一 : 往复式压缩机结构和常见故障

石油化工行业是我国的支柱产业。在石化各类工艺装置中，往复式压缩机往往处在

生产的关键环节，保证压缩机的良好运行是企业设备状态监测工作的重中之重。往复式

压缩机工作性能的优劣直接影响着企业的生产任务与经济效益}s}。然而，由于目前大多

数石化企业的往复式压缩机的维护与修理仍处于计划维修阶段，使得生产任务和维修计

划的安排非常被动，这不仅影响了往复式压缩机的正常工作，也降低了其有效利用率，

甚至会缩短其使用寿命。在有些企业中许多往复式压缩机己经运行多年，其间经过了多

次零部件的更换和修复，安全隐患随着服役时间的增长也越来越高。由于往复压缩机经

常处在高压、易燃、有腐蚀性等工作环境下，发生事故的后果往往非常严重。对于有些

工厂，往复式压缩机这类关键生产设备的状态检测，还处于依靠人工进行巡检的阶段，

很难充分掌握机组的运行状态，几乎不可能做到有效的故障诊断和预测，这与这些关键

机组在生产中的地位十分不相称。

由于往复式压缩机振源多、结构复杂、工作环境恶劣、信号存在较强的非线性和非

平稳性，使得信号采集、状态监测、故障诊断难度很大。同时往复式压缩机的外型及重

量较大，气流易脉动，易损件多，增加了检修工作的难度，由于以上特点，往复式活塞

压缩机在使用过程中正确的检修及保养显得尤为重要。目前，往复式压缩机故障诊断技

术还不能很好的应用于实际生产中，或者说不能满足实际生产的需要。这主要因为往复

式压缩机自身的结构特点和工作原理，限制了一些测试方法和分析方法的应用，使得在

柴油机及旋转机械设备状态检测与故障诊断中比较成熟的技术，不能很好地推广至往复

式压缩机故障诊断中[61闭。因此，开展往复式压缩机状态检测与故障诊断技术研究是十

分重要和迫切的。本文的研究课题正是在这种背景下提出的，研究的主要内容就是解决

工业往复式压缩机故障诊断中的一些实际问题。对于往复式压缩机故障诊断技术的研

究，其意义大体上可分为以下几个方面:

第一是预防重大故障发生。防患于未然是生产者安全生产的根本保证，往复式压缩

机作为该领域的核心设备，一旦发生故障不仅会造成巨大的经济损失，而且会带来严重

的社会公害和人员伤亡。为了避免这些恶性事故的发生，仅靠提高其设计的可靠性是远

远不够的，必须辅以有效的状态检侧与故障诊断手段。这样不仅可以有效地保证人员的

生命安全及设备的安全运行，还可以延长机械的使用寿命，增进机组的运行可靠性。

第二提高经济效益。现代设备管理是追求最大限度降低设备寿命周期费用，最大限

度提高生产经济性，即充分发挥设备的效能，取得良好的经济效益。如何提高经济效益，

这是市场经济环境下生产者追求的根本目标。故障诊断与预知维修技术研究的目的就是

更准确、更及时地发现故障，延长零部件的使用寿命提高维修的精度和速度，降低维修

费用，获得最佳经济效益。

第三是推动机械设备维修制度的变革。预知维修方式是一种动态维修制度，是一种

较为理想的维修模式，是维修制度变革的目标。不过真正意义上的预知维修应该建立在

设备故障诊断技术成熟和比较完备的基础上，即在不拆卸、破坏设备的条件下，能对设

备的工作性能、状态变化及故障趋势进行定量的描述与掌握，并且能正确的预测机械设

备的寿命和可靠性，同时能够制定出对其修复的方法和计划。因此，设备故障诊断技术

的发展状况决定着预知维修实现程度，它的研究、推广和应用，能改变机械设备原有的

维修制度，也是生产者提高设备综合管理水平的标志之一。

由于往复式压缩机在工业生产中的重要地位，以及现有的故障诊断方法的不完善，

所以，开展往复式压缩机的故障诊断工作具有十分重要的现实意义。

2往复式压缩机故障诊断技术概述

1 .2.1往复式压缩机设备故障的特点

研究表明，往复式压缩机系统具有典型的非平稳特性，同时由于各部件之间的激励

和响应的相互祸合而具有非线性的特点。从系统论的观点看，往复式压缩机系统中包含

多个子系统，各个系统之间存在较强的相互干扰。在工作过程中，其零部件由于磨损、疲劳、老化等因素都会引起系统结构上的劣化与失效及各子系统因果关系的变化。信号

在不同传播路径上的衰减、畸变，使得系统故障特征在传播过程中受到扭曲，从而造成

一个原始故障源可能表现为多个子系统故障。这给往复式压缩机的故障诊断工作带来了

极大的困难。

往复式压缩机事故一般分成机械故障和燃烧、爆炸事故。由于运动件较多，事故中

大多数还是机械故障(有些燃烧、爆炸事故也是由于机械故障引起)，典型的机械故障有阀片碎裂、十字头及活塞杆断裂、汽缸开裂、汽缸盖破裂、曲轴断裂、连杆断裂和变形、连杆螺栓断裂、机身断裂和烧瓦、电机故障等。据统计，往复式压缩机有60%以上的故障发生在气阀上，能够及时发现气阀故障对往复式压缩机故障诊断是相当重要的;活塞杆断裂、裂纹事故也较常见，占重大事故的25%左右。活塞杆断裂，不仅损坏活塞本身，使机组的其它零部件产生连锁性破坏，而且还会引起爆炸，造成重大人员伤亡和严重经济损失;其它事故及故障的发生，同样影响着生产的正常运行和安全。因此，往复式压缩机状态检测与故障诊断的研究主要针对以上的典型机械故障fgl。往复式压缩机故障情况的特点归纳如下:

(1)故障的多元性

往复式压缩机的结构复杂，系统中零部件繁多，因而发生的故障也具有多元性。这

种多元性主要表现在发生故障的部件众多;同一部件会发生不同的故障;同一部件同一

故障对应不同故障原因等特点。

这种多元性决定了故障的产生对应于系统的不同层次而表现出不同特征，换句话

说，同一部件的故障可能是由于系统的不同层次所造成的。这里所说的层次是由故障源、

传播路径、系统负荷等综合因素组成的。只有在深入了解往复式压缩机的运行状态、工

作条件、故障历史记录等信息的基础上，才能准确的判定故障部位和故障类型。这要求

人们在故障分析时应从多方面入手，深入每个层次分析。

(2)故障特征的不确定性

往复式压缩机系统故障对压缩机的工作状态比较敏感，不同条件下的故障特征存在

较大的差异。比如使用同一种分析方法，对同类型的不同压缩机组，在相同部位上的同

一故障的表现形式往往存在难以理解的差别。这种不确定性还表现为用不同的故障诊断

方法，对相同故障的故障程度进行描述，也经常出现一定的偏差。造成这种不确定性的

原因，一方面是由于组成往复式压缩机系统的各子系统相互关联，各系统之间的祸合性

很强，因此某一子系统的故障影响了其它相关子系统的工作状态，故障特征也随之改变。

另一方面，往复式压缩机故障诊断技术尚不完善，还没有找到一种特别有效的分析方法

来处理所得的测试数据。因此，人的主观上的认识也受到一定的限制。

(3)故障的并发性

由于易损件多、子系统之间的相互干扰，使得往复式压缩机在工作过程中，不可避

免的出现多个故障同时存在的情况。相对于旋转机械，这种多故障并存的现象，是往复

式压缩机故障的一个显著特点。通过有效方法把各个故障的特征准确的提炼出来，是目

前往复式压缩机故障诊断中的一个比较突出的问题。在多故障模式的故障诊断中，由于

故障的多样性，故障特征向量的复杂性，应建立多种故障模式下的判断原则和判断标准，

掌握多个故障模式间的相互关系。然后综合分析多故障模式下的征兆和机组状态，弄清

设备故障性质、程度、类别、部位及产生的原因。

一般来说，旋转机械故障诊断的主要对象相对比较单一，如轴、轴承、齿轮等

各零部件故障特征信息相互间干扰较小，甚至相互独立。而对于往复式压缩机来说

障诊断对象多而复杂，且各诊断对象间的故障特征信息存在相互干扰，彼此祸合。

要求人们不仅要努力探索适用于往复式压缩机故障诊断的方法，还要研究状态信号

的测试方法以及如何正确的选择测点位置，使得收集到的信号尽可能多的包含故障

息。下图为往复式压缩机一般故障诊断内容的结构框图。

Fig. 1.1 Main content ofreciprocating compressor fault diagnosis

2.3往复式压缩机的常用诊断方法

对于往复式压缩机这样一个复杂的机械系统，如何切实有效的进行故障诊断确实是

一个科研难题。为此，国内外的专家学者以及从事设备维护的科研人员都进行了深入的

研究，采用了多种的测试手段和不同信号处理方法，对故障的特征提取、故障分类和故

障程度判定等综合运用了大量相关学科的知识。

主要的诊断方法可以归纳为以下几种:

(1)参数监测ys-ZOO

通过监测压缩机在运行过程中的排气量、排气压力、排气温度、润滑油温度、润滑

油压力等参数来进行故障诊断。这些参数可以及时、有效的判断出压缩机在土作中出现

的问题，为故障诊断提供了有力的依据。但是应该注意到，这些参数对于故障的精确定

位还是无能为力的，而且在故障的早期阶段，这些参数也是不敏感的。例如，某气缸的

排气压力异常，基本可以断定是排气阀出现了问题，但是该段具有多个气阀的时候，很

难仅仅通过该段总的排气压力来断定具体哪一个气阀出现了故障。在气阀弹簧失效的初

期，从进、排气压力参数中也很难看出端倪。

(2)振动信号分析[}z’一]

往复式压缩机在工作过程中，不同部件的工作状态总是可以通过振动形式表现出

来，因此，振动信号中含有丰富的信息。同时，由于振动信号的测量相对简单，仪器设

备比较丰富可以适合各种不同场合，所以基于振动信号分析的往复式压缩机故障诊断技

术一直是热点。

但是，由于往复式压缩机在工作时激励源众多，各部件之间的振动信号存在严重的

相互干扰，传递到机体表面的振动信号往往十分复杂。往复式压缩机的转速较低，机械

回转振动通常表现在低频处，有些机组的工作频率甚至不足1OHz，但是由于冲击引起

的其他部件的固有振动往往频率较高。因此，合理选择可以覆盖整个信号频带的传感器

和测试设备是非常重要的。传感器的安装、振动侧点的选择、信号测试条件的相对一致

性，都是在进行振动测试时应该认真思考的问题。

(3)温度监测t2s_z}

这里的温度不仅仅包含进、排气温度，润滑油温度等工艺参数，更主要的是指往复

式压缩机的许多零部件，在有冲击、摩擦及磨损的状态下所表现出来的特定位置的温度

变化。例如，对于柱塞式压缩机的填料泄漏故障以及气阀故障，温度就是很好的诊断参

数。但是，由于压缩机结构的限制，在很多对温度比较敏感的故障部件上，例如对于连

杆的大、小头轴承位置，温度参数是很难测取的。在往复式压缩机的故障诊断中，温度

往往作为诊断的依据和振动分析等其他方法结合使用。

(4)介质金属法[[28-30]

