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空壓裝置的狀況分析與解決


  NPT5空壓機(jī)為往復(fù)活塞(piston)式壓縮機(jī),在環(huán)境溫度不高于40時(shí)可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),廣泛用于東風(fēng)( 4)型、DF8B機(jī)車、GK系列車和韶山型電力(electricity)機(jī)車上??諌簷C(jī)提供給機(jī)車空氣制動(dòng)(brake)系統(tǒng)、風(fēng)喇叭及司機(jī)室前窗玻璃刮雨器等輔助用風(fēng)裝置(Apparatus)所需要的壓縮空氣。
  NPT5空壓機(jī)(compressor)采用壓力(pressure)潤滑方式,曲軸頸與連桿軸瓦(bearing shell)、活塞銷與連桿襯套用0 43M Pa壓力潤滑;氣缸與活塞、氣缸與活塞環(huán)、兩端主軸承用飛濺潤滑。黏度(viscosity)適當(dāng)?shù)那鍧崫櫥湍軠p少空壓機(jī)運(yùn)動(dòng)件磨損,降低功率消耗,提高效率。機(jī)油乳化后會(huì)造成空壓機(jī)的曲軸頸與軸瓦、活塞與氣缸套等摩擦副的條件(tiáo jiàn)惡化,進(jìn)而造成空壓機(jī)燒瓦、咬缸等,嚴(yán)重(serious)影響(influence)行車安全。
  2故障概況NPT5空壓機(jī)在1999年以前生產(chǎn)的DF4B機(jī)車在金溫地方鐵路、江西南昌機(jī)務(wù)段使用(use)時(shí),多臺(tái)機(jī)車的空壓機(jī)發(fā)生機(jī)油乳化。經(jīng)多次換機(jī)油、空濾器和活塞(piston)環(huán),效果均不明顯。機(jī)油乳化故障主要表現(xiàn)為經(jīng)過一段時(shí)間(time)的使用后,空壓機(jī)機(jī)體內(nèi)機(jī)油的顏色變?yōu)槿辄S色,此故障大多發(fā)生在夏季。
  3故障原因分析通過(tōng guò)對故障空壓機(jī)進(jìn)行綜合分析(aggregate analysis),發(fā)現(xiàn)機(jī)油乳化是由于空壓機(jī)機(jī)體內(nèi)進(jìn)水,水和機(jī)體中的機(jī)油溶合,機(jī)油中水份含量升高,黏度(viscosity)降低,潤滑性能下降。機(jī)體內(nèi)進(jìn)水有以下兩方面原因。
  3 1冷凝水(condensate water)進(jìn)入機(jī)體NPT5空壓機(jī)低壓缸排出的壓縮空氣進(jìn)入空氣中冷器后的正常壓力為0 3M Pa.高壓缸排出的壓縮空氣進(jìn)入總風(fēng)缸后的壓力可達(dá)0 9M Pa,根據(jù)熱力學(xué)原理(yuán lǐ),空壓機(jī)排氣溫度T 2與排氣壓力的關(guān)系為:T 2 = T 1(P 2 /P 1)(m - 1 ) /m式中: T 1為空壓機(jī)進(jìn)氣溫度; T 2為空壓機(jī)排氣溫度; P 1為空壓機(jī)進(jìn)氣壓力; P 2為空壓機(jī)排氣壓力; m為大于1的常數(shù)。
  由此可得,空壓機(jī)工作時(shí)壓縮空氣(Basin air)的溫度隨著壓力上升而升高,空氣經(jīng)低壓缸壓縮后在進(jìn)入高壓缸之前必須進(jìn)行冷卻,否則會(huì)影響高壓缸的工作,高壓缸排出(discharge)的空氣溫度達(dá)150.
