复运动，实现整个空气吸入、空气压缩以及空气排出等一系列工作过程。当空气压缩机的一级活塞在进行上下运动的时候，空气可以通过消声过滤器、一级吸气阀等达到一级气缸的上面部分，当空气压缩机的一级活塞最后运行到下面的时候，就基本完成了空气在一级气缸中的整个吸气过程，与此同时当空气压缩机的一级气缸下面部分空气达到额定压力的时候，空气压缩机的一级排气阀开启实现对压缩空气的排出。压缩空气在这个过程中排出之后可以经过冷却器、二级吸气阀以及相应的分离器等进入到空气压缩机的二级气缸，在此基础之上实现上述过程的反复运动，当空气再次被压缩成一定压力时，经过空气压缩机的二级排气阀以及相應的冷却分离器等将压缩空气排放到储气罐中。
空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，往复式压缩机，离心式压缩机。现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，（螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机），离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。
二、空气压缩机常见故障及措施
（一）气阀故障
气阀是随着气缸内气体压力的变化而自动启闭的，是空气压缩机的主要部件之一，它的工作正常与否，直接影响着排气量和功率的消耗。对气阀的要求是寿命长，阻力小，密封性能好，形成的余隙容积小，噪声低，动作及时和结构简单。气阀故障约占压缩机故障的60%，气阀常见故障主要有两种：一种是阀片故障，一种是弹簧故障。
（1）阀片故障
阀片是气阀完成开闭运动的主要零件。它的开闭是由阀片两侧的压差和弹簧力等因素确定的，其开启高度由升程限制器上的凸台控制。当阀内气压低于阀外气压，且压差超过吸气阀的弹簧压力时，空气即进入气缸。当气阀内外的压差低于弹簧压力时，阀片即被弹簧压回阀座，停止吸气。排气阀的动作与上述类似，当气缸内气压超过排气阀外气压与弹簧压力之和时，即开始排气；排气完毕后，阀片亦被压回阀座。由于阀片工作时，经常与阀座和升程限制器发生撞击，而要承受重复的冲击载荷和交变的弯曲载荷；在开闭过程中，还要承受与升程限制器导块的磨损和因气流流动而作向内转动时与阀座的磨损，所以它是空气压缩机中最易损坏的零件。因此在制造时，要选用性能优良的合金钢为材料，如30CrMoSi等。
（2）弹簧故障
弹簧的主要作用是能及时而又迅速地关闭气阀，使气缸能及时地吸入或排出空气，避免因阀片过早或过迟关闭而降低空气压缩机的效率。此外，当阀片被压开时，借助弹簧的弹力作用，可减少阀片和升程限制器的撞击。弹簧失效形式主要有折断和弹性改变，压缩机在工作过程中，随着流经阀门气体介质的作用力的变化，气阀弹簧作周期性的压缩、复位的往复运动，从而使得弹簧所承受的扭矩和弯曲应力发生相应的周期性的变化，这样容易导致弹簧发生疲劳破坏。
（二）气缸过热
气缸是组成往复式压缩机溶剂的主要部分。活塞在缸内往复运动，使空气经过一系列热力变化成为压缩气体。对于压缩机来说，正常运转过程中，排气温度应保持在160度以下。若气缸过热，气缸表而油漆变色，或者通过填料从曲轴箱往外冒油烟，还会使缸内润滑油迅速炭化，积炭一旦燃烧就会引起爆炸，造成重大事故。因此冷却水量要满足热平衡需要。气缸过热的原因：
（1）应检查冷却水系统，是否是冷却水供应不足；（2）检查润滑系统，看看是否是润滑油供油量不足；（3）可能是因为吸排气阀腔漏气或窜气，排气阀片卡住、断裂等，使排气阀漏气返回气缸；（4）可能是检修安装时气缸与十字滑道不同心，造成活塞与气缸壁摩擦等原因所造成。
故障排除：冷却水主要是降低气缸和排气的温度，使气缸内润滑油保持一定的粘度，保证润滑效果，减少润滑油的分解，延缓结垢，从而提高安全性。若因冷却水供应不足，应适当加大冷却水的供应量。空压机的润滑作用主要是冷却和润滑运动件的摩擦表面，减少运动件的磨损和消耗的摩擦功。若因供油不足或中断，应适当调节注油量的大小。其它故障如活塞环磨损、断裂，气缸内表而拉毛等，应及时进行镗缸或更换新的零部件。若气缸与十字头滑道不同心，应停止使用并检修。活塞环串气，活塞环与气缸接触不好或活塞环过度磨损或断裂等，应及时更换活塞环。
