往复压缩机网状阀瞬态运动模拟与应力分析_王瑶
Journal of Mechanical Strength
2016，38（3）：543-548
DOI ：10．16579/j．issn．1001．9669．2016．03．021
*20140928收到初稿，20141029收到修改稿。国家重点基础研究发展计划（“973”计划）项目（2012CB026005）；国家高技术研究发展计划（“863”计划）项目（2014AA041806）资助。＊＊王
瑶，男，1992年11月生，甘肃定西人，北京化工大学硕士研究生，主要从事往复压缩机运动部件软件仿真模拟研究。
＊＊＊张进杰（通信作者），男，1987年4月生，安徽马鞍山人，博士后，北京化工大学助理研究员，目前研究方向为往复机械故障监测诊断。
往复压缩机网状阀瞬态运动模拟与应力分析
*
TＲANSIENT MOTION SIMULATION AND STＲESS ANALYSIS OF
ＲECIPＲOCATING COMPＲESSOＲVALVE
王瑶＊＊1
张进杰＊＊＊
1
刘锦南2
幺子云3
江志农1
（1．北京化工大学诊断与自愈工程研究中心，北京100029）
（2．北京博华信智科技发展有限公司，北京100029）
（3．中石油北京天然气管道有限公司，北京100101）
WANG Yao 1ZHANG JinJie 1LIU JinNan 2YAO ZiYun 3JIANG ZhiNong
1
（1．Diagnosis and Self-recovery Engineering Ｒesearch Center ，Beijing University of Chemical Technology ，
Beijing 100029，China ）
（2．Beijing Bohua Xinzhi Technology Co．Ltd．，Beijing 100029，China ）（3．Petro China Beijing Gas Pipeline Co．，Ltd．，Beijing 100101，China ）
摘要
往复压缩机气阀是整个机体中故障率最高的部件。针对网状阀的结构和运动特点建立了阀片运动规律数学
模型，利用Matlab 和Ansys 软件对阀片瞬态运动规律及动应力分布进行仿真研究，讨论了气阀弹簧刚度及阀片过渡圆弧弧度对气阀阀片动应力分布的影响。研究结果表明：阀片运动过程中的变形应力大于撞击产生的冲击应力；两段铣薄的弹性臂弹性变形最大，该区域产生最大等效应力；改变弹簧刚度和过渡圆弧弧度可以有效地降低应力值，延长阀片寿命。分析结果对进行气阀优化设计、提高网状阀寿命有重要理论意义。
关键词往复压缩机
网状阀
瞬态运动规律
动应力
仿真研究
中图分类号
TH457
Abstract
Ｒeciprocating compressor has many moving and damageable parts in which valve is the most frequently damaged
component．A mathematical model of the valve movement was established according to its structure and motion characteristics．MATLAB and ANSYS software were used to study the transient motion law and the dynamic stress distribution of mesh valve．Then the impact of spring stiffness and transition arc on valve ’s stress distribution was discussed．The results show that the stress generated by deformation is much greater than the impact stress．Maximum elastic deformation occurs in two thin elastic arms in which maximum equivalent stress generated．Changing the spring stiffness and the curvature of the transition arc can effectively reduce the stress and extend the life of the mesh valve．The results of the analysis have important theoretical significance for valve design optimization and the improvement of valve life．
Key words Ｒeciprocating compressor ；Mesh valve ；Transient motion law ；Dynamic stress distribution ；
Simulation study