由于往复式压缩机运动件含有多种材料的摩擦副，这些摩擦副在相对运动时必然会

产生一定的损耗，而磨损掉的金属微粒会进入润滑液中，因此通过定期对润滑液中金属

微粒的成分及含量进行测量，就可以对机体内部磨损程度和磨损部位做出判定。目前一

般采用的测试手段有油液的铁谱分析、光谱分析、红外光谱和油品理化分析等。常用的

是光谱分析和铁谱分析。光谱分析技术通过监测机械设备润滑系统中润滑油所含磨损颗

粒的成分及其含量的变化，来监测不同部件的磨损情况。铁谱技术利用高梯度强磁场的

作用，将从设备润滑系统中采取的油样，分离出磨损颗粒，并借助不同仪器检验分析这

些磨损颗粒的形貌、大小、数量、成分，从而对设备的运转工况，关键零件的磨损状态

进行分析判断。不过，当往复式压缩机多个部位同时存在磨损，且摩擦副的材料相同时，该方法就很难精确地判断哪一部位发生了故障。油液分析缺乏定量分析的技术和理论，其分析结果只是定性地描述，存在一定的随机性，一般需要大量的样本数据进行分析，并由其统计特性给出分析结果。

(5)示功图法[31-33]

对于往复式压缩机而言，其热力性能故障也是往复式压缩机故障诊断的一个主要内

容。同时，某些机械性能故障也会通过热力性能表现出来，而热力性能的变化又常常通

过示功图的变化表现出来。因此，示功图诊断就成为往复式压缩机一种十分有效的故障

诊断方法。

示功图常用示功器来测取。常用的示功器有机械式，电器式和电子式，在故障诊断

中，一般采用电子式示功器。它是通过压力传感器和位移传感器将气缸内的压力信号和

该瞬时的活塞位移信号同时测出，这些信号经过放大、滤波、A/D转换后送往计算机，

这样就可以作图、打印和存储。然后通过比较所测取的示功图和正常示功图的差别就可

以分析和诊断往复式压缩机的某些故障。

示功图法虽然可以直接的反映出往复式压缩机系统的工作状态，但是，气缸内的压

力信号和活塞位移的信号很难测取，对于那些出厂时没有配备相应监测系统的压缩机来

说，几乎不可能将绘制示功图所须的信号全部得到。同时，示功图法对于某些机械故障

的诊断还是无能为力的，因此，虽然示功图法是非常有效的检测手段，但是在生产实际

中却往往没有办法实现。

以上只是对往复式压缩机故障诊断方法的一个简要概括，随着科技的发展，新的理

论和方法还在不断的涌现。需要说明的是，任何一种方法都有其应用的局限性，没有哪

一种方法可以涵盖往复式压缩机故障诊断的全部内容，因此，综合应用以上各种方法才

是解决问题的最好办法。

2.1.1往复式压缩机的系统构成

一般由主机和附属装置组成。主机一般有以下几大部分[}s}.

(1)机体

它是往复式压缩机的定位基础构件，由机身、中体和曲轴箱三部分构成。

(2)传动机构

传动机构是曲柄连杆机构，由电机带动曲轴旋转，连杆的大头装在曲轴上，其小头与十字头相连，曲轴通过连杆带动十字头在滑道内作往复运动，再由十字头带动活塞组件在气缸内作往复运动。

(3)压缩机构

包括气缸、气阀、活塞组件及填料等。气缸的内表面与活塞工作端面所形成的空间

是实现气体压缩的工作腔。气阀是装在气缸上控制气体作单向流动的，吸气阀只能吸气，排气阀只能排气。气阀的启闭动作主要由缸内、外压力差及气阀弹簧控制。活塞在气缸内作往复式运动时，使工作腔的容积作周期变化，它与吸、排气阀的启闭动作相配合，实现包括膨胀、吸气、压缩和排气四个过程的工作循环，从而不断吸入、排出并压缩气体。

(4)润滑机构

由齿轮泵(有的为转子泵)、注油器、油过滤器和油冷却器等组成。齿轮油泵由曲轴驱动，向运动部件低压供油润滑。注油器由曲轴或单独用微型电动机驱动，通过柱塞或滑阀的压油作用，高压供给各级气缸及填料所需要的压缩机油或气缸油。供油量和压力均可调节。注油器还可以手动供油，有的空压机还设有叶片泵，便于开机前先向各润

滑点注油。

(5)冷却系统

风冷式的主要由散热风扇(用曲轴经V带驱动)和中间冷却器等组成。水冷式的由

各级气缸水套、中间冷却器、管道、阀门等组成。系统中通以压力冷却水，借水的流动

带走压缩空气和运动部件所产生的热量。

(6)操纵控制系统

它包括减压阀，卸荷阀、负阀(压力)调节器等调节装置，安全阀、仪表以及润滑

油、冷却水及排气的压力和温度等声光报警与自动停机的保护装置，自动排油水装置等。

附属装置主要包括:空气过滤器、盘车装置、传动装置(指机外的)、后冷却器、

缓冲器、油水分离器、储气罐、冷却水泵、冷却塔、各种管道、阀门、电气设备及其保

护装置、安全防护罩、网等，有的还设有便于压缩机轻载启动(尤其是二次带压启动)

和控制冷却水通断的电磁阀，以及压缩空气的净化装置和干燥装置等[tl}l0

2.1.2往复式压缩机振动的工作循环及振动激振源分析

图2.1为一活塞式压缩机的双作用气缸的结构简图，气缸、活塞组、连杆、曲轴组

成了一个曲柄连杆机构。曲轴旋转，通过连杆、十字头和活塞杆带动活塞作往复运动，

使得气缸壁和活塞围成的密闭容积发生周期性的变化。曲轴旋转一周，活塞往复一次，

密闭容积内的气体经过膨胀、吸气、压缩、排气这四个过程，压缩机完成一个工作循环。

以缸盖一侧的工作腔为例，说明往复式压缩机的工作过程[yos}yos}0

膨胀过程A-B:在位置A处，曲轴角为0度，活塞处于外止点。此时，缸头端

排气阀关闭，由于气缸缸头端余隙的存在，缸头端内残留着一部分气体，气体压力为排

气压力Pd。随着曲轴的转动，活塞被带着向右运动，缸头端容积增大，缸头端气体膨

胀，气体压力迅速减小。直到活塞运动到B点，缸头端内气体压力达到最小值。

吸气过程B-C:到达B点后，随着活塞继续向右运动，缸头端内气体压力足够

小以至于缸头端吸气阀在吸气腔内气体的压力作用下打开，吸气腔内气体涌入缸头端

内。直到活塞运动到内止点C}缸头端的容积不再增大，缸头端内充满气体，气体压力

为吸气压力Psa

毅气

图2.1双作用气缸结构简图

Fig. 2.1 the structure of thecylinder

压缩过程C-D:活塞在曲轴的带动下，由内止点C向外运动，缸头端容积变小，

缸头端气体被压缩，气体压力增大，使得缸头端吸气阀关闭。活塞继续向外运动，缸头

端内的气体受到压缩，体积不断减小，压力不断增大。直到活塞运动到D点，缸头端

内气体压力达到最大值。

排气过程D-A:到达D点后，随着活塞继续向外运动，缸头端内气体压力足够

大以至于缸头端排气阀在缸头端内气体的压力作用下打开，缸头端内气体涌入排气腔

内。直到活塞运动到外止点A，缸头端的容积不再减小，缸头端内残留一部分气体，气

体压力为排气压力Pdo

上述四个过程中，膨胀过程和压缩过程是热力过程，这两个过程中气体质量没有发

生变化，只是气体的状态参数发生了变化。它们可以是等温过程，绝热过程或者多变过

程。而吸气过程和排气过程中，气体质量发生了变化，是质量迁移过程，不是热力过程。

对于多缸往复式压缩机来说，各缸以一定工作原理周期性的顺序工作，而对每个缸来说，

它们都具有与单缸相同工作特性。故个体和整体综合分析依然可分辨出各激振源的响

应，不过由于临缸的影响，响应信号会变得十分复杂，为信号分析造成一定的困难。

目前，国内安装己在线监测系统的往复式压缩机组非常少，即使安装也仅仅限于

活塞杆沉降监测，但其只具有DCS显示或ESD(紧急停车)功能，不具备对压缩机

早期故障预防及分析能力，还远远不能达到预期维修的目的。根据赫尔碧格公司数据

统计80%的往复式压缩机非计划停机都是由于气阀、活塞和活塞环、填料等部件出现故障导致，而这些故障80%都可通过在线监测系统早期预防。

2.3往复式压缩机常见故障及机理研究

往复式压缩机大多数零部件都处于来回的往复式工作状态，且其各零部件间连接

方式多种多样，因此往复式压缩机故障大多发生于其连接部位，主要都是由于长周期

磨损或者疲劳失效导致。反映其故障状态的监测参数大致上可分为两类:一类是设备

热力学参数变化，如排气量、排气温度、排气压力等的变化;另一类是动力性能参数，

如曲轴振动、十字头冲击等。当然，有些故障所表现出来的特征既会引起热力参数变

化，也会伴有设备动力参数变化。

2.3.1气阀泄漏故障机理及表现特征

据相关资料统计，往复式压缩机气阀类故障是其最常见故障。气阀主要由阀座、阀片、弹簧及升程限制器组成，其中阀片、弹簧是气阀故障的主要原因。

(1)阀片在气阀内作高频率的往复运动，承受频繁的撞击，长周期容易使阀片疲

劳损坏或者断裂。另外阀片在工作过程中经常与密封面发生摩擦，当磨损量过大时就会影响气阀密封效果，而且影响阀片寿命;

(2)弹簧在工作过程中，承受不间断的交变应力，使得弹簧疲劳失效，无法达到预定的预紧力，出现气阀开启过早或过迟以及阀片震颤等现象，而致使气阀不能正常工作。弹簧在变形过程中出现的与其他部位摩擦也会影响气阀寿命;

(3)气阀阀片运动过程中，摩擦引起阀座密封面损坏、气阀结碳、气阀通道进入异物等也是导致气阀泄漏的原因。

气体在气缸内经过压缩会使气体温度升高，吸气阀泄漏后，高温气体回流吸气管道经过吸气阀，会使吸气阀本身温度升高。排气阀泄漏后由于气体会回流至气缸内，也会使排气阀本身温度升高。另外气阀泄漏也会导致压缩机自身吸、排气压力参数发生变化。如果是由于阀片震颤或阀片断裂导致的气阀泄漏，其上述表现特征外，还会引起气阀开启与关闭过程中动力参数变化。

2.3.2拉缸故障机理及表现特征

气缸在做往复运动过程中，支撑环（活塞环？）会隔开活塞与气缸内壁，避免两者直接摩擦。支撑环属于易损耗零件，长期磨损后，如更换不及时，就会导致活塞与气缸内壁两种硬质材料发生摩擦，导致气缸内部破损。气缸内进入异物也会导致拉缸故障。

拉缸故障出现会导致活塞杆下沉，并且伴有冲击特征，另外由于活塞与气缸间隙过大，会发生气体泄漏现象而引起吸、排气压力变化。

2.3.3气缸进液机理及表现特征

对于临界温度较低的气体，或者由于气体湿度过大，会使气缸内产生气液混合介质，在压缩机压缩过程中就会产生“气锤”现象，而给气缸或活塞带来很大的冲击。“气锤”的冲击现象一般发生在压缩机换向的过程中，所以气缸进液故障会在在压缩机换向时产生很大的振动特征。

2.3.4+字头与滑道间隙过大故障机理及表现特征

十字头是将旋转运动转变为往复运动的枢纽，其被固定在滑道内做往复运动，如出现润滑不良或者有杂质进入滑道以及长时间运转，都会增大十字头和滑道的磨损量，不断积累就会致使十字头与滑道间隙过大。

其主要变现特征就是导致活塞杆沉降量增大，机组自身振动增大，但对设备热力性能参数影响不大。

2.3.5十字头大小头瓦间隙过大故障机理及表现特征

十字头大小头瓦虽然能做旋转运动，摩擦会比较均匀，但压缩机在换向过程中，或出现压力波动时都会对两者产生冲击，致使大小头瓦局部磨损量过大，导致十字头大小头瓦间隙过大。当出现间隙过大故障时，会在压缩机换向过程中产生较大振动冲击，并且会致使活塞杆沉降量有突变特征。