（三）油压不正常
（1）油泵腔内可能有空气存在，吸人端不能产生吸力，油泵无压力。这种情况多发生在刚检修的设备，应重新充油排气，尤其是油泵大修后应将各部螺丝上紧，防止漏气，影响吸力。
（2）吸油管及油过滤网堵塞，应及时疏通。
（3）压力表指示有误。有时由于油压表管路堵塞导致压力表指示错误。遇到此情况可将压力表卸下，观察有无油流出。
（4）油泵有磨损，间隙过大，应解体检查各部零件磨损情况。
（四）空气压缩机压力表压力出现非正常现象，或者空气压缩机调节器上孔排气过于频繁，这主要是由于空气压缩机压力调节器出现工作失衡、失调等造成的，可以通过如下方法来进行故障处理：一是由于空气压缩机的压力调节器上可能有一定的污垢，可以将其进行拆卸清洗，可以用压缩空气进行清除或者使用柴油来清除污垢；二是由于空气压缩机减荷阀的风管被压力调节器上的污垢所堵塞，因此可以将相应的风管进行拆卸，并清洗其中的污垢；三是空气压缩机压力调节器的弹簧机构可能出现损坏问题，需要将空气压缩机压力调节器拆卸，仔细检查空气压缩机的弹簧系统并进行污垢清理，对损坏的弹簧机构进行及时维修更新。 （五）空气压缩机出现慢打风问题，当空气压缩机压风机的两个减荷阀在运行过程中出现不同步的开始或者关闭的时候，这种频繁的现象往往被称为慢打风，在这种情况之下可以通过如下几个方法来排除故障：一是空气压缩机减荷阀上面的密封圈极容易出现损坏的问题，对此可以及时打开空气压缩机减荷阀，对密封圈进行及时的检修更换，在进行检修更换之后应该首先做好人工手拉实验，使得空气压缩机的活塞反复抽拉几次，以此来判断密封圈是否实现了畅通工作，是否还存在维修不当等方面的问题。如果出现太紧或者太松的问题，说明空气压缩机密封圈的直径大小不合适，应该更新到直径大小合适的空气压缩机密封圈，如果没有合适大小的空气压缩机密封圈，可以在太松的情况之下，在活塞环内绕一些生胶带，然后再做相应的实验保障其工作畅通。在安装的时候应该尽量确保空气压缩机活塞上有适量的机油，切不可使用黄油导致空气压缩机中回风管堵塞。最后如果经过再次试车之后，还是有相应的问题存在，应该将空气压缩机的减荷阀重新拆卸安装，达到正常的工作效果。二是空气压缩机手轮推杆上端的密封垫出现损坏问题，应该更新一个新的密封垫。
（六）其它常见故障。气缸上漏气，停车后有风吹尖叫声，随着压力的降低，声音逐渐消失；二级排气压力低，温度正常；二级排气压力低，温度高；二级排气温度高。原因及排除方法：阀盖上面的密封圈老化，更换密封圈。用气量超支，用气量降低后，自行恢复；调节阀压力调得太低，重新调节到正常压力；调节阀失灵，维修或更换调节阀；二级吸气阀泄漏或損坏，更换阀片，检查阀座是否损坏。二级排气阀泄漏或损坏，更换阀片或弹簧，检查阀座是否损坏；二级活塞环磨损、损坏或失去作用，更换新的活塞环，清理环槽。二级排气阀片泄漏或损坏，更换阀片或弹簧，检查阀座是否损坏；二级活塞环磨损、损坏或失去作用，更换新的活塞环，清理环槽。
三、结语
为了保障空气压缩机长期可持续的健康工作，工作人员需要在遵循相关工作规定的前提之下，了解并掌握各部分部件的性能，从而对空气压缩机做好相应的保养、检查和更新工作，保障空气压缩机安全可靠运行。
参考文献：
[1]王永清.往复式空气压缩机常见故障及处理[J].石油和化工设备，2009（07）
[2]朱华明，谢军娜，杨凯.空气压缩机常见故障分析及处理[J].中州煤炭，2009（04）
[3]苏记功.空气压缩机状态监测和故障诊断系统的研究[D].西安建筑科技大学，2010（05）
【关键词】 空气压缩机；常见故障；处理措施
一、空气压缩机的工作原理和分类