Corresponding author ：ZHANG JinJie ，E-mail ：zjj 874272@https://www.360docs.net/doc/cb5297188.html, ，Fax ：
+86-10-64431325
The project supported by the National Basic Ｒesearch Program of China （973Program ）（No．2012CB026005），and the National High Technology Ｒesearch and Development Program of China （863Program ）（No．2014AA041806）．
Manuscript received 20140928，in revised form 20141029
引言
气阀是往复压缩机的关键运动部件，也是最易损部件。石化企业往复压缩机气阀更换周期大都低于1
年，而工作环境恶劣的气阀寿命可能低于3个月；气阀工作性能直接影响往复压缩机的工作效率及可靠性。因此，研究往复压缩机阀片动态特性及受力情况对提高压缩机整体性能和工作效率具有重要的意义。
544机械强度2016年
模拟阀片的工作状况是我们对压缩机研究和气阀
设计中极其重要的环节［1］36-38
，典型的阀片动态特性研究方法是建立阀片运动规律数学模型并完成模型求
解。另外，使用应变仪也可以分析往复压缩机吸气阀的动态特性
［2］12-15
。文献［1］
36-38［2］12-15
［3］20-35对气阀阀片动态特性进行了模拟和实验研究，目前对于网状
阀阀片瞬态运动规律和动应力分布的研究较少。网状
阀片的主要失效形式是径向断裂或裂纹变形［4］
。网状阀片裂纹经常发生在阀片表面变形处，要分析气阀
的可靠性首先是要分析阀片的动态应力分布。一台往复压缩机阀片的寿命通常被认为是阀片循环运动、瞬态应力和材料属性的函数
［2］12-15
；气阀研究便是结合这
些基本的因素建立一个分析模型，利用这个模型来准
确地预测在特定的用途、几何尺寸以及材料下阀片的寿命
［5］
。因此，研究网状阀的动态特性及受力情况对
优化气阀结构、延长气阀的工作寿命有重要意义。本文以一种卧式单列双作用水冷往复压缩机的进气阀为例，建立了阀片运动规律的数学模型，采用Matlab 软件进行数值求解，模拟了阀片运动规律；针对压缩机网状阀的结构和运动特点，利用Ansys /LS-DYNA 分析软件对其进行有限元分析，模拟了阀片与升程限制器和阀座撞击过程；最后，结合模拟计算的结果分析不同参数对于气阀运动规律以及受力的影响。
1网状阀阀片运动规律模型
网状阀的各同心环通过筋条连成一体，
故称网状阀。网状阀阀座上加工有与阀片的外侧环相应的气体
通道。阀座上的同心凸台表面与阀片共同构成对气体
的密封结构［6］
。阀座也是承受气缸内外压力差的零件。升程限制器用来限制阀片的升程，在升程限制器
上加工有弹簧座孔，同样有与阀座相同的气体通道。图1为吸气阀的工作示意图。
阀片运动时受气阀本身结构参数，气体状态参数以及其他压缩机参数综合作用。这些参数主要有：阀片开启高度、气阀弹簧力、阀座、阀隙通道面积、阀片与弹簧的重量、气体比重、活塞移动速度、气缸余隙容积大小等
［7］
。
图1
吸气阀工作示意图
Fig．1
Schematic diagram of inspiratory valve
以吸气阀为例，对整个吸气过程做如下假定：
1）气体为理想气体，并做稳定流动；2）气体与外界的热交换可以忽略；3）忽略气体在气阀入口处的流速。
假定膨胀与压缩过程为绝热过程，气缸内压力变化将遵循热力学第一定律；吸气过程中吸气阀与气缸内的能量满足能量平衡原理。建立吸气阀气流流动数学模型为
［8］
kp cy
d V cy V cy +dp cy －kＲT svi αsv A sv
V 2cy
?2k
k －1
ＲT svi （1－（p cy p svi ）
k －1
k
槡
）d t =0（1）
阀片受力主要包括阀片两侧压力差引起的气体力
以及阀弹簧对阀片的推力。吸气阀阀片运动的动力学数学模型为
d v svp d t =1M svp （p svi －p cy ）S svp βsv －1
M svp ［K svp （L svspe
+L svp ）+K svp L svp +K svbp （L svp －L svp－bp ）］
（2）
式中，
k —绝热指数；p cy —气缸压力；p svi —吸气阀进口压力；V cy —气缸容积；Ｒ—气体常数，对干燥空气为287.1J /kg ·K ；T svi —吸气阀进口温度；A sv —气阀流道截面积；αsv —气阀流量系数；v svp —吸气阀阀片速率；M svp —吸气阀阀片质量；S svp —阀片受力面积；βsv —气体推力系数；K svp —吸气阀阀片等效刚度；L svp —吸气阀阀片位移量；L svspe —吸气阀弹簧初始压缩量；K svbp —吸气阀缓冲片等效刚度；L svp -bp —吸气阀与缓冲片的距离。因此，阀片位移是气缸与气腔内气体压差与弹簧力的函数，与压缩机的转速、阀片质量、阀弹簧的刚度等参数有关
［9］
。
2网状阀阀片运动规律模拟
利用龙格—库塔法对上述吸气过程的常微分方程
组进行求解，通过调整步长来控制精度，在求解之前需