2.3.6曲轴轴承损坏机理及特征

由于压缩机各运动零件都做不等速运动，以及偏心旋转运动，就会产生相应的惯性力，正常情况下，在设计机组时会尽量平衡掉惯性力，但由于压缩机工况恶劣、复杂，致使惯性力不断变化，而这部分惯性力就会由主轴承来承担。另外疲劳失效也会引起轴承故障。曲轴轴承损坏表现特征为机体自身振动值增大，并且具有周期性振动特征。

2.3.7基础松动故障特征

往复式压缩机基础主要用来平衡压缩机自身产生的倾覆力矩，当基础松动或固减压缩机的螺栓松动后，由于部分倾覆力矩无法平衡掉，就使压缩机有向旋转方向倾仁的趋势，这使得机身振动明显增大，且无规律。

2.3.8其它故障

由于往复式压缩机结构复杂，振动激励源较多，有些故障还不能完全准确分辨，如十字头销松动与大小头瓦间隙过大特征非常相近，基础松动或基础螺栓松动也无法准确定位，类似于这样特征相近的故障的监测还有待于进一步研究。

2.4小结

本章首先研究了压缩机理论工作循环与实际工作循环，并对两者差异作出分析r}

较，以便了解压缩机工作特性。通过现场工作经验总结及压缩机结构特征的研究，J苞

结了压缩机常见故障机理及其故障特征，为在线监测系统设计提供有力依据。

(1)气阀温度监测

机组的吸气和排气阀通常是往复式压缩机中维修率最高的部件。往往气阀出现故

障时都伴有压缩气体泄漏情况，这就会导致气阀本体温度升高。故障阀会明显降低压

缩机的效率。通过监测气阀温度变化趋势，早期发现气阀故障。

(2)活塞杆沉降监测

活塞支撑环属于易损耗类零件，而活塞支撑环磨损必然导致活塞杆位置下沉，通

过对活塞杆沉降值监测，可以避免由于支撑环磨损过量而引起的“拉缸”事故，从而造

成昂贵的维修或非计划停车费用。通常活塞杆沉降监测能监测的故障有十字头与活塞

杆连接松动，十字头与滑到间隙过大，支撑环磨损，气缸与活塞杆同轴问题等。

(3)曲轴箱振动监测

对称平衡式压缩机上的气缸作用在曲轴上的力从物理上讲能相互抵消，但是当过程发生变化，如气阀损坏、泄露、曲轴轴承损坏等故障时，其作用在机器上的压力会产生不平衡。通过曲轴箱振动监测功能可以对往复式压缩机旋转振动传送到压缩机壳体的机械振动提供理想的监测。其主要可监测的故障有基础松动，曲轴轴承损坏，曲轴变形，惯性力、倾覆力矩不平衡等。

(4)壳体振动/冲击监测

往复压缩机工作过程中，振动信号多属于冲击信号，如阀门开启与关闭、活塞运动换向等，并且多种机械类故障也往往具有冲击类特征。通过对压缩机组冲击信号的测取可以有效的监测这类故障。壳体振动/冲击监测主要监测故障有十字头大小头瓦余隙过大，十字头销松动，气阀等故障。

(5)示功图监测

示功图监测是往复压缩机在线监测中比较有效的一种手段。对气缸内部实时压夕

则取，可以求出机组实际工作P-V图，通过与正常工作时P-V图对比，可以清晰判送

讥组运行状况，包括其效率，实际压缩比，活塞杆负载等主要参数。动态压力监测三

要可监测故障有气阀阀片断裂，气阀卡塞，气阀弹簧刚度不足或过大，拉缸，活塞环

滇料函等多种故障。

(6)活塞杆载荷监测

活塞杆在运行过程中，承受长周期的交变载荷，对其寿命影响非常大。由此引走的活塞杆断裂事故也非常严重。活塞杆载荷监测功能是示功图监测功能的衍生，通过对气缸内实时压力的测取，经过计算，即可得到活塞杆载荷，间接判断压缩机运行段

态。

(7)多参数分析

往往压缩机故障并不能只凭借一种监测手段即可准确判定，多参数分析功能即冷

以上一种或集中功能图谱在一个界面下实现，通过多种方式对比，来分析压缩机故肠

原因。查看哪几个功能用户可根据实际情况自己选择。

(g)报表制作功能

企业设备管理人员，需定时对机组运行状态出具评价报告，该功能可根据机组冬

际运行情况，自动生成报告与报表，减少设备管理人员工作负担。并且该报表可自r_

义内容。

3.3.2在线监测系统监测方案

根据以上功能分析，结合现场实际安装经验，监测方案如图3-5所示

二 : 往复式压缩机问答 45

第一章 往复式压缩机的工作原理

1．什么是压缩机工作过程?

往复式压缩机都有气缸，活塞和气阀。压缩气体的工作过程可分成膨胀、吸入，压缩和排出四个阶段。 图1—1所示是一种单吸式压缩机的气缸。这种压缩机只在气缸的一端有吸入气阀和排出气阀，气阀每往复一次只吸一次气和排一次气。

(1)膨胀：当活塞2向左边移动时，缸的容积增大，压力下降，原先残留在气缸中的余气不断膨胀。

(2)吸入：当压力降到稍小于进气管中的气体压力时，进口管中的气体便推开吸入气阀3进入气缸。随着活塞逐渐向左移动，气体继续进入缸内，直到活塞移至左边的末端(又称左死点)为止。

(3)压缩：当活塞调转方向向右边移动时，缸的容积逐渐缩小，这样便开始了压缩气体的过程。由于吸入气阀育止逆作用，故缸内气体不能倒回进口管中，而出口管中的气体压力又高于气缸内部的气体压力，缸内的气体也无法从排出气阀4跑到缸外。出口管中的气体因排出气阀有止逆作用也不能流入缸内。因此缸内的气体数量保持一定，只因活塞继续向右移动，缩小了缸内的容气空间(容积)，使气体的压力不断升高。

(4)排出：随着活塞右移，压缩气体的压力升高到稍大于出口管中的气体压力时，缸内气体便顶开排出气阀的；

簧而进入出口管中，并不断排出，直到活塞移至右边的末端； (又称右死点)为止。然后，活塞又开始向左移动，重复上述动作．活塞在缸内不断地来回运动，使气缸往复循环地吸入和排出气体。活塞的每一次来回称为一个工作循环，活塞每来或回一次所经过的距离叫做冲程。

图l—2所示是一种双吸式 压缩机的气缸。这种气缸的两端，都具有吸入气阀和排出气阀．其压缩过程与单吸式气缸 相同，所不同的只是在同一时 间内，无论活塞向哪一方向移 动，都能在活塞的运动方向发 生压缩作用，在活塞的后方进行过程。也就是说，无论活塞向左移或向右移都同时吸入和排出气体。 2，什么是压缩气体的三种热过程?

气体在压缩过程中的能量变化与气体状态(即温度，压力、体积等)有关。在压缩气体时产生大量的热，导致压缩后气体温度升高。气体受压缩的程度愈大，其受热的程度也愈丸温度也就升得意高。压缩气体时所产生的热量，陈了大部分留在气体中使气体温度升高外，还有一部分传给气缸使气缸沮复升高，并有少部分热量通过缸壁散失于空气中。 压缩气体所需的压缩功，决定于气体状态的改变。说通俗点，压缩机耗功的大小与除去压缩气体所产生的热量有直接关系。一般来说，压缩气体的过程有以下三种：

(1)等温压缩过程。在压缩过程中，把与压缩功相当的热量全部移去，使缸内气体的温度保持不变，这种压缩称为等沮压缩。在等沮压缩过程中所消耗的压缩功最小。但这一过程是一种理想进程，实际生产中是很难办到的。

(2)绝热压缩过程I在压缩过程中，与外界没有丝毫的热交换，结果使缸内气体的沮度升高。这种不向外界散热也不从外界吸热的压缩称为绝热压缩。这种压缩过程的耗功最大，也是一种理想过程．因为实际生产中，无论何种情况要想完全避免热量的散失，是很难做到的。

(3)多变压缩过程，在压缩气体过程中，既不完全等沮，也不完全绝热的过程，称为多变压缩过程。这种过程介于等沮过程和绝热过程之间。实际生产中气体的压缩过程均属多变压缩过程图1-3所示是气体在上述三种情况下的压缩曲线．其中最外一条曲线BC表示绝热过程，称为绝热曲线，位于中间的曲线BC，表示在实际情况下的气体压缩过程，称为多变曲线，位于里层的曲线BC2表示气体在温度不变情况下的压缩过程，称为等温曲线。

从图1-3中可以看出，气体在等温压缩时所包含的面积ABC2D比绝热压缩包含的面积ABCD为小。面积的大小也可以表示功耗的大小，故等温压缩时所消耗的功就比在绝热压缩时所消耗的功小得多。同时从图中也可看到，多变曲线介 于等温和绝热曲线之间，其面积ABClD比等温压缩时的面和 ABC2D为大，比—屯热压缩时的面积ABCD为小，因而在多变压缩过程中所消耗的功就比等温压缩为大，比绝热压缩为 小。多变曲线愈靠近等温曲线，其所消耗的功就愈少，反少 多变曲线愈靠近绝热曲线，则所消耗的功就愈多。所以，在实际工作中，为了节省压缩功，也就是节省压缩气体时所消耗的动力，就必须使多变过程尽量接近等温过程．换句话说，必须创造近似于等沮过程的条件进行气体压缩。要使多变过程接近于等温过程，必须将压缩气体时所

产生的热量移去。在实际生产中，为了达到上述目的，多用空气和冷却水来冷却压缩机的气缸和压缩以后的气体．在压缩过程中，冷却的效果愈好，移去的热量会愈多，多变曲

线也就愈接近等温曲线，则节省的动力也会愈多，愈经济

图I—3又叫示功图，可用专门的仪器(示功器)描绘在图纸上，根据示功田可以确定指示功率，容积系数，压缩， 膨胀过程的多变指数，吸气和排气时的压力损失和消耗在有 害阻力上的指示功率。此外所有阀、阀的弹簧，活塞环和填料函工作的情况都反映在示功图上。

图3-4示出了压缩机正常工作和不正常工作的示功图。

根椐示功田歪曲的特点，可以看出压捣极在工作中所发生的故障及其性质。

3，什么是多级压缩？

所谓多级压缩，即根据所需的压力，将压缩机的气缸分成若干级，逐级提高压力。并在每级压缩之后，设立中间冷却器，冷却每级压缩后的气体。这样，便能降低每级的排气温度。

图1—5所示，是多级压缩机的示功图。BC为绝热曲线， BK。为等温曲线，当气体在P1压力下进入第一级气缸，并在缸中压缩到PI压力时，如果为绝热过程，气体状态以Bc1线上的点A表示。在压缩过程中如果经过气缸水套冷却水的冷却，则气体状态落在田b点，由田可见，这拌可节省Bab面积的功。状态b的气体再经过第一级缸后的中间冷却器气体温降低，体积由b点移到C点(压力P2，仍然保持不变）。

同理，在第二级压缩，节省了CADE面积的功；第三级所节省的功可用面积FDGH表示；第四级所省的功可用面积IGCJ表示，如果分级越多，则B，b,c,e,f,h,i,j各点的连线就会愈靠近曲线，节省的功也就愈多。

用单级压缩机将气体压到很高的压力， 压缩比必然增大，压缩后的气体温度也会升得很高。气体压力升高比愈大，气体温度长得愈高。当压力比超过一定数值时，气体压缩后的终结温度就会超过一般压缩机润滑油的闪点（200-400度）润滑油会被烧成碳渣，造成润滑往复式压缩机在吸气过程中，须待残留在气缸余隙容积(所谓余隙容积系指压缩机在排气终了，活塞处于死点位置时活塞与气缸之间的空间以及连接气阀和气缸间的通道的空间) 内的高压气体膨胀到压力稍低于进气压力时，才能开始吸气。高压气体

膨胀后占去一部分气缸容积，使气缸吸入气体的容积减少。显然，如果压力比愈高，余隙内残留的气体压力也愈高，余气膨胀后所占去的容积就愈大，压缩机的生产能力就显著降低．同时，压缩机机件的长度，厚度和直径都必须相应增大，不然，就不能适应其所承受的负荷，结果，不但使压端机的造价增高，而且还会增加机件制造上的困难，囡此，为了达到较高的终压，必须采用多级压缩机。多级压缩机所悄耗的功比单级的大为减少：级数愈多，省功愈多。同时，缓数愈多，气体压缩后的温度也愈低，气缸所能吸入的气体的体积也愈大。但压缩机的级数也不成太多，因为级数每增加一级，就必须多一套气缸、气阀，恬塞杆、连杆等机件，使压缩机结构复杂，并且大大增加设备费用。根据我国目前情况来看，一般压缩机每一级压缩比不超过3—5。

5.什么是气体压力?压力单位的表示方法?