空气压缩机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。它主要是由压缩机主机、安全阀、电动机、冷却系统以及相关控制设备组成的，空气压缩机的主机以及电动机等可以通过弹性联轴器进行直接连接，空气压缩机、电动机以及相应的储气罐等将通过一定途径固定在地基上面。空气压缩机的电动机对曲轴的直接驱动主要是通过联轴器来完成的，在带动连杆、活塞杆以及十字头等进行工作，使得空气压缩机的活塞可以在气缸内实现灵活的往复运动，实现整个空气吸入、空气压缩以及空气排出等一系列工作过程。当空气压缩机的一级活塞在进行上下运动的时候，空气可以通过消声过滤器、一级吸气阀等达到一级气缸的上面部分，当空气压缩机的一级活塞最后运行到下面的时候，就基本完成了空气在一级气缸中的整个吸气过程，与此同时当空气压缩机的一级气缸下面部分空气达到额定压力的时候，空气压缩机的一级排气阀开启实现对压缩空气的排出。压缩空气在这个过程中排出之后可以经过冷却器、二级吸气阀以及相应的分离器等进入到空气压缩机的二级气缸，在此基础之上实现上述过程的反复运动，当空气再次被压缩成一定压力时，经过空气压缩机的二级排气阀以及相應的冷却分离器等将压缩空气排放到储气罐中。
空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，往复式压缩机，离心式压缩机。现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，（螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机），离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。
二、空气压缩机常见故障及措施
（一）气阀故障
气阀是随着气缸内气体压力的变化而自动启闭的，是空气压缩机的主要部件之一，它的工作正常与否，直接影响着排气量和功率的消耗。对气阀的要求是寿命长，阻力小，密封性能好，形成的余隙容积小，噪声低，动作及时和结构简单。气阀故障约占压缩机故障的60%，气阀常见故障主要有两种：一种是阀片故障，一种是弹簧故障。
（1）阀片故障
阀片是气阀完成开闭运动的主要零件。它的开闭是由阀片两侧的压差和弹簧力等因素确定的，其开启高度由升程限制器上的凸台控制。当阀内气压低于阀外气压，且压差超过吸气阀的弹簧压力时，空气即进入气缸。当气阀内外的压差低于弹簧压力时，阀片即被弹簧压回阀座，停止吸气。排气阀的动作与上述类似，当气缸内气压超过排气阀外气压与弹簧压力之和时，即开始排气；排气完毕后，阀片亦被压回阀座。由于阀片工作时，经常与阀座和升程限制器发生撞击，而要承受重复的冲击载荷和交变的弯曲载荷；在开闭过程中，还要承受与升程限制器导块的磨损和因气流流动而作向内转动时与阀座的磨损，所以它是空气压缩机中最易损坏的零件。因此在制造时，要选用性能优良的合金钢为材料，如30CrMoSi等。
（2）弹簧故障
弹簧的主要作用是能及时而又迅速地关闭气阀，使气缸能及时地吸入或排出空气，避免因阀片过早或过迟关闭而降低空气压缩机的效率。此外，当阀片被压开时，借助弹簧的弹力作用，可减少阀片和升程限制器的撞击。弹簧失效形式主要有折断和弹性改变，压缩机在工作过程中，随着流经阀门气体介质的作用力的变化，气阀弹簧作周期性的压缩、复位的往复运动，从而使得弹簧所承受的扭矩和弯曲应力发生相应的周期性的变化，这样容易导致弹簧发生疲劳破坏。
（二）气缸过热
气缸是组成往复式压缩机溶剂的主要部分。活塞在缸内往复运动，使空气经过一系列热力变化成为压缩气体。对于压缩机来说，正常运转过程中，排气温度应保持在160度以下。若气缸过热，气缸表而油漆变色，或者通过填料从曲轴箱往外冒油烟，还会使缸内润滑油迅速炭化，积炭一旦燃烧就会引起爆炸，造成重大事故。因此冷却水量要满足热平衡需要。气缸过热的原因：
（1）应检查冷却水系统，是否是冷却水供应不足；（2）检查润滑系统，看看是否是润滑油供油量不足；（3）可能是因为吸排气阀腔漏气或窜气，排气阀片卡住、断裂等，使排气阀漏气返回气缸；（4）可能是检修安装时气缸与十字滑道不同心，造成活塞与气缸壁摩擦等原因所造成。