要确定初始条件和边界条件。阀片的初始位移、初始速度和初始加速度均设定为零。边界条件为当阀片位移为0或者2mm 时，阀片与阀座和升程限制器相撞，这时采用反弹模型，给定阀片一定的反向速度。模拟得到的阀片理论位移曲线如图2所示，从曲线可以看出：
（1）吸气阀阀片在50?左右开启，在0?与50?之间为膨胀过程。
（2）开启时产生了一次轻微的反弹，然后紧贴在
升程限制器上，并且在开启过程中没有出现“颤抖”，保证了一段开启的时间；
（3）阀片的关闭过程属于非正常关闭，阀片在
第38卷第3期王瑶等：往复压缩机网状阀瞬态运动模拟与应力分析545
130?左右就开始离开升程限制并在关闭过程出现了“颤抖”。
阀片在关闭过程中出现“颤抖”是由于该气阀弹簧刚度太大，弹簧力过大，阀片被迫反向运动，阀片没有充分贴在升程限制器上，使缸内气体压力再次增高，阀再次被向上托起。
改变现有气阀弹簧刚度大小，得到图3所示的正常的吸气阀阀片位移曲线，对比曲线2可以看出：（1）吸气阀阀片在40?左右开启，在0?与40?之间为膨胀过程。
（2）开启时产生了一次轻微的反弹，然后紧贴在升程限制器上；
（3）阀片在160?左右开始离开升程限制器，弹簧刚度合适时撤回过程中没有出现“颤抖”撤回过程很平稳。
经过试算，气阀弹簧刚度在1000N /m 4000N /m 之间时，阀片运动规律均正常。通过模拟计算得到压力载荷变化数据；同时也得到了阀片位移变化规律，可以方便地计算弹簧力载荷数组数据。将数据导入Ansys 中即以计算阀片弯曲和撞击过程中的动应力变化趋势
。
图2
吸气阀阀片理论位移曲线
Fig．2
Theoretical displacement curve of suction valve
plate
图3
吸气阀阀片正常理论位移曲线
Fig．3
Theoretically normal displacement curve of suction valve plate
3网状阀工作过程动应力分析
网状阀与环状阀在结构上的主要差别是阀片各环
连成一体，由于阀片为一整体，阀片在工作过程中会发
生弯曲变形，并产生复杂、不均匀的应力分布，造成局
部应力集中，导致阀片损坏［10］
。目前关于环状阀的动应力分析较多，而对网状阀的研究分析相对较少。本
部分利用Ansys /LS-DYNA 显示动力分析软件的模拟分析了网状阀工作过程动应力。
3.1创建有限元模型
本文在Ansys 前处理器中创建实体模型，实体模型包括了阀片、缓冲片、阀座、升程限制器以及垫片。网状阀阀片结构和几何模型如图4所示，中间圆环部分受阀体约束，边缘的网状部分为变形部分，其变形主要是由两段弹性臂产生，所以阀片在工作过程中的应力主要有阀片的变形和阀片的撞击两部分
。
图4网状阀阀片结构与几何模型
Fig．4
The geometry model of suction valve plate
阀片材料为3Cr13，升程限制器和阀座材料均为45钢，各模型的材料属性如表1所列（单位采用国际单位制m-Kg-s ）。表1模型的材料属性Tab．1
Material property of model
气阀部件Parts of valve 弹性模量Elasticity modulus /
MPa 泊松比
Poisson ratio μ密度
Density ρ/（kg /m 3）阀片（3Cr13）
Valve plate 2100.37840升程限制器（45钢）
Lift limiter 2090.37850阀座（45钢）Valve seat
209
0.3
7850
建模采用solid164实体单元，划分网格时，阀片和缓冲片划分采用人工划分网格。厚度方向划分四份，控制总体单元尺寸为0.8mm ，采用六面体扫掠的方式划分网格。
为了减少计算时间，阀座和升程限制器采用比较稀疏的自动智能网格划分；升程垫片网格划分采用较
精细的智能单元尺寸避免边缘出现畸形。
图5中左图为阀片有限元模型，右图为升程限制器有限元模型。3.2
定义接触及约束
接触类型中选择单面自动接触，需要设定的接触有阀片与缓冲片的接触、缓冲片与升程限制器的接触以及阀片与阀座的接触。
546机械强度2016
年
图5
部分有限元模型
Fig．5
Part of the finite element model
在气阀的工作过程中阀座的作用使得弹簧有一定
的预压缩量，阀座和升程限制器是固定的，阀片和缓冲片中间和升程垫片接触的部分是固定的。3.3施加载荷与求解
本文中施加的载荷曲线由数学模型仿真计算得到，载荷由作用在阀片上面的气体合力以及弹簧力组成，将各个时间间隔以及对应载荷值导出保存为载荷文件，再导入到Ansys /LS-DYNA 中。弹簧力以集中力的形式加载在阀片与弹簧接触的节点部分的节点组元上，气体合力以压力载荷的形式加载到阀片外侧表面单元组元上
。
图6加载后的模型图
Fig．6
Model diagram after loading
完成以上建模、
加载、定义接触后便可进行求解，设定计算终止时间为0.085。默认的存储子步数是100，但从计算的结果来看程序自动把存储子步数设为102，即多算两步，这对于计算结果常常是很有用
的［11］
。完成以上设置之后，
执行显示求解。3.4计算结果分析
在Ansys /LS-
DYNA 后处理中观察和分析数值计算的结果。Ansys 的后处理有POST1和POST26，