气体压力就是气体分子对容器壁面撞击，使壁面受到连续均匀的平均力。通俗地说，压力就是垂直均匀作用在物体上的力。它的数学表达式为：P=F/A，P：压力，A：作用面积，F：面积A上所受的力。

（1)国际单位制

a．帕斯卡：1帕斯卡等于1米2面积上均匀垂直作用着161阅读等润滑系统。

e，检查调整安全阀和自动调匝阀。

f。检查清扫冷却水系统。

g．检查基础及底脚螺丝。

(2)中修

按目前技术水平，每运转4500～6000小时进行一次中修，其检修项目是：

a，小修项目。

b．清扫、检查及测量气缸内壁磨损情况。

c．检修或更换活塞杆，活塞环。

d．检查刮研主轴瓦，曲轴瓦、调整轴瓦间隙、主抽水平度。

e．检查和调整活塞前后死点的间隙。

f．校验全部压力表和安全阀。

(3)大修

按目前技术水平，海运转13000—18000小时进行一次大修，其检修项目是；

a，中、小修项目。

b．检修或更换活塞、活塞杆、活塞环，十字头和连杆。

c，检查曲轴的壁距差，主轴颈和曲轴颈的磨损。及椭圆度、锥度，并进行修理。

d．检修及更换气缸套或镗缸。

e。机体各部中心及水平度应重新找正。

f．对气缸水套等进行检查除垢，并清扫试压。

g，气缸的冷却器检修和水压试验。

h．对主轴各部、十字头体，十字头销、活塞杆及连杆：进行探伤检查。

66。大型低速压缩机检修周期为多久?

除上述所规定的大、中、小修间隔时间之外，还有一些

转数较低的压缩机，如中国的红旗牌，苏联的1F-266／320和

5F-6／285-320大型压缩机等，其检修间隔期是大修4年，中

修1年，小修3个月。

第四章 氨压缩机的故障处理

1，在气虹上产生敲击声是什么原因?

(1)活塞顶部碰到排气阀，要增大活塞与气阀的间隙。

(2)气阀弹簧弹力不够，应适当增大弹簧弹力。

(3)气阀螺丝松动，要紧固气阀螺丝。

(4)阀片碎裂。

(5)活塞销与轴承的间隙过大，要拆卸后取出检查，调整或修理。

(5) 液氨随气体进入气缸，产生液击声。

2，气虹内发生敲击声是什么原因?

气缸是压缩机的主要部件，气缸发出敲击声说明气缸内

有重大故障。其产生原因：

(1)断油过久，气缸因缺油而发生拉毛造成敲击声。

(2)液体随气体进入气缸，造成液击，发生沉闷的“勃

勃”声，并使机身及管线剧烈振动和摇摆，电流丧指针波动

极大。

(3)活塞撞缸时出现的响声，与缸内有金属块一样，敲

击声较大，若气缸余隙太小，也会发出敲击声。

(4)活塞螺帽松动，会出现轻微的敲击声，敲击声的

次数是每转二次。

(5)气缸内有损坏的螺丝、弹簧、气阀片等金属碎片。

(6)活塞环断裂绰。

处理方法，敲击声严重时，应立即进行紧急停车，并检

查气缸，气阀等是否损坏，如气缸内育金属碎片或存有液体 应予清除。敲击声不太严重，则应a检查注油器，重新调节

注油量。 b调整适当余隙。 c紧固活塞，固定螺帽。

3．机身内发出严重的敲击声是什么原因?

(1)断油或油量过小，使滑块发热、拉毛而烧坏。

(2)十字头横销磨损产生敲击声，每转敲二次，若因松

脱、装得过紧或断油，则会造成发热以致烧坏。

(3)曲轴瓦断油或过紧而发热，以致烧瓦。

(4)主轴瓦太松或太紧发生拉毛，以致烧瓦。

(5)曲轴箱内主轴瓦螺栓、螺丝，曲柄轴螺栓，螺丝，

十字头螺栓，螺丝等松动或折断，开口销脱落，也能引起曲

轴箱中产生强烈敲击声。

(6)导板与滑板间间隙过大和导板本身松动，也会出

现较脆的“勃勃”声。

处理方法：应立即紧急停车，并仔细检查循环油油管是

否有漏油或堵塞现象。当检查出某一个部件损坏时，一定要

彻底修理或调换新件重新装配。

4。曲轴箱内有敲击声是什么原因?

(1)连杆大头轴瓦与曲柄径向间隙过大，要检查调整轴瓦间隙或更换新瓦。

(2)曲轴与轴承间隙过大，应停车适当调整轴瓦间隙。

(3)飞轮与轴或键配合松动，应按技术要求重新修理。

(4)连杆螺栓松动或开口销折断，应紧固连杆螺帽，重换开口销。

5．氨压缩机启动时无油是什么原因?

(1)油泵传动机件失灵，应拆卸后盖进行处理．

(2)油泵进油口堵塞，要检查处理，排除邪污物

(3)油压表失灵，应进行修理或更换油压表

(4)油泵限制销不灵，要拆下油泵盖进行检查。

(5)油过滤器内无油，应向油过滤器内加油。

6．开车后油压正常一段时间又下降是什么原因?

(1)油泵吸入带泡沫的油或将油搅起泡沫，应更换润。

(2)吸油过滤器网被堵，要进行停车拆卸清洗。

(3)曲轴箱内油量减少，要增加润滑油。

(4)曲轴箱内有液氨或部分油路漏油，应抽出液氨或检查油路。

7．氨压缩机油箱的润滑油显著下降是什么原囡?

(1)气缸磨损及椭圆度太大。

(2)刮油环磨损太大或折断。

(3)活塞环磨损太大或折断。

(4)刮油环和活塞环与气缸接触不良。

8．注油器打滑或供油不正常是什么原因?

注油器不断向气缸供绐润滑油使压缩机正常运转，如果注油器打滑，则供给气缸的油量不足，影响润滑效果，使活塞和气缸受到磨损或出现拉毛现象。产生原因是由于注油器长期使用，滚珠磨损或油管堵塞。致使阻力增加，小油泵失灵，或吸入莲蓬头(过滤网)被油污堵塞。处理方法，停机更换滚珠和清洗各部零件。

9．轴封漏油是什么原因?

(1)轴封接触面破坏，应进行修理。

(2) 装配在曲轴上的耐油橡胶圈损坏，应更换新橡胶圈。

(3)油箱液面过高或接触曲轴后产生甩油，应按规定

的油液面进行加油。

10．轴封漏气是什么原因?

(1)轴封箱内缺少润滑油，要适当地增加油量。

(2)进油管路堵塞或轴封的密封面损坏，应找出原因

进行处理或更换。

11．怎样判别各级气阀的损坏?气阀损坏有哪些原因?

如果一级入口气阀损坏时，一级排气压力降低，其它各

级也受到降低影响。判别哪一个气阀损坏，可从气阀盖上酌

温度来识别。因为气阀损坏时，温度升高。此外，还可以用

金属棒<听音棒)来识别。‘二，三级吸气阀损坏时，还可以

从下一级压力升高来判别。

气阀损坏的原因是：

<1)气阀片和气阀座由于使用时间较长，经常碰撞摩

擦而损坏。

(2)气阀材质不好，阀片升程过高或热处理不当。

<3)气阀螺帽松脱或螺帽开口销脱落。

当气阀损坏时，轻则使压缩机吸气量减少，重则使气阀

碎片进入气缸，损坏气缸，造成重大事故。因此，发现气阀

损坏时，应停车处理。

12，电力消耗不断上升，蒸气压力与冷凝压力不变是什

么原因?

压缩机有个别部件互相咬死，应立即停机检查处理。

13．集油器爆炸是什么原因?

死，则应消除其中杂质。

14。氨压缩机气量不足是什么原因?

(1)‘气体冷却效果不好，使进入压缩机的气体温度升

高，相应地降低了气量。

(2)吸、排气气阀被油污等杂物卡住，未及叫清理。

(3)操作时调节气缸吸，排气阀不当，使得气缸余隙

过大，在活班行程排气时，余隙中高压气体膨胀，占去了较

多的气缸容积，从而减少了气缸吸气量。

(4)气阀不良造成返气。

(5)活塞环磨损或折断造成气缸内漏，

(6)皮带装得过松，使转数降低，

处理方法，调节各级冷却水的流量，清除冷却器表面污

物，提高冷却效率，降低各级气体的入口温度，及时调节泄漏的排油阀和损坏的气阀等，并联系维修人员检查处理。

15，氨压缩机开车后发生冲击，但很快就消失了是什么原因?

制冷剂凝结在气缸及进气管路中。

16。当低压截止阀开启后，氨压缩机发生冲击声是什么原因?

16．当低压截止阀开启后，氨压缩机发生冲击声是什么

原因?

进气管路附有液体制冷剂，应把低压阀关小一点。

17．氨压缩机在运转中有冲击声是什么原因?

氨压缩机吸进液体制冷剂，气缸与进气管结霜，应把低

压阀关小一点。

18．排气温度低于规定数值是什么原因?

氮压缩机吸进液体制冷剂，应把低压阀关小一点。

19．曲轴箱内润滑油起泡沫是什么原因?

（1)润滑油中含有大量氨，当曲柚箱内压力下降时，氨在油中分解产生气泡(抽空时产生的泡沫为正常现象)，应

检查油温，注意油压，防止液氨从油中气化，油温低于15℃时，应立即停车。

(2)曲轴箱内压力F降，氨气化，油面会立即降低。

(3)曲轴箱内润滑油过多，运动时曲轴搅动产生泡

沫，要适当调整油量。

(4)曲轴箱内油晨过少，油泵吸进氨气。

20．润滑抽压过高是什么原因?

曲轴箱内温度下降，润滑油变浓，应用热湿布围在曲轴

箱下部使油变稀或让氨压缩机空转。

21．润滑曲压过低是什么原因?

(1)润滑曲起泡严重，应查出原因并且消除。

(2)润滑油凝固吸油困难，应停车用热湿布围在曲轴

箱下使油变稀或让压缩机空转。

22．氨压缩机吸气温度过高是什么原因?

(1)制冷系统中制冷剂不足，应适当加制冷剂。

(2)蒸发器内制冷剂量不足，应开大节流阀。

(3)氨中含水超过规定，应检查液氨中含水量。

(4)制冷系统低压管路绝热层不好，应检查绝热层并

修理。

2D．氨压缩机进气压力与蒸发器压力相差很大是什么原

固?

吸气阀门开启量不当或不足，应进行检查修理，调整开

启量，

24，氨压缩机排气温度比相应压力下的温度高是什么原

因?

制冷系统中混有空气，使冷凝压力升高，应放出空气。

25．冷凝温度过高是什么原因?

(1)冷凝器有故障，应检查修理冷凝器。

(2)制冷系统中混有空气，应放出空气。

(3) 冷凝器内存氨过多，应将多余冷凝掖放出。

(4）冷凝器内有积垢，影响传热面积，要清理冷凝

器。

(5)排气管路受阻，应找出原因排出。

26．氨压缩机排气压力与冷凝压力相差甚大是什么原因?