  由于自然環(huán)境中的水會(huì)汽化,所以空氣中總含有一些水蒸汽,稱之為濕空氣。在一定的空氣溫度(temperature)下,當(dāng)濕空氣中含有的水蒸汽增加(increase)到一定量時(shí),達(dá)到飽和狀態(tài),即稱為飽和水蒸汽。此時(shí)的濕空氣稱為飽和濕空氣。如再增加水蒸汽量,將有凝結(jié)(condensation)水從濕空氣中分離出來。若濕空氣中的水蒸汽含量不變,而濕空氣的溫度降低到一定程度時(shí),濕空氣中的水蒸汽也會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài),稱其為水蒸汽的露點(diǎn)。若濕空氣的溫度再下降(descend),濕空氣中將有冷凝水析出。
  上述水蒸汽狀態(tài)變化原理可以運(yùn)用到機(jī)油乳化故障分析中,在夏季空氣(Basin air)中含有的水蒸汽較多,一些地區(qū)的空氣相對濕度可達(dá)到80%左右,即濕空氣中水蒸汽含量達(dá)到了飽和(saturation)水蒸汽的80%.空壓機(jī)工作時(shí)吸入的濕空氣中含有水蒸汽,水蒸汽在氣缸中隨濕空氣加壓、升溫,經(jīng)低壓缸壓縮后進(jìn)入中冷器冷卻,冷卻時(shí)其水蒸汽量不變。根據(jù)水蒸汽的凝結(jié)(condensation)原理,當(dāng)壓縮空氣被冷卻到水蒸汽飽和狀態(tài)溫度(temperature)以下時(shí),在中冷器冷卻管壁上及管中會(huì)有冷凝水析出,并積存在空壓機(jī)中冷器下蓋里,也有小部分冷凝水會(huì)隨壓縮空氣進(jìn)入高壓缸。
  若活塞等摩擦件配合間隙超出合理要求,水會(huì)從高壓缸進(jìn)入機(jī)體油箱中,并造成機(jī)油乳化,具體泄漏原因如下:(1)活塞環(huán)的開口間隙超標(biāo);( 2)高壓缸活塞環(huán)與缸壁的配合密貼性超標(biāo);(3)活塞環(huán)與環(huán)槽側(cè)向間隙超標(biāo)。
  3 2逆止閥作用不良空壓機(jī)排氣(Exhaust)口至總風(fēng)缸之間設(shè)有一個(gè)逆止閥,其作用是防止總風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣倒流??諌簷C(jī)排出的高溫壓縮空氣在管路中冷卻后也會(huì)有冷凝水析出,并有部分積存在管路中。當(dāng)逆止閥作用不良時(shí),在空壓機(jī)停止(stop)工作時(shí),水會(huì)隨壓力空氣倒流至空壓機(jī)的高壓缸里,進(jìn)入機(jī)體,進(jìn)而引起機(jī)油乳化。
  4故障(fault)處理(1)高壓缸活塞(piston)環(huán)開口間隙控制在0 15 0 3mm范圍(fàn wéi)內(nèi),防止進(jìn)入到高壓缸中的冷凝水(condensate water)泄漏到機(jī)體中。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī),在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來壓縮氣體,然后將氣體排出。高壓缸活塞環(huán)。
 ?。?)保證活塞環(huán)與氣缸的配合密貼性。組裝時(shí)必須把高壓缸活塞環(huán)與缸壁徑向不密貼范圍控制(control)在30圓弧角弧長之內(nèi),其間隙不大于0 02mm.高壓缸。
 ?。?)保證活塞環(huán)與環(huán)槽的側(cè)向間隙。組裝時(shí)必須把活塞環(huán)與環(huán)槽側(cè)向間隙控制在0 015 0 10mm范圍內(nèi)。
 ?。?)檢查逆止閥是否起止回作用。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)主要噪聲源是進(jìn)、排氣口,應(yīng)選用適宜的進(jìn)排氣消聲器??諌簷C(jī)進(jìn)氣噪聲的頻譜呈低頻特性,進(jìn)氣消聲器應(yīng)選用抗性結(jié)構(gòu)或以個(gè)、抗性為主的阻抗復(fù)合式結(jié)構(gòu)??諌簷C(jī)的排氣氣壓大,氣流速度高,應(yīng)在空壓機(jī)排氣口使用小孔消聲器昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī),在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來壓縮氣體,然后將氣體排出。若總風(fēng)缸壓力(pressure)表顯示(display)空壓機(jī)(compressor)打風(fēng)后不保壓或保壓時(shí)間(time)短,在無其它漏風(fēng)點(diǎn)時(shí),應(yīng)對逆止閥進(jìn)行處理或更換。
 ?。?)打開中冷器下蓋排水(drain)孔螺堵放水,并檢查排水孔是否正常暢通,應(yīng)確保排水孔能正常排水。通過(tōng guò)檢查此處可以判定故障(fault)是否由排水孔阻塞或水積存太多引起。
  5結(jié)束語從1999年6月以后,新造空壓機(jī)(compressor)按照以上尺寸(size)間隙進(jìn)行組裝,出廠運(yùn)用,未發(fā)生一起機(jī)油乳化質(zhì)量問題; 1999年6月以前出廠的空壓機(jī),有發(fā)生機(jī)油乳化故障(fault)的,均采用以上方法(method)進(jìn)行處理,能將該故障及時(shí)排除(Remove),且處理后的空壓機(jī)未再出現(xiàn)機(jī)油乳化故障。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí),空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入,通過PLC自動(dòng)清洗過濾器,空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級(jí)壓縮,經(jīng)一級(jí)壓縮后的氣體溫度較高,然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi),氣走管外,中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級(jí)壓縮系統(tǒng)昆山空壓機(jī)保養(yǎng)在空壓機(jī)的進(jìn)、排氣口安裝消聲器或設(shè)置消聲坑道以后,氣流噪聲可以降到80db(a)以下,但空壓機(jī)的機(jī)械噪聲和電機(jī)噪聲仍然很高,因此還應(yīng)在空壓機(jī)的機(jī)組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體:在佛山凌格風(fēng)空壓機(jī)站,高大空曠的廠房混響很重。


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