LS-DYNA 的后处理为LS-PＲEPOST 。在LS-PＲEPOST 观察阀片的运动和撞击以及变形情况可知：
（1）网状阀阀片开启过程中，阀片先与缓冲片形
成第一次撞击，再带动缓冲片一起撞向升程限制器；（2）阀片和缓冲片在撞击升程限制器上后有反弹过程，弹性臂会发生反复变形；
（3）阀片和缓冲片一起离开升程限制器，网状阀
开始关闭，当运动到一定距离时阀片离开缓冲片单独运动，之后撞击到阀座上面，阀片完全关闭。在Ansys 后处理中观察整个过程中阀片的应力分布。图7与图8是阀片撞击缓冲片、撞击升程限制器
的应力分布，图9是阀片碰撞过程中的最大等效应力。
可以得出如下结论：（1）阀片与缓冲片一起撞击升程限制器时，阀片的变形应力大于撞击产生的冲击应力，等效应力的最大值出现在两段弹性臂与阀片连接过渡区域；
（2）阀片与缓冲片撞击升程限制器时应力分布不均匀，说明撞击升程限制器的瞬态运动不平稳，阀片有一定倾斜；
（3）整个运动过程中，两段铣薄的弹性臂弹性变形最大，且应力集中最严重，因此对于网状阀来说变形应力是造成阀片疲劳损坏主要原因。
另一方面整个过程中升程限制器和阀座的最大应力值很小，也与实际中升程限制器和阀座不易损坏相符合
。
图7
阀片撞击缓冲片时的应力分布
（最大应力为0.134?108Pa ）
Fig．7
The stress distribution of valve plate when impacting buffer plate （The maximum stress is 0.134?108Pa
）
图8阀片与缓冲片一起撞击升程限制器时阀片的应力分布（最大应力为0.209?109Pa ）
Fig．8
The stress distribution of valve plate when impacting lift limiter together with buffer plate （The maximum stress is 0.209?109Pa ）
4气阀参数对阀片应力分布的影响
影响气阀受力及应力分布的参数很多，本文重点
第38卷第3期王瑶等：往复压缩机网状阀瞬态运动模拟与应力分析
547
图9阀片碰撞过程最大等效应力云图
（最大应力值为0.331?109Pa）
Fig．9The maximum equivalent effective stress of valve plate
（The maximum stress is0.331?109Pa）
分析气阀弹簧刚度系数和阀片过渡圆弧弧度的影响。
4.1气阀弹簧刚度系数
弹簧刚度过大或者过小，气阀无法正常工作。经过试算，气阀弹簧刚度大概在1000N/m 4000N/m 之间时，阀片运动规律属于正常范围，对这个区间的不同弹簧刚度下的网状阀工作过程动应力进行模拟，结果如表2所示，有限元模拟的结论如下：
（1）弹簧刚度在1000N/m和3000N/m之间随着刚度增加最大应力值逐渐减少；
（2）刚度在3000N/m 3500N/m之间最大应力值基本保持不变；
（3）弹簧刚度大于3500N/m后随着刚度增加最大应力值又逐渐增大。
表2不同弹簧刚度下的最大动应力
Tab．2The maximum dynamic stress under different spring stiffness 弹簧刚度
Spring stiffness/（N/m）
1000200030004000最大应力
Maximum stress/MPa
436398347370
弹簧刚度在3000N/m 3500N/m时最大应力值最小。最大动应力可作为最优弹簧刚度选择标准。
4.2阀片表面过渡区域弧度
为了增大网状阀的弹性结构，往往将阀片中心环铣薄，这样在弹性臂与阀片过渡处有应力集中现象，弧度大小对应力具有直接影响。通过模拟求解列出不同过渡圆弧的最大应力值和应力分布分别见表3和图10及图11。
从表中可看出，过渡圆弧区域较小时应力集中严重应力值显著增加，当过渡圆弧区域增加时应力值有小幅度的减小。
通过反复试算得出结论：过渡圆角在10?到15?之间时应力值最小，并基本保持不变；大于15?时应力不再减小，但过渡圆弧越大加工难度越大；综合应力值和加工过程过渡区域选择10?较为合理。
因此，控制加工过程使得阀片过渡区域尺寸相对平缓可以有效减少应力集中的程度，延长阀片寿命。
表3不同过渡圆弧下的最大动应力
Tab．3The maximum dynamic stress under different transition arc
过渡圆弧
Transition arc
增加5?
Increased by5?
不变
Unchanged
减少5?
Decreased by5?最大应力
Maximum stress
315MPa331MPa399
MPa
图10过渡圆弧区域增加5?后的最大应力分布
Fig．10The maximum stress distribution of valve plate
when increasing transition arc area by
5?
图11过渡圆弧区域减少5?后的最大应力分布
Fig．11The maximum stress distribution of valve plate
when decreasing transition arc area by5?