故障排除：冷却水主要是降低气缸和排气的温度，使气缸内润滑油保持一定的粘度，保证润滑效果，减少润滑油的分解，延缓结垢，从而提高安全性。若因冷却水供应不足，应适当加大冷却水的供应量。空压机的润滑作用主要是冷却和润滑运动件的摩擦表面，减少运动件的磨损和消耗的摩擦功。若因供油不足或中断，应适当调节注油量的大小。其它故障如活塞环磨损、断裂，气缸内表而拉毛等，应及时进行镗缸或更换新的零部件。若气缸与十字头滑道不同心，应停止使用并检修。活塞环串气，活塞环与气缸接触不好或活塞环过度磨损或断裂等，应及时更换活塞环。
（三）油压不正常
（1）油泵腔内可能有空气存在，吸人端不能产生吸力，油泵无压力。这种情况多发生在刚检修的设备，应重新充油排气，尤其是油泵大修后应将各部螺丝上紧，防止漏气，影响吸力。
（2）吸油管及油过滤网堵塞，应及时疏通。
（3）压力表指示有误。有时由于油压表管路堵塞导致压力表指示错误。遇到此情况可将压力表卸下，观察有无油流出。
（4）油泵有磨损，间隙过大，应解体检查各部零件磨损情况。
（四）空气压缩机压力表压力出现非正常现象，或者空气压缩机调节器上孔排气过于频繁，这主要是由于空气压缩机压力调节器出现工作失衡、失调等造成的，可以通过如下方法来进行故障处理：一是由于空气压缩机的压力调节器上可能有一定的污垢，可以将其进行拆卸清洗，可以用压缩空气进行清除或者使用柴油来清除污垢；二是由于空气压缩机减荷阀的风管被压力调节器上的污垢所堵塞，因此可以将相应的风管进行拆卸，并清洗其中的污垢；三是空气压缩机压力调节器的弹簧机构可能出现损坏问题，需要将空气压缩机压力调节器拆卸，仔细检查空气压缩机的弹簧系统并进行污垢清理，对损坏的弹簧机构进行及时维修更新。 （五）空气压缩机出现慢打风问题，当空气压缩机压风机的两个减荷阀在运行过程中出现不同步的开始或者关闭的时候，这种频繁的现象往往被称为慢打风，在这种情况之下可以通过如下几个方法来排除故障：一是空气压缩机减荷阀上面的密封圈极容易出现损坏的问题，对此可以及时打开空气压缩机减荷阀，对密封圈进行及时的检修更换，在进行检修更换之后应该首先做好人工手拉实验，使得空气压缩机的活塞反复抽拉几次，以此来判断密封圈是否实现了畅通工作，是否还存在维修不当等方面的问题。如果出现太紧或者太松的问题，说明空气压缩机密封圈的直径大小不合适，应该更新到直径大小合适的空气压缩机密封圈，如果没有合适大小的空气压缩机密封圈，可以在太松的情况之下，在活塞环内绕一些生胶带，然后再做相应的实验保障其工作畅通。在安装的时候应该尽量确保空气压缩机活塞上有适量的机油，切不可使用黄油导致空气压缩机中回风管堵塞。最后如果经过再次试车之后，还是有相应的问题存在，应该将空气压缩机的减荷阀重新拆卸安装，达到正常的工作效果。二是空气压缩机手轮推杆上端的密封垫出现损坏问题，应该更新一个新的密封垫。
（六）其它常见故障。气缸上漏气，停车后有风吹尖叫声，随着压力的降低，声音逐渐消失；二级排气压力低，温度正常；二级排气压力低，温度高；二级排气温度高。原因及排除方法：阀盖上面的密封圈老化，更换密封圈。用气量超支，用气量降低后，自行恢复；调节阀压力调得太低，重新调节到正常压力；调节阀失灵，维修或更换调节阀；二级吸气阀泄漏或損坏，更换阀片，检查阀座是否损坏。二级排气阀泄漏或损坏，更换阀片或弹簧，检查阀座是否损坏；二级活塞环磨损、损坏或失去作用，更换新的活塞环，清理环槽。二级排气阀片泄漏或损坏，更换阀片或弹簧，检查阀座是否损坏；二级活塞环磨损、损坏或失去作用，更换新的活塞环，清理环槽。
三、结语
为了保障空气压缩机长期可持续的健康工作，工作人员需要在遵循相关工作规定的前提之下，了解并掌握各部分部件的性能，从而对空气压缩机做好相应的保养、检查和更新工作，保障空气压缩机安全可靠运行。
参考文献：
[1]王永清.往复式空气压缩机常见故障及处理[J].石油和化工设备，2009（07）
[2]朱华明，谢军娜，杨凯.空气压缩机常见故障分析及处理[J].中州煤炭，2009（04）
[3]苏记功.空气压缩机状态监测和故障诊断系统的研究[D].西安建筑科技大学，2010（05）