(1)排气阀门开启不当，要检查各排气阀是否开启．

(2)排气管不畅通，要找出不畅通部位，进行处

理。

27．制冷压缩机的检修周期及项目是怎样规定的?

(1)大修，海运转8760小时应进行一次大修。其主要

范围是检查清冼和测量部件的磨损程度，如对气缸，活塞，

恬塞环，曲轴各处轴承、吸排气阀及油泵等进行检修，严重

者(不合乎质量标准)应更换。并检查安全阀和各种仪表灵

敏性以及除净润滑系统、冷却系统、过滤器等没备的污垢。

(2) 中修， 大修后每运转4500小时进行一次中修，应检查和校对一部分气缸与活塞间隙，活塞环：工作开口间隙，连杆大小头瓦间隙，主轴承叫隙等。清洗润滑系统，并修复或更换磨损的零件，测量气阀与活塞间的余隙，检查活塞销、气缸、曲轴等部件的磨损程度，检查联轴器及地脚螺栓的牢固性。

3） 小修，在中修之后每运转720一1440小时进行一次小修。清冼冷却水套和检查活塞及排气阀。更换损坏的阀片和弹簧，检查连杆大小头轴瓦、清洗曲轴箱、油过滤器及吸气过滤器等、并进行换油。

第五章 润滑油系统故漳的处理

1．齿轮油泵的工作原理、旋转方向、安全阀及平衡槽

(孔)的作用和特点是什么?

齿轮油泵(图5—1)是一对啮合的齿轮，其中有一个是主动轮，用键固定在一端伸出壳外的轴上，由原动机带动，

另一个是从动轮， 自由地套在固定的轴上，与主动轮相啮合

往复式压缩机问答 45_往复式压缩机

而转动。当两齿分开后，形成低压空间(吸入空间)，吸入

液体。液体分两路沿壳壁被齿轮推着前进，压送到排出空间

(齿与齿啮合前)，最后进入排出管。齿轮与泵盖的侧面间

隙很小，故液体不会倒流(一般径向间隙为0.1—0.15毫米，

侧面间隙为0.04—0．10亳米)。

齿轮泵的特点：(1)结构简单紧凑。

(2)扬程较高，流量均匀。

(3)适合输送粘性较大的液体。

为了防止排出管堵塞，排出压力过高，产生事故，在泵

壳上装有安全阀。

安全阀的作用：

因为齿轮泵的出口和入口是隔绝的．所以在外界需要油

量较少时．会引起出口管道的压力急剧升高，以致使出口管

线和泵壳发生破坏。安全阀就起到防止破坏的作用，即当压

力升高到一定程度后，使出口管线内的一部分油泄掉。

当两齿进入啮合。两齿之间所形成的封闭空间逐渐减

小．压按液体对轴产生径自载荷，为了防止这种破坏作用，

在泵盖上开有两条平衡槽K(图5—2)以便使液体从封闭空

间自由流到排出空间或吸入空间：此外尚有如图5-3所示的

平衡孔。在从动齿轮的每个齿的齿顶和齿根间钻出径自小孔

即平衡孔，平衡孔可以起到平衡槽同样的作用．

2．循环油压不高或突然降至到零是什么原因?

(1)循环油油位低，油温高，粘度小。

(2)油过滤器堵塞。

(3)油管滑油严重。

(4)油泵齿轮磨损，间隙过大，工作效率差．

(5)油调节阀开得过大。

(6)齿轮油泵入口管被污油堵塞。

处理方法：增加循环油量，开大冷却水以降低油量，停

用油过滤器，清洗油过滤网(循环油暂走近路阀，关死过滤

器进出口阀)，停机修理油泵，凋整间隙，必要时可更换曲

轮。当循环油压突然降至零时，应立即停车．

3.润滑油因，度低而粘度大怎么办?

机油在温度很低的情况下粘度稠厚，不易流动．在此情

况下；虽然开动油泵，但供油非常缓慢，而且油量很小，必须采取下列措施以保证正常供油：

(1)压缩机所在厂房，包括润滑机组所在的基础下

层，都应该保持在+5℃以上。

(2)在低温时，虽然不向油冷却器内供水，但应向油

槽内的加热蛇形管内通入蒸汽以加热机油，将油加热到30～

35~C后，开始供油，如图5-4所示。严禁使用明火烘烤油槽

及油泵。

4．齿轮油泵各部间隙应留多大?

通常循环油系统中的齿轮油泵供油压力为0。8—2．0公

斤／厘米2(表压)，对置式压缩机的薄壁瓦润滑油压为2.0～

2．5公斤／厘米2(表压)。

当齿轮油泵的侧盖间隙或齿周间隙过大时，或齿牙经磨

损后间隙增大时，就会形成油液在泵内短路回流，油压不

够。为了保证正常的油压，油泵各部正常间隙一般应符合下

列数值(图5-5)：

泵壳与齿轮间径向间隙：0．1—0.2mm，

泵壳与齿轮间轴向间隙：0，05—0．lOmm

齿轮轴与轴套径向间隙：0．02～0．05mm

如果发现间隙不符时，可将泵壳侧盖磨去一些或加入适当厚度的纸垫进行调整。其它部件可进行更换。

5．机油过热是什么原因?

压缩机曲轴箱内的油温一般不应超过60℃，用曲轴箱盖

上的温度计进行检测。当油温过高时，会使运动摩擦机件的

热量不易散逸，将引起一系列的故障。例如：轴瓦及十字头

滑板烧毁等。其主要原因是：

(1)运动机件过热。压缩机的运动机件，包括曲轴、

十字头、滑块、连杆等，由于运转不正常而产生过度摩擦发

热，同时也将使机油过热。通常，运动摩擦机件的温度不应

超过55℃，如发现有过热情况，应及时检查原因进行处理。

(2)油冷却系统失灵。油冷却器应能保证油泵供出的

机油温度不超过30—35℃，如果冷却效率不佳，应查明冷却

器是否有阻塞、结垢或漏水等情况，立即采取措施消除。

(3)油料污染，油号不符。如果所采用润滑油的粘度

不符合摩擦零件接触处的比压力，就会出现半干摩擦的工作条件，从而导致剧烈磨损和发热。已经污染或经过烧瓦之后

的机油由于油质变坏，性能不符合原有技术条件，使润滑工

作处于恶劣的状况。为此应采取如下措施；

a．采用符合规定的润滑机油，即50号机械油或代用品

40号机械油。

b．加入的机油经沉淀过滤后再注入。

c．已严重污染或经烧瓦的机油应检查其粘度和机械杂

质含量，必要时予以更换。

6．油压降低是什么厩因?

(1)油管破裂，应更换或焊补油管。

(2)油安全阀有毛病，要修理或更换新的安全阀。

(2)油管有毛病，要检查齿轮与壳体的间隙是否磨

大，必要时可更换新齿轮。

(4)油箱的油量不足，应适当增加润滑油。

(5)轴瓦过度磨损，应修理或更换新轴承。

(b)油过滤器堵塞，应清洗油过滤器或油箱过滤网。

(7)油冷却器堵塞，要清洗油冷却器。

(8)润滑油粘度下降，要更换新的润滑油。

(9)管路系统连接处漏油，应加以紧固，防止泄漏。

7．刮油环漏油是什么原因?

(1)刮油环的内径与活塞杆的外径之间接触不好，使润滑油从刮油环和活塞杆之间的空隙中流出来。因此，刮油环的内径与活塞杆的外径必须进行着色研磨，直到接触面达80％以上为宜。

(2)刮油环端面间隙过大，要适当调整间隙。间隙一般在0．06～0．10mm为宜。

(3)刮油环的抱紧弹簧过松。因刮油环安装在活塞杆上要有一定紧力，使活塞杆在往复行程中与刮油环互相贴在一起，绝不允许有空隙，防止润滑油漏出。

(4)活塞杆磨损或呈椭圆及有深沟，应进行修复或更换新轴。

8．注油器的柱塞常出现嚼些问题?

注油器的柱塞如果发生故漳，就会使供油中断。这时可以从注油器柱塞前面的玻璃视孔观察滴油指示器是否滴油，如果没有滴油就证实其注塞系统有问题，应检查下列部位：

(1)吸油柱塞是否严重磨损。

(2)吸油口是否被污染堵塞。

(3)油箱液面是否有足够的油。

针对所发现的问题应采取措施进行排除。

9．注油点(与缸壁油孔联接处)发热并漏气是什么原因?

当发现紧固在气缸上的注油接头发热并漏气时，表明上紧在气缸壁通孔上的接头丝扣不严密或密封垫圈没压住(损坏)，如图5—6所示。为此，应将密封圈(一般为紫铜垫圈) 重新退火软化或更换新件，然后重新拧紧。

10．注油器供油不正常或不供油对压缩机有什么影响?

要想使一台压缩机正常运行，就必须有足够数量的气缸润滑油。当润滑油不足时会引起摩擦表面的迅速磨损或个别零件的卡涩，润滑油过多时，则会促使积炭形成，破坏气压活塞的密封性，使零件迅速磨损，并导致积炭在气缸内部灼烧。因供油量不足时，会使润滑点干摩发热，可用测量温度的方法检测出来，供油量过多时，也可从活塞环上和气阀上积炭过多的现象判断出来。正常的供油量见表5-1。

表5—1 压缩机气缸润滑油正常耗油量

┌─────────┬────────┐

│ 气缸直径，毫米│ 每分钟滴油量│

├─────────┼────────┤

│ <160 │ 6～8 │

│ 160～200 │ 8～10 │

│ 200～ 250 │ 10～12 │

│ 250～900 │ 12～14 │

│ 300～375 │ 14～16 │

│ 375～450 │ 16～18 │

│ 450～600 │ 18～20 │

│ 600～760 │ 20～22 │

│ 750～900 │ 22～24 │

│ 900～1050 │ 24～26 │

│ 1050～1200 │ 26～28 │

└─────────┴────────┘

注，对新安装的或经大修后的压缩机，在试运转阶段中，可将润滑油的供油量增加50～76％，直至压缩机的摩擦件正常工作，磨合良好为止．

11，注油器的逆止阀返气是什么原因?

当注油船逆止阀失效时，有压力的气体顺着油管反压至注油器内，在滴油时观察玻璃处，将会发现有气泡冒出。同时，由于气体被压缩后发热，注油管线也将出现发热现象。在这种情况下，如果持续下去，将会使气缸或填料函因缺油

而发生一系列的损坏事故。其注泊逆止阀失效的啄因是：含

有污垢，尤其是粒状杂质的润滑油进入止回阀内，将阀芯垫

，起使其失去返回的作用，或阀内的弹簧折损以及阀芯损坏。

为了预防这些故障的出现，应采取如下措施，

(1)使用经过过滤的清洁油质(最好用三次过滤)

(2)检修或更换不良气阀。

(3)最好使用装有双重阀芯的止回阀。

12，润滑油管堵塞是什么原因?

泥砂，焊渣、棉纱头等杂物都有可能将油管堵塞，使润

滑点少油或无油，产生过热磨损，，或使供油柱塞出口阻力过

大而造成损坏。当油管堵塞时，供油点没有油，被堵塞的管

段前面很可能发生漏油或发生该注油点的供油柱塞损坏等现

象。

为了防止润滑油管堵塞，应采取下列措施，

(1)在安装前，将油管逐根清洗干净，最好通过破

洗，水洗和白布擦或用带有压力的空气吹扫干净。

(2)油管不够长而需要接长时，应装上活接头，或采

用套管的方法焊接加长，以避免焊渣或熔化的金属堵塞管如图5—7所示。

(3)弯管时用煨管工具冷弯或氧乙炔火焰加热煨弯，应注意防止煨扁或金属过热而变质。

(4)油管和注油器装配好后，应进行系统的强度试验，试验压力为操作压力的1，5倍，当发现有渗漏或破裂时，应予以修理或更换。

(5)注油器与填料函、气缸供油点接通前，应先将注油器开动起来，在每一个供油点处检查来油情况和清洁程度，用小铁罐接住来油，直到清洁以后，再正式连上接头。

15．怎样正确调节注油器的供油量?