5结论
本文通过Matlab对网状阀阀片运动规律进行了数值仿真，并完成了阀片工作过程动态应力的有限元模拟，讨论了不同气阀弹簧刚度和过渡圆弧时的阀片应力分布，确定了合适的弹簧刚度和过渡圆弧范围。本文研究成果在理论上提出了降低变形应力，避免气阀阀片的过快损坏的有效方法，对提高阀片寿命有显著的实际意义。
参考文献（Ｒeferences）
［1］戴亚文，聂清风，杨光．基于MATLAB和ANSYS软件的空压机气阀阀片的仿真分析［J］．机械，2004，31（6）：36-38．
DAI YaWen，LIE QingFeng，YANG Guang．The simulation and
analysis of air compressor valve plates based on Matlab and Ansys
software［J］．Mechanical Journal，2004，31（6）：36-38（In
548机械强度2016年
Chinese）．
［2］Shuhei Nagata，Tsutomu Nozaki，Takehiro Akizawa．Analysis of Dynamic Behavior of Suction Valve Using Strain Gauge in
Ｒeciprocating Compressor［Ｒ］．International Compressor
Engineering Conference at Purdue，2010：12-15．
［3］张东海，梁红．压缩机环状阀工作过程冲击应力的有限元分析研究［J］．石油和化工设备，2006，9（4），11-12．
ZHANG DongHai，LIANG Hong．The FEM analysis of impact stress
on the compressor annular valve［J］．Petro＆Chemical Equipment，
2006，9（4），11-12（In Chinese）．
［4］柴方录．压缩机气阀的失效分析与改进［D］．大连：大连理工大学，2009，20-35．
CHAI FangLu．Compressor valve failure analysis and improvement
［D］．Dalian：Dalian University of Technology，2009，20-35（In
Chinese）．
［5］Klaus Brun，Marybeth G．Nored，Ｒyan S．Gernentz，John P．Platt．Ｒeciprocating Compressor Valve Plate Life and Performance Analysis
［J］．Gas Machinery Conference2005Covington，Kentucky October
3-5，2005．
［6］王朝晖，姚德群，段礼祥．基于模糊聚类的油田往复压缩机气阀故障诊断研究［J］．机械强度，2007，29（3）：521-524．
WANG ChaoHui，YAO DeQun，DUAN LiXiang．Study on the
method of oil field reciprocating compressor valve fault diagnosis
based on fuzzy clustering［J］．Journal of Mechanical Strength，
2007，29（3）：521-524（In Chinese）．［7］李世杰．气阀失效及寿命研究［N］．科技信息，2008，（31）：37-38．
LI ShiJie．Valve failure and longevity research［N］．Scientific And
Technological Information，2008，（31）：37-38（In Chinese）．
［8］吴业正．往复压缩机数学模型及应用［M］．西安：西安交通大学出版社，1989：66-80．
WU YeZheng．The mathematical model and application of
reciprocating compressor［M］．Xi'an：Xi'an Jiaotong University Press
1989：66-80（In Chinese）．
［9］吴广宇．往复压缩机气阀动力特性及故障模拟研究［D］．北京：中国石油大学，2008：3-4．
WU GuangYu．The dynamic characteristics and fault simulation of
reciprocating compressor valve［D］．Beijing：China University of
Petroleum，2008：3-4（In Chinese）．
［10］潘树林，龚曙光，卢朝霞．带自弹缓冲片压缩机网状阀研究及应用［J］．中国机械工程，2004，（3）：214-217．
PAN ShuLing，GONG ShuGuang，LU ZhaoXia．The research and
application of mesh valve with the spring buffer［J］．China
Mechanical Engineering，2004，（3）：214-217（In Chinese）．
［11］王泽鹏，胡仁喜，康士廷．ANSYS13.0/LS-DYNA非线性有限元分析实例指导教程［M］．北京：机械工业出版社，2011：66-80．
WANG ZePeng，HUＲenXi，KANG ShiTing．ANSYS13.0/LS-DYNA
tutorials with examples of nonlinear finite element analysis［M］．
Beijing：China Machine Press，2011：66-80（In Chinese）．
往复式压缩机操作规程
往复式压缩机操作规程 一、启动前的准备和检查 （一）启动前应具备的条件 1、系统流程导通，工艺系统管网流程无误。 2、空负荷试运合格，运转中发现的问题已处理完毕。 3、循环冷却水投用正常，各冷却部位走水畅通，回水排空阀将空气排尽，压力、温度正常(保证压力～(G)，温度≤32℃)，无泄漏。 4、电机已送电。 5、压缩机气量调节系统调试正常。 6、润滑油更换完毕，分析合格。电机轴承箱加油正常，分析合格。 7、压缩机上所有仪表，报警、联锁再一次检查确认，调试完好具备投用条件。 8、安全消防设施齐全、完好，所有安全阀已定压，并投用。 9、环保设施已具备投用条件。 10、操作人员经严格考核已取得上岗证，电修、仪表、钳工已到位。 11、所有仪表安装完毕经检验合格。 （二）压缩机开车前的准备工作 1、清理厂房、现场，保持环境清洁，无影响操作人员工作的因素。 2、全面检查压缩机气体管路及管路上所有阀门均灵活好用，并确认关闭压缩机进出口阀、出口放空阀、去火炬放空阀、高点放空阀、入口阀、各排污总管上各支管阀、管路上高点放空阀、低点排凝阀，全开回路阀。确认安全阀的根部阀打开。 3、全面检查压缩机循环冷却水系统及管路上所有阀门均灵活好用，并依次全开油冷器，粗过滤器和精过滤器进、出口油阀，关闭其它油路阀。确认油箱液位和电机轴承座油位在2／3以上，取样分析样品合格，打开润滑油管路上所有压力表根部阀。 4、开压缩机用工器具及操作记录已准备齐全，操作人员已熟悉开停车操作程序、注意事项及事故处理预案，进入岗位待命。 二、启动
1、检查 （1）查看记录，确定压缩机备用，电气设备绝缘合格。通知机电仪相关人员到现场。 （2）检查并全开循环冷却水的总进、回水阀，并检查各冷却水回水是否畅通无阻。 （3）投用氮气密封。 （4）启动油泵(若是冬季开车，油箱油温低于15℃，先启动油箱电加热器，待油温＞15℃，再启动油泵)，调整进油总管压力＞(G)，观察压缩机中体内十字头滑道是否有油。 （5）启动盘车电机，盘车数圈，检查压缩机运动机构是否有卡涩等异常现象。（6）关闭进出口阀，开启回路阀、放空阀，检查确认压缩机处于空负荷状态。（7）将盘车电机油泵停下，将手柄调到开车处，触摸屏调到运行位置。 （8）联系电气压缩机送电。 （9）检查电机启动控制设备及自控仪表。 2、压缩机的启动 （1）压缩机进料 A 、做好准备工作后，证明机器正常无误时，压缩机吸入罐需排水，并确保排尽，即可启动，启动电机在无负荷下运转5分钟，证明其完全正常，方可升压。 B 、现场开压缩机吸入罐出口阀的前后切断阀、主控关放空阀、缓慢开启吸入罐出口阀，将介质引至压缩机进口阀前，缓慢开压机进口阀，对压缩机进行均压。 C 、缓慢关闭回路阀，逐渐升高压力，至出口压力接近额定的工作压力时打开出口阀门，使机器进入正常运转。注意压缩机出口不要超压。 D 、压缩机运转期间应做好操作记录。压缩机进口吸入罐需排水，确保基本无液位，如有大量的水马上报告班长及值班干部。 E 、按正常状态下操作，按规定进行巡回检查，如发现异常，请及时报告，特殊情况下必须紧急停机。 三、运行期间监护 1、检查测量仪表。 压缩机装置的正确运行要通过下面列出的监视数据来检查。在头 3 个月运行期
压缩机故障过热分析
压缩机故障分析－―过热 排气温度过高和电机高温表明压缩机存在过热问题。电机高温源于冷却不足、负载过大和电源问题；而排气温度过高的原因在于制冷剂的性质、回气温度、冷却方式、冷凝压力、压缩比等，此外COP对排汽温度有明显影响。过热对压缩机具有很大危害，它不仅会缩短电机寿命、降低润滑油的润滑性能、加速润滑油变质，还会增加能耗，最终会损坏压缩机。 压缩机过热、排气温度 1.引言 压缩机正常运转时的发热量不应该引起过热。正常的电机发热、压缩热以及摩擦热在设计压缩机时均做过认真的考虑，并有相应的冷却措施。然而在实际使用中，由于超范围使用、电源不正常、电机过载、制冷剂泄漏、冷凝压力太高等问题引起的电机高温、排气温度过高、润滑油焦糊等过热现象比较常见，并已成为压缩机常见故障之一。 气缸排气温度是判断压缩机是否过热的重要指标之一。由于测量上的困难，实际应用中是通过测量排气管表面的温度（即排气管温度）来判断是否过热。