注油器调节不当，将造成供油量不正常。为了保证正常的供油量，必须对注油器进行正确调节，其调节方法如下：

(1)整个注油器供油量的调节：将传动注油器的连杆，偏心距加以改变或将传动摇杆增加或减少(图5—8)。

(2)单个注油柱塞的调节(即每个供油点供油量的调节)；旋动每个吸油柱上的调节螺钉，即可改变其供油量。

14，油料积炭是什么原因?

由于润滑气缸所用的油经常与气体接触，在压缩过程中温度急剧升高，因此，将产生油的分解变质现象。油中的轻组分汽化并与气体混合在一起离开压缩机，而剩下的组分则与气体中的氧接触，氧化形成积炭。积炭将破坏正常的润滑，导致运动机件加速磨损，甚至有可能使活塞环或活塞卡住，

造成重大事故。积炭还会引起活塞环灼烧，破坏气腔和排气阀的密封性，其结果将使压缩机的出口气体温度异常增高。为了防止积炭的形成，应做到：

(1)使气缸的冷却工作正常进行，保持各级出口气温不超过140-160℃。

(2)选用合适的气缸润滑油，其闪点应比气缸的气温高出20～50℃，应具有良好的抗氧化能力，在气缸工作压力和温度下应具有足够的粘度(表5-2)(表5-3)。

表5—2 压缩机油的质量指标

┌──┬────────────────┬─────┬─────┐

│序号│ 质 量 指 标 │ 13号油│ 19号油│

├──┼────────────────┼─────┼─────┤

│ 1 │ 粘度(100℃)，厘沲 │ 1 1～14 │ 17～21 │

│ 2 │ 酸值，毫克KOH／克 │ ≤0．15 │ ≤0．10 │

│ 3 │ 氧化安定性(氧化后沉淀含量)，％│ ≤0. 3 │ ≤0．02 │

│ 4 │ 灰分，％ │ ≤0．015│ ≤0．010│

│ 5 │ 水溶性酸或碱 │ 尢 │ 尢 │

│ 6 │ 机械杂质，％ │ ≤0．007│ ≤0．007│

│ 7 │ 水分 │ 无 │ 无 │

│ 8 │ 闪点(开口)，℃ │ 》215 │ ≥240 │

│ 9 │ 腐蚀度，克／米’ │ ≤60 │ ≤10 │

└──┴────────────────┴─────┴─────┘

注，其中13号油用于低压的单级和终了压力40公斤／厘米2以下两级或三级压缩机．19号油用于高压的多级压缩机．在缺乏上述压缩机油的情况下，暂时可用石油产品规格标准SYB／204-63规定的L1号气缸油代替1 3号压缩机油，用适当牌号的航空机油代替19号压缩机油． 表5—3 机械油的质量指标

┌───┬──────────┬─────┬─────┬─────┐

│ 序号│ 质量指标 │ 3O号油 │ 40号油 │ 50号油 │

├───┼──────────┼─────┼─────┼─────┤

│ 1 │运动粘度(50℃)，匣沲│27—33 │ 37～43 │ 47～53 │

│ 2 │残炭，％ │≤0．3 │ ≤0．3 │ ≤0．3 │

│ 3 │酸值，毫米KOH／克 │≤0．2 │ ≤0．35 │ ≤0，35 │

│ 4 │灰分，％ │≤0．007 │ ≤0．007│ ≤0．007│

│ 6 │水溶性酸碱 │ 尢 │ 无 │ 无 │

│ 6 │机械杂质，％ │ ≤0．07 │ ≤0．007│ ≤0．007│

│ 7 │水分 │ 无 │ 无 │ 无 │

│ 8 │闪点(开口)，℃ │ 180 │ 190 │ 200 │

│ 9 │疑点，℃ │ ≤一1，5│ ≤一10 │ ≤一20 │

└───┴──────────┴─────┴─────┴─────┘

注：1．其中40和50号油用于较大的压缩机，一般高压大型多级压缩机也可

以采用压缩机油和适当牌号的航空润滑油．

2．无十字头压缩机曲轴连杆机构的润滑通常使用与润滑气缸的填料部 分同样牌号的压缩机油．

15．怎样选用冷冻机油?

冷冻机油的选择和油的质量好坏直接影响机件(运动)

磨损和气缸拉毛。所以，选择冷冻机油应具备在高温下稳定

性好，在低温下流动性好，并不易与冷剂反应，不应有水分

和沉淀物t，油在使用中粘度下降达15％时颜色变深，为了防

止积炭应更换新油。在选用油时应根据使用条件选择精制矿

物油，绝不能用动物油或植物油调合使用。

第六章 冷却永系统故障的处理

1．排出管线温度增高是什么原因?

(1)冷却管中间冷却器不清洁，应拆洗冷却水套、中

间冷却器、除掉污垢。

(2)冷却水量不足，应适当调整冷却水的流量。

2．冷却水中带有气泡是什么原因?

(1)冷却器内严重腐蚀，管线破裂。

(2)铸造气缸时，内壁有小的裂缝，安装时或修理时没有及时发现。开车生产后，气体泄漏到水套内。

(3)气缸进油管垫片漏气或丝扣漏气。

往复式压缩机问答 45_往复式压缩机

处理方法：冷却水中有气泡，由于气压大于水压，会影响冷却水进入气缸水套处冷却。因此，冷却水中有气泡，气缸壳体温度会增高，如果气缸内壁裂缝增大，那就越漏越严重，必须马上处理。

3．怎样防止冷却水管系统的泄漏?

(1)冷却系统的管子在安装前或大修后，必须经过水压试验，达到合格。

(2)水管系统上的阀门，管件等均需进行严密度试验和强度试验。

(3)整个冷却水管系统必须进行全系统的通水试验，并对所发现的渗漏缺陷(在焊缝，垫圈，衬垫，阀门等处)进行修理。

4.怎样防止冷却水管件及冷却水管的冻裂?

(1)压缩机室内温度应保持在十5℃以上，零度以下的低温会造成水管件冻裂损坏。

这在新建厂房或没有采暖设施的压缩机室内是很容易发生的故障。因此，温度在零度以下时，需将不开车的压缩机冷却水全部放掉，以防止结冰，造成冻裂事故。

(2)对不能放水的管道，要加上保温层或埋入足够深的地下或让水不停顿地循环流通，这些方法都可以防止冻裂。

5。压缩机的出口气温过高是什么原因?

通常，压缩机的出口气温不得高于140～160℃，否则表

明冷却水系统的工作不正常(出口气阀和活塞环漏气除外)。

这一点可以从各级气缸的出口测温计上检查出来。当气温过

高时，气缸壁和气缸盖的温度也随之增高，并将破坏活塞组

件的正常润滑，还容易在气阀上形成积炭和使活塞环在活塞

槽内烧损或卡塞，从而造成一系列事故。因此，当发现压缩

机出口气温高时，要及时查明原因加以排除。其主要原因

是：

<1)供水不足，冷却水供应不足将造成冷却效果不

良。一般说来回水温度高于35—40℃时，就表明冷却水的供

应不足。

各级气缸冷却水的温升一般不超过10—15℃。压缩机冷

却水供应量的参考值如表6-1所示。

中间冷却器的耗水量约为供给气缸冷却水量的110—120%。

如果查明压缩机气温过高是供小不足引起的，则用增加冷却小量的方法就可以降低出口气温和相应气缸腔体温度。

当所供的冷却水温较高时，用增加冷却水的方法效果不好。这时最好采取降低水温的措施，将加热的回水排走，或经过降温后再循环使用。

（2）水垢影响：在压缩机的运转过程中，气缸冷却表面上逐渐积着从冷却水中沉淀下来的沉淀物，这就是通常所称的水垢。水垢妨碍传热，降低冷却效率，并使被 压缩气体的温度和其单位电能 消耗量急剧增高，在严重时还有可能引起压缩机的过热爆裂事故。水垢增多的速度，取决于冷却水的质量和温度。因为水垢的形成是由于水中含有可溶解的盐类和悬浮的机械杂质。当小被 加热时，即以沉淀物的形式聚积贴附在冷却水套腔壁上，随着时间的增加而逐渐形成为水垢层。因此，必须定期检查水垢的厚度，其厚度一般不应超过2mm。

当发现冷却效率降低时，应打开气缸上的检查孔检查水垢的形成情况。清除水垢的方法是：用化学

清洗法除去水垢。将水从压缩机的气缸水套中放出，然后灌入含25%盐酸的水溶液或苛性钠溶液，按照水垢的厚度和硬度不同，保持12-24小时之久。在此期间应注意敞开一个孔口，以便放出盐酸

和金属相互作用产生的氢气，并要禁止明火接近此口，以防爆炸。

如能使用酸（碱）液泵送上述液体进行循环清洗，则效果更好。如果清洗后压缩机要长期停止

运转，则应以苏打溶液清洗冷却水套(0.5公斤苏打加入12立升水)，以中和残余的盐酸。

如果因机件较大，除垢确实有闲难时，也可用机械的方法，例如：川刷子、刮刀婶工具进行

清理。 总之，最根本的办法还是使用具有较好水质的冷却水，以避免产生过多的水垢。 第七章 压缩机的试运、验收及电机检修 1。压缩机起动时应注意唧些事项? 压缩机起动时，首先明确是否具备进入运转状态的条件，再按起动要求的顺序进行。 (1)检查有关部件是否巳调整合适。分解时把部件整理得井然有序，回转挡销，开口销及夹垫等更应该注意。 (2)检查润滑油箱的油量、油的清洁度，水分及固态物。 (3)冷却水水量调整及分配调整。 (4)检查气缸用注油器油量。 (5)检查放泄阀，旁通阀全开与否，是否可以进行无 负荷运转。 (6)用手转动气缸注油器，给气缸，填料注油。油是否确实注入气缸，用试验旋塞检查或卸掉注油管顶端进行检查。 (7)起动润滑汕泵，检查油压，判断油泵有无异常现象，是否从进油管吸入空气。 (8)以盘车装置进行盘车，润滑油必须均匀分布，检查气缸内衬无夹杂物。盘车完毕后，将盘车装置确实地返回原来位置。 (9)全引：吸气阀门。如吸气阀门关闭，会使吸气管成 为负压，压缩机车身为低负荷，柞易吸入空气孔在压缩有危险性的气体时，吸入空气是很危险的。 （10）机器周围不得放置异物及危险品。 （11）压缩机正式进入运转后，逐渐升高压力，当排气压力接近额定压力时漫漫打开排气阀门。在升压过程中，关闭放泄阀、检视压力平衡，关闭旁通阀。还应注意有无异常声音的发生，检查气、水、油等的漏泄，湿度、压力及震动情况。 （12）对压力表进行调整，由于压力表管路较细，容易被冷凝水堵塞，难以指示正确的压力。因此在生压后应打开旋塞放出冷凝水。此后为了减少压力表的指针振动，应调节旋塞。最重要的是应充分了解机器的构造，认真研究后进行启动。 2.压缩机怎样试车？ 当压缩机安装或检修完毕后，必须细心地进行试车。 (1)程序实验；压缩机启动前，需进行程序实验，以手动操作油压继电器、断水继电器、限位开关，压力继电器等，检查其接线无误。 （2）注油；将气缸和填料等注油接头拆掉，以电动或手动操作油泵，润滑油从油管路末端徘出，要求在排出油滴时不含有尘垢。

（3）磨合运转；拆掉各级气缸的吸排气阀，进行无负荷运转，使各运动部件充分磨合。检查其运动部件在运转中有无发热、振动、音箱等异常现象。开始运转时，以微动来检查压缩机曲轴的回转方向，然后将运转时间延长至十秒钟、一分钟。每一阶段都测定从切断开关到压缩机完全停止