由于润滑油到150°C时会变得很稀薄，在175°C左右将开始分解变质，因此气缸排气温度应该控制在150°C以内，而排气管温度通常比排气温度低10~40°C。因此，如果排气管温度超过135°C，一般认为压缩机已经处于严重过热状态；而如果排气温度低于120°C，压缩机温度正常。空调压缩机和冰箱压缩机的排气温度通常还要低一些。 2.危害 高温对压缩机电机和润滑油具有很大的危害。长时间过热，不仅会降低电机绝缘性能和可*性，缩短电机寿命，而且还会降低润滑油的润滑能力，甚至引起润滑油碳化和酸解。 润滑油碳化后润滑能力大大降低，将引起曲轴、连杆、活塞、活塞环等严重磨损，甚至会出现抱轴、卡缸等堵转现象以及由堵转而引起的连杆折断事故。碳化油还会在阀片和阀板上结碳，引起阀片泄漏和阀片断裂。润滑油中的酸性物质会腐蚀绕组漆包线、降低绕组的绝缘性能。酸化润滑油还会引起镀铜现象。 实际中，润滑油碳化总是伴随着酸解，因而磨损和腐蚀总是行影相随。磨损产生的细小金属屑夹杂于润滑油中，一方面削弱了润滑油的润滑作用；另一方面，细小的金属屑由于磁性而聚集于电机绕组中，构成导电回路。漆包线绝缘层被腐蚀后就可能出现一些微小的裸露点，很容易引起局部放电。如果金属粒形成导电回路，立即会短路或击穿，烧毁电机。 活塞环和活塞磨损后还容易引起回油困难和油压保护器动作。许多半封闭压缩机是*负压回油的，即曲轴箱压力低于电机腔压力时回油单向阀会打开，润滑油就能回到曲轴箱。活塞和活塞环磨损后，高压气体会泄漏到曲轴箱，曲轴箱负压状态受到破环，造成回油困难。这一问题常表现为：压缩机油位不断降低，最后油压保护器动作，压缩机停机，停机后油位会慢慢恢复。再次启动压缩机后，一切正常，但一段时间后上述现象再次出现。 此外，润滑油中混杂着细小的铁屑还会由于抽吸作用而聚集在油泵吸油管的油网外面，造成油网脏堵。 3. 电机过热 电机过热是相对于电机的正常工作温度而言的。电机正常工作温度不能超过其绝缘等级所对应的最高允许温度（见下表）。
往复式压缩机料的拆卸与安装
往复式压缩机填料的拆卸与安装 文章发布时间:10-02-03 大张坨地下储气库现有大型天然气压缩机4台，由于机组运行时间较长，机组故障率也明显增加，而因为填料原因引起的故障也较为多见。以C机组为例，一次在操作工巡检时发现二级压缩缸密封填料漏气较为严重，经过拆检发现，因金属填料在盒内失去定位控制，长时间磨擦，使填料盒和活塞杆造成严重磨损，需要全部更换这些部件。 填料函的材料、组成及性能分析 1、过去的填料环材料是铜。然而，铜对酸性气体是不适用的(气体中含有硫化氢)。如今，PEEK、铸铁和特氟隆材料以其卓越的耐酸性和在非酸性气体中的优良性能，已经成为标准的填料环材料。通常的填料环由PEEK 材料的减压环，特氟隆/铸铁材料的单作用填料环，完全为特氟隆材料的双作用填料环和铸铁材料的刮油环组构成，特氟隆材料是掺入玻璃钢和二硫化钼，压力侧双环一级放空口供油，三到五个密封环密封组曲轴箱侧，这可以使材料减低摩擦力及磨损。 2、填料函是包在活塞杆上的密封件，填料由一个或多个环组成，包容在填料盒内，运行时提供润滑、清洗、冷却、密封、温度和压力等功能。填料盒内装配有密封环，每个环都是为了阻止或限制气流进入大气或隔离室。每组填料环分别装配在单独的填料函中。每个密封环紧箍在活塞杆上达到密封作用，同时紧紧粘住与活塞杆成直角的填料函槽面。密封环可以沿活塞杆自由横向移动，也可以在填料盒的环槽内自由“浮动”，如图1。
3、一套填料基本包括：一个起减压作用的减压环;其二是阻止气流泄漏到排气孔的几个密封环;其三是双作用的排气控制环，阻止气流从排气孔泄漏到隔离室。新填料靠近压力一侧的密封承受的压力降最大。由于填料会磨损，所以活塞环泄漏面积会随着使用期增长而增加，下游的密封环将承受越来越大的压力降。 填料密封环的工作原理 1、往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏，它是压缩机中最重要的零部件之一，也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。通常情况下，我们常说的填料密封环是一种动密封环，即只有在压缩机工作时才起密封作用(一般的压力工况)，而压缩机停机时或者其它特殊情况下，它并不能起密封作用。而在不工作情况下起密封作用的密封环，我们通常称为静密封环。 2、这里的动密封指作用到填料密封环上的压力随着活塞的往复运动而成明显的周期变化，也即压力为脉动压力，如通常的双作用气缸，这种脉动变化的压力是填料密封环密封气体所必需的。为了便于说明，下面以最常用的填料密封环(如图二①)来解释实际的工作原理，该环由一片径向切口环和一片切向切口环组成，为典型的单作用环。
往复式压缩机气阀故障及可靠性维修