转动的时间，恍慎重地检查有无异常现象，如果从切断开关到

压缩机完全停止运转的时间短，这说明运动部件可能发生烧研或烧研初期状况。经一小时运转没发现异常现象后，继续

反复进行无负荷运转。

(4)吹洗运转：气体管路是按照前面所述的娈求，经

过吹洗后安装起来的。吹洗运转是为了清除气体管线中细小

的夹杂物。先后按一级吸气管、一级排气管、二级排气管等

顺序，对各级吸排气管路，安全阀管路等所有气体管路进行

吹洗，各级气缸不得混入夹杂物。

(5)升压运转：在吹洗运转过程中，有一定程度的压

力上升，尤其是低压级可升至接近于常用压力。升压运转

时，在用空气对排气管路阀门节流的同时，压力慢慢地升到

规定数值。升压运转时应注意填料、泄漏情况，记录各级压

力和吸排气温度、润滑油压力及温度、冷却水温度等，以及

比较和分析升压过程中有无异常现象，这一点是很重要的。

根据压缩机的种类，有时需要气体循环运转，这时应避

免使用空气。由于空气反复压缩膨胀，将逐渐干燥，使润滑

油变为雾状，产生静电，有爆炸的危险性。循环运转最好使

用氮气等惰性气体。

(6)安全阀试验：升压运转结束后，进行安全阀放气

试验。安全阀必须以额定压力放气及停止放气。另外，即使

排气管路阀门关闭，安全阀也必须有不致于上升到放气压力

以上的放出容量。

(7)连续运转：升压运转及各种副机试验完以后，要

进行二十四小时的连续运转，记录各种数据，为长期连续运

转打下牢固的基础。其所记录的数据包括压力、温度、功

率、电流等。

(8)排气量调节试验，附有排气量调节装置的压缩

机，需进行调整，以适应该装置类型的排气量，记录不同排气量的各个数据，作为运转的参考。

(9)振动测定：在额定压力运转的状态下，测定主要部件的振动，作为长期运转时保养的参考。

(10)分解检查：上述运转后，对主要部件进行分解检查，明确关键部位有无异常现象。例如检查吸排气阀的开启 情况，检查气缸面润滑情况，检查各轴承的接触情况等。另外检查润滑油的污染情况，根据情况更换新油。

(11)最后运转，分解检查后，重新组装，进行无负荷运转，作出结论，试车完毕。

3.压缩机在运转中必须注意哪些事项?

为了使机器在完好状态下，连续运转，必须检查机器各部件有无异常现象。经常注意各部位情况。

(1)各级吸排气压力是否异常。如果各级压力正常，

则压缩机的运转正常，如果压缩机系统异常，压力发生变化

时，温度也产生变化。所以应该认真考虑它们的相互联系来

判断异常部位。

(2)各级吸排气温度是否异常。如上所述，必须与压

力同样注意。此外，这也将影响冷却器冷却情况的变化及气

体温度。因此需要从多方面予以注意。

(3)油泵系统是否异常。主要指油压，油的流动是否

畅通，油泵运转情况及漏泄等。

(4)轴承温度是否异常。

(5)往复运动部件是否有敲击声。因为压缩杌是往复

运动的，所以轻微敲击声是不可避免的，但声音过大时，则

可认为是异常现象。要判断往复运动部件的异常声音是比较

困难的，必须依次检查，尽力发现问题。

(6) 填料是否有泄漏情况，

{7)各级吸排气阀工作是否正常。

(8)气缸注油器工作是否可靠。

(9)有否从法兰盘连接处漏气、漏水，漏油情况。

(10)冷却水流量和温度有否异常现象，是否混有气泡。

(11)放泄阀工作是否可靠。

(12)冷凝水排出量及颜色有否异常。活塞环异常磨损

会促使冷凝水变黑。

(13)安全阀、旁通阀有否泄漏。

(14)有否振动较大的地方，如果发现振动大的地方，

应查明原因，进行处理。振动增加可导致机器的破损，必须注意。

(15)冷却器是否异常振动及有无异常声音。

(16)电动机的电压，电流，功率，温度等是否异常。

4．压缩机在试运时可能会出现哪些问题?

在压缩机试运转期间，可能遇到的主要问题可以分为两

种类型：机械性的和非机械性的。

机械性问题的主要表现形式是敲击声及磨擦面发生不正

常的高热。非机械性问题则是以各级压力和温度分配不正常

的形式出现。

在首次开动压缩机的头几转里出现的敲击声，通常是由

于压缩机的装配不正确或者它的各固定部分松动而产生的。

至于在压缩机工作过程中出现的响声，则可能是由于个别零

件松动，或有杂物掉入气缸，或者润滑油不足等原故而引起

的。

当有响声．出现时，压缩机应立刻停车。在发现了响声并

将它消除以后，才能让压缩机开动，并且只能在低转速下运转。

通常响声出现的原因是：

(1)某一个工作室的直线余隙容积值不移，活塞会冲

击缸盖或气缸底部，由于这个原因丽产生的响声，很可能在

上面工作室内出现，因为压缩机开动后，活塞由于在工作时

间内发热，经过一段时间后，便会伸长，

(2)过多的润滑油在压缩机直线余隙容积值不足的情

况下注入气缸，活塞便会通过润滑油与缸盖或者气缸底发生

冲击。

(3)由于填料箱外壳和气缸底之间的垫蟹损坏，田此

水便漏入气缸（2CF—50型压缩机上会发生这样的情况)。

(4)和十字头相连的活塞杆，其锁紧螺母的连接松动。

(5)活塞和活塞杆的连接松动。

(6)连杆十字头轴承的楔块连接松动。

(7)十字头销钉螺母的上紧度松懈。

(8)盘根箱在凹窝内的固定松动，

(9)固体质点掉进活塞和缸盖或者气虹底之间(阀片破裂，或弹簧破裂)。

(10)活塞的堵头旋开，或者轴承上紧得不够o

(11)曲轴轴承松动。

(12)滑板或导轨用旧(产生了过大的间隙)。

<13)十字头销钉松动。

(14)阀在气缸阀窝内松动。

(15)压缩机轴上的飞轮松动。

前面所列举的头三条原因只会在活塞向一边运动时有响

声，其余的原因会引起两边的响声。

除了上述第(11）项外的所有情况都会产生尖锐的响

声，但在任何曲轴轴承松动的情况下，则产生粗哑的响声。

气阀的响声通常是凭听觉或者贴在压紧螺钉头(吸气

阀)上的附贴物来判断的，附贴物可以是手，也可以是金属

物件。

当总的直线余隙容积不够时(两边的)，响声便会是两

边的。在这种情况下，通常是利用在气缸盖下安装较厚的垫

圈来增加余隙容积。此时，应检查是否存在有活塞环跑距。

如果当一端的余隙容积增加时，这个跑距就没有了，则活塞

应更换并改变最外边一个活塞环(通常是下边的)边缘的位置。

有时，在调节了余隙容积以后，气缸里的响声还会出

现。这种现象在如下情况便会产生，活塞环缺少跑距，气缸

壁上产生梯状磨损。

假如发出响声的原因无法确定，则应从螺母和各连接处

的牢固性开始着手检查。如此时还不能发现问题，则首先应

取出十字头销钉，将销钉装在十字头轴承内以检查销钉在轴

瓦中的间隙。同时将连杆摆到一边，检查曲柄轴承中的间隙。如果利用这些方法都不能发现引起响声的原因时，则必

须检查压缩机上所有的连接处，连接的松动就可能引起响

声。但绝对禁止在没有必要的情况下随便上紧轴承螺钉。

外支承轴承内的响声可能由于轴承松动而产生，也可能

由于曲轴安装不正确而产生。假如将松动的地方都消除以

后，响声仍不消失，可设想：发生这种响声墩可能的原因是

由于外支承轴承安装得不准确，或者在浇铸轴瓦时损坏了爪

压面的高度，因而曲轴发生弯曲。在这种情况下，应根据曲

臂的偏差来检查曲轴位置的正确性。压缩机在曲轴安装得不正确的情况下工作，会使曲轴损坏。 压缩机在试运时，除产生敲击声外，另一个有问题的衰

现形式是不正常的高热，如果压缩机的所有磨擦部分同时发

热，则表示润滑油过滤器被堵塞，或者是油泵及总油管出现

毛病。

个别零件的发热是由于润滑不足、尘土掉入、或者组合

件装配得不正确(间隙过大或者不足等)而产生。通常零件

的发热都伴随着响声。当发热得很厉害时，必须检查摩擦零

件表面的状况。

绝对禁止用水冷却发热的部分，在零件尚未冷却到30

～40℃时，不要拆卸组合件。

各级气体压力和温度的不正常分配，主要是由于阀的毛

病<阀片，弹簧的损坏，阀片的扭曲等)，以及阀与阀窝密封

垫料严密性的损坏，阀座和顶座之间(在Cr—50型压缩机封

闭式的阀上)剖分面上密封垫料严密性的损坏而产生的。

在任何一级气缸里，如果压缩比超过正常压缩比，那么

这一级就是在超负荷的情况下工作，如果压缩比低于正常压

缩比，则这一级是在负荷不足的情况下工作。压缩机的个别

级在超负荷或者负荷不足的情况下工作，都可能引起事故。

在超负荷的情况下工作时，出口温度会剧烈上升。

往复式压缩机问答 45_往复式压缩机

后一级(高一级)吸气阀或排气阀的毛病，是前一级压

力升高的原因。因此，假如第J级出口压力升高，它的原因

应从第ⅱ级吸气阀或排气阀的毛病上去找。

当中间一级的压力发生变化时，即使是很小的变化，都必须立刻采取措施消除。

任何一级(例如I级)压力的升高是由于下一级，即更高一级(例如Ⅱ级)阀的毛病而产生的事实。可解释如下，

(1)当吸气阔有毛病时，在压缩的时间内，气体可能

倒流入I缓的冷却器，这样便减少了第Ⅱ级的流量，因此，

第Ⅱ级只能吸入比正常情况少的气量，而导致I级的压力升

高。

(2)当排气阀有毛病时，这一级的容积系数降低，与

上面的情况相同，使得从前一级里吸来的气量减少，造成前

一级出口压力增高。

温度在上述两种情况下都会剧烈上升，这是由于一方面

压缩比增加（在第1级里)，另一方面从冷却器流出的或者从

排气阀不严处漏回的气体导致压缩温度(在第Ⅱ级里)升高。

由于装有安全阀，多余的气体会漏入大气，因此，中间

各级出口的压力不可能上升到很高的值。当安全阀出毛病

时，压力才会升得很高，从而使超负荷各级的冷却器、气缸

以及其他零件损坏。

当压力分配不正常时，应停机。先检查吸气阀，然后再

检查排气阀，并换掉有毛病的阀。

第1级的排出压力下降，可能是由于吸气阀或者排气阀

有毛病，或者活塞环和盘根箱(机座室的)漏气：

当吸气月有毛病时，气体会从I缓气缸里漏出(外部漏

损使压力下降，并使得压缩执的流量减少：

当排气阀有毛病时，1级的容积系数降低，使得压缩机

的流量减少。

当活塞环漏气时．也会产生类似的情况：因为在这种情

况下，气体会在压缩过程中从工作室漏出，而在相反的冲程

里又会从另一边曲工作室漏入，这样使吸入的气量减少，同

时使温度升高。

在每一级里，气体在压缩时的温度可能比正常的温度

低。当冷却水经过垫圈不严处或者经过冷却水流过处的气缸

壁或凸合上的裂缝漏入汽缸时，这种现象便可能产生。

这是由于—部分热量随着水的蒸发而散走的原故但这

时会伴随着响声：

5。压缩机停车时应注意哪些事项?

运行中的压缩机要停车时，应该考虑机器不受损失，并在

下一次运行以前使机器保持良好的状态；

1)依次打开旁通阀降低压力，因为停车时需要降低压

力使之处于无负荷状态：从低压级开始，边检查压力平衡情

况，边依次打开旁通阀。

(2)打开放泄阀。如果剩有冷凝水容易生锈最好在尚有

一点压力时使放泄阀全开：

(3)电动执停止转动，排气管上阀门全闭；最后—级压

力管路授有逆止阀或逆止阀发生异常现象时，必须注童开闭

最后—级旁通阀及排气阀门，避免产生过压缩现象

(4)排气阀门全闭。在压力降到接近大气压后，全闭吸气阀门。

(5)润滑油泵停开。

(6)主送水阀门全闭．必要时将机器内部冷凝水排出。

短时间停车时不需要特殊处理，可以誓时搁置不动；即便是

停开时，如果能很好地留意异常音响及压力、温度、振动等变化，也有助于保养工作。 压缩机长期停车不使用时，应注意防锈，以空负荷运转

方法全部排出各种冷凝液，充入干燥氨气以防止吸排气管路

锈蚀。每隔10天做一次10—30分钟的盘车运转，对轴承等滑

动部分防锈是一种好的方法：当然也必须排出气缸冷却器中的冷却水。

6．怎样做好压缩机的日常维护?

在正常情况下，除了看仪表和留意一些外丧情况外，我们

还可用听和摸的方法进行检查。但这种判断方法必须靠实践

经验，所以需要不断摸索和实践才能判断准确，用看的方法，

可以从仪表和外表现象的变化中直接看出来，比较容易。一

般可从压力计、温度计、冷却水、注油量等看出问题。听、

摸是检查内部毛病的有效方法。例如：运转中的敲击、轴瓦

松动、十字头销子的松动、气阀片的运动等均可用听的方法

来判断。手摸可以觉察设备的温度变化和振动变化。

要正确地判断压缩机运转情况，一般应将看、听、摸三

者结合起来。例如，一般进口阀漏气，我们可以看到压力下

降，听到气阀运动中出现异声，同时也可以摸到气阀盖的温

度升高。

其次，经常保持压缩机的清洁也是维护中非常重要的环

节。因为灰尘和杂物不但污染润滑油，而且还会增加机件的

磨损和腐蚀。因此要经常作好设备的清洁卫生工作。

日常操作的注意事项如下：

(1)各级的温度和压力。

a．在正常运转中各级压力突然升高时，必须立即用近路

阀调节，如无法调节时需停车处理。

b。在正常运转中，进口温度升高时必须立即调节冷却水

水量，防止进口温度过高，影响气量。

(2)压缩机各部件，零件。

a．正常运转中，如突然出现撞击声时，应迅速切断压缩

机电源进行紧急停车，否则影响就会扩大，严重时可能造成

整合机器损坏．

b．严格防止液体带入气缸，造成气缸内液击而损坏机器。

c．压缩机在断水之后，不能立即通入冷水，避免因冷热

不均，出现气缸裂纹。

d．压缩机在冬季停车后，应放掉气缸夹套中的存水，避

免气缸冻裂。

e．随时仔细检查设备及管线的法兰接合处．不准有泄

漏，振动及互相摩擦等情况。

f．经常注意机座螺丝是否松动，以防损坏基础。

g．开关阀门要缓慢，不要用力过猛，使阀门损坏。并且

不要开得太足，关得太死。记好各阀门开关的圈数。

h．各种零星配件，如气门、各种铝垫、止逆阀、注油

器及专用工具等必须有专人负责保管。

<3)润滑情况

a。在正常运转中注意注油器的滴油情况，如发现注油器

冒油必须及时修理。对止逆阀的漏气检查，可甩手摸止逆阀

后面的紫铜管温度，因为气缸内气体温度较高，如果漏气，

紫铜管温度就会升高。

b．循环油的压力过低时，也会影响机件的润滑。这时应

停车清洗循环油系统和过滤器。

c。对新修好的压缩机特别要注意循环油的温度，温度升

高时不要轻易开大冷却水量，先要找原因。当部件太紧而发

热时(特别是个别轴瓦发热)，如果加大冷却水量，情况就

不易被发现，从而引起轴瓦损坏。

d。必须保持润滑油的清洁，防止机件损坏，否则影响生

产造成损失。

e，油分离器排油时，要注意集油器的压力，切勿粗心大意，否则会造成集油器爆炸。

(4)安全

a．压缩机需要动火时，应严格执行动火制度，并进行空

气置换和安全分析。

b．电动机皮带传动部分，一定要装上牢固的防护罩并且接上地线。

c．修理压缩机时所用的照明灯一定要用低压安全照明灯。

d．不准在压缩机及设备周围堆放易燃品。

7．压缩机的验收标准有哪些?

(1)运转正常，性能良好。

a．压缩机出力达到铭牌出力或能量。

b．压力润滑和注油系统完整，油路畅通。油质、油位，

油压、油温、油品，注油量和换油时间均能符合操作法规定。

c，主轴承，曲轴箱，十字头、滑道，气缸等部位运转中

无异常响声。机体振幅规定数值不超过表7—1规定，辅机和

管道无明显振动现象。

d．压缩机指控指标(温度，压力等)均符合规定要求，

其超标率小于2?。

e．填料轴封无严重泄漏。

(2)内部机体无损、无内漏，质量符合要求。

a．各部零件无严重缺陷，材质选用正确。

b．气缸轴瓦、气阀等安装配合磨损极限及严密性均符合

检修质量标准。

(3)主辅机整洁、零件齐全好用。

a，安全阀，压力表、温度计，联锁等信号齐全，灵敏准 确。

b．主辅机零件完整好用，各部螺丝应满扣、齐全。紧固。

c．润滑、冷却、气体系统的设备、管线、阀门等静密封

点的泄漏率小于2?。。

d．机体整洁，油漆完整，基础，地面无损及无油浸现象。

(4)设备档案齐全准确．

8．压缩机的完好标准都包括哪些内容?

(1)运转正常、效果良好。

a．设备出力能满足正常生产需要，或达到铭牌能力的90％以上。

b．压力润滑和注油系统完整好用，注油部位(轴承、十

字头、气缸等处)油路畅通。油压、油位，润滑油选用均符

合规定。

c．运转平稳无杂音，机体振动符合颁布的SY—21009—73规程规定。

d．运转参数(温度、压力)符合规定。各部轴承，十字头等温度正常。

e．轴封无严重泄漏。如系有害气体，应立即采取措施排除泄漏。

(2)内部机件无损、质量符合要求。

各零部件的材质选用、磨损极限以及严密性均符合颁布

的SY—21009—73规程规定。

(3)主体整洁、零附件齐全好用。

a．安全阀、压力表、温度计、自动调压系统应定期校

验，灵敏准确。安全护罩、对轮螺钉、锁片等齐全好用。

b．主体完整，稳钉、安全销等齐全牢固。

c．基础、机座坚固完整、地脚螺栓、各部螺丝应满扣，齐整、紧固。

d．进出口阀门及润滑、冷却管线安装合理，横平竖直，不堵不漏。

e。机体整洁，油漆完整，符合颁布的SY—21009—73规程规定。

(4)技术资料齐全准确，应具有：

a．设备履历卡片，

b．检修及验收记录，

c．运行及缺陷记录，

d．易损件图纸。

9．怎样检测和调整电动机转子与定子的圆周间隙?

在电动机的转子与定子之间要留有一定的圆周间隙，即

空气间隙。如果不存在这个间隙，定子的磁极就与转子电枢

凸起部分直接碰擦发出火花，并同时伴有异常的响声。

电动机制造厂对空气间隙通常都有规定数值(参见表

7—2)。在安装和检修工作中应将此间隙调整均匀，尤其是对

开式组合现场组装的电动机，因为电动机部件在运输和安装

过程中有可能产生变形，所以更应仔细地组装和调整．

通常检查空气间隙的方法是：

(1)以转手检查定子的内圆，如图?—1听示盘动转子．用

它检查定子内圆的成圆程度。具体作法一般是将定子沿圆周

分十个测点或更多点，在转子上找出一点‘A2，然后盘车，依

次检查“A”点与定子上十个测点之间的间隙。如果这十个

间隙的数值都相等或相差很小，就表明定于的内圆是比较圆

的，因而空气间隙就有可能达到均等，如果这十个间隙的数

值相差很大，则表明定子的内圆严重失圆，应查明原因，予

以修正。 在这种检查中，本来按定子内圆八等分就可以查出问

题，因为考虑到对开组合式的电动机在两半接合面的附近容

易变形，所以增加两点成为十个测点。

在检查前，转子的所有磁极都要按顺序编号，打上号

码，以备日后检修复查。

(2)以定于为基准检查转子的外圆如图7-2所示。检查

定子上的一个标定点“B”与转子上的每一个磁极1，2、3、

4，5，?之间的间隙，其目的是检查转子的外圆成圆程度。如

果”B”点与各个转子磁极之间的间隙相等或相差很小时，则表明转子外圆成圆较好，如相差很大时，则表明转子外圆

失圆，应查明原因，予以修正。

标定点“B”应该是上项检查中十个测点里距离“A”点

间隙最小的一点。

如果通过上述两项检查表明定子内圆和转子外圆都比较

圆(也就是加工偏差小，变形小，组装正确)，则空气间隙均

等。否则，只有经过校正修理后，才能调整得到正常的空气间

隙。

在检查空气间隙的工作中，应该注意到：

(1)测量间隙时，应以较长的塞尺，从电动机的两侧插入检查。

(2)除了上述检查定子内圆和转子外圆的成圆程度以

外，如果压缩机的电动机是对开式的同步电动机，还应检查!

a．定于与转子结合时的对正情况。两半部应无错口现象

(图7—3左)，而且对正后应加装定位销。

b．定子与转子两半部张口与缩口的变形情况(图7—3右)。

在对开接合面上的开口直径大于规定尺寸就叫“张口”，小于

规定尺寸就叫“缩口”。不论“张口”或“缩口”，都是不能容

许的变形。为此，通常可使用千斤顶或手动起重拉链予以矫正。

c．施工人员和检查人员不许携带金属零件或穿带钉的鞋

进入电动机内部。

如果电动机的空气间隙不合适时，可通过移动调整电动

机定子的方法使空气间隙在整个圆周上均等，最大误差一般

应不超过规定的间隙数值的10％。如果转子轴承是滑动轴

承，考虑到运转后轴瓦将因磨损而变薄，则可使下部空气间

隙比上部空气间隙稍大5～10％。

为了调整方便，在定子底座上装有顶丝和拖出导轨，并

准备有调整垫片(图7—4)。

调整工作人员和机械人员应配合进行，在调整妥当后，

应将全部螺栓拧紧，将定位销加以点焊固定。各个磁极连接

螺栓拧紧后应把防松垫片凸边翻折之。如装有支承下半部定

子底部的楔形垫铁，应予研磨检查。在空气间隙检测调整完

毕后，将楔形垫铁打入，使其承受力量。

对于个别尺寸误差较大的线圈或矽钢片，可由专业电气

人员进行调整修理。

在悬挂式电动机的压缩机组中，利用磁场对转子的向上

拉力(即“磁拉力”)来抵销部分转子重量。所以在安装电

动机时，电动机定子中心要相对转子中心下移一个数值，经长

期运转主轴瓦磨损后，电动机转子将产生下降位移，如转于中心下降到比定于中心低时，即应更换轴瓦o

往复式压缩机问答 45_往复式压缩机

10．电动机有异音是什么原因?

(1)超负荷运行，要找电气维修人员检查排除。

(2)旋转部分接能，要找电气维修人员检修接触部位， 11，压缩机与电动机对轮同心度不允许超过多少? 轴心差不大于0．04毫米。径向差不大于0.06毫米。

三 : 往复式压缩机

往复式 往复式压缩机

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