往复式压缩机气阀故障及可靠性维修 摘要：本文介绍了往复式压缩机气阀故障的原因及机理，对气阀的可靠性维修进行分析，并提出预防气阀阀片损坏的措施，及早发现故障，延长压缩机气阀的寿命，保证压缩机的正常工作。 关键词:往复式压缩机；气阀；故障分析；可靠性维修 1 前言 压缩机广泛应用于制冷、化工、矿山、仪表等行业。气阀是压缩机的“心脏”，往复式压缩机的气阀故障占往复式压缩机故障总数的60%以上，若气阀发生故障，不仅对压缩机气缸有害，而且对其它生产设备及产品质量都带来不利的影响，所以，分析气阀损坏的原因和可靠性维修并提出预防措施，能延长气阀的使用寿命，保证压缩机的正常运行。 2 可靠性技术 广义的可靠性就是有效性，它是指可以维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。可靠性与维修性工程致力于研究、描述、度量以及分析系统的故障，目的是通过增加设计寿命，消除或减少出现故障的可能性好安全风险，减少停机时间，进而增加可用时间。 3 气阀的基本组成与工作原理 （1）气阀的基本组成：压缩机气阀由阀座、阀片、弹簧和升程限制器组成，如图1所示。（2）气阀工作原理 压缩机气阀均为自动阀。它借助于气缸工作腔和阀腔之间的气体压力差而开启，并由于受到进、排气过程中流经气阀的气流推力作用而上升；当推力大于弹簧的反作用力时，阀片停留在升程限制器上；反之，当气流推力小于弹簧力时，阀片便向下关闭。气阀正常的工作过程曲线如图2所示。 图1 气阀的基本组成图二气阀正常的启、闭工作过程曲线 4 往复式压缩机气阀工作特性及常见故障 要解决气阀的故障和可靠性维修，就要知道压缩机气阀的工作原理及特性。压缩机气阀由阀座、阀片、弹簧和升程限制器组成。压缩机气阀均为自动阀，戏、排气阀的工作原理相同，我们仅以进气阀工作为例，当余隙容积膨胀终了时，若气缸与阀腔之间的气体压力差Δp在阀片上的作用力大于弹簧力和一部分弹簧质量力时，阀片开启。阀片一旦离开阀座，便有气体通过此缝隙进入气缸，在流入气体的推力作用下，阀片继续上升直至撞到升程限制器。阀片撞击升程限制器时，会产生反弹力，如果反弹力与弹簧力之和大于气流推力，则阀片会出现反弹现象。正常情况下，反弹力比较轻微，阀片在气流推力作用下会再次贴到升程限制器上，阀片关闭。 气阀的失效形式主要是气阀阀片损坏、弹簧破损、气阀密封性差及介质造成的破坏。
往复压缩机常见故障分析及对策
2016届机械制造与自动化专业 毕业生毕业作业 课题名称：往复压缩机常见故障分析及对策学生姓名：张燕鸣 指导教师：卢学玉 江南大学网络教育学院 2016年7月
江南大学网络教育学院 毕业论文(设计)
目录 论文摘要 (4) 关键词 (4) 一.概述 (4) 二.液击过程分析 (4) 三.液击的判断方法 (5) 1.通过声音判断 (5) 2.通过观察进行判断 (5) 四.液击故障的现象 (5) 1.吸气阀片断裂 (5) 2.连杆断裂 (6) 3.电机烧毁 (6) 五.液击的原因分析 (6) 1. 回液 (6) 2.带液启动 (7) 3.冷冻机油太多 (7) 4. 设计时参数选择不当或使用不当 (7) 5.制冷剂充注方式方法不确 (7) 六.预防与处理对策 (7) 1.改善压缩机冷冻机油的回油途径 (8) 2.增加设备，使制冷剂气体和液体分离 (8) 3.设计合理的过度 (8) 4.安装曲轴箱加热器 (8) 5.抽空停机 (8) 七.结束语 (8) 感谢词 (9) 参考文献 (9)
往复压缩机常见故障分析及对策 摘要：往复式压缩机在制冷设备中比较常见，作为制冷系统中核心动力组成，因其所做机械运动是往复运动，在往复运动中压缩机运动部件会因摩擦时间长了而损坏；此外外部因素导致的压缩机发生故障和出现事故也屡见不鲜，主要针对往复式压缩机中的活塞式制冷压缩机最容易发生的故障之一液击进行详细的分析，液击现象出现后应该咋样判断，对液击形成的原因进行了说明，液击发生后应该咋样处理，防范和减少往复式压缩机出现的故障，对往复式压缩机长期的稳定的运行有所借鉴。 关键词：压缩机；制冷；液击；故障原因分析；排除措施 一.概述 往复式压缩机是把一定量的气体压缩后吸入和排出的一种容积式压缩机。它主要由机体、传动机构、压缩机构、润滑机构、冷却系统以及操作控制系统等构成。机体是往复式压缩机的基础部分，主要由机身、中体和曲轴构成；传动机构由离合器、联轴器或带轮以及连杆、曲轴等运动部件组成；压缩机构由气缸、活塞、进气阀门和出气阀门构成；润滑机构由油泵、油过滤器、油冷却器等构成；冷却系统主要有风冷和水冷两种，风冷由散热风扇和中间冷却器组成；水冷由冷凝器、管道阀门等组成；操作控制系统包括各种调节装置。仪器仪表、安全法以及各种保护装置。经过几十年的发展，往复式压缩机制造工艺已经很成熟、制造成本也越来越低，因此在冰箱、空调、冷库等还大量使用各种规格型号的往复式压缩机。因为其制造工艺比较成熟，结构相比螺杆、离心压缩机简单，而且对加工材料和压缩机的加工工艺要求比较低，费用节省，在各个领域得到广泛应用，能适应的压力范围和制冷量比较广，维修方便。但是，往复式压缩机在设备的使用过程中也存在着各种各样问题，如压缩机电机烧毁、压缩机的不正常震动和噪音、发生液击现象使零部件损坏、压缩机排气温度过高、压缩机密封故障导致的漏气、连杆活塞不正常的磨损等故障。这当中液击现象是往复式压缩机中最大的一种故障之一，严重时压缩机可能会受到伤害而损坏。 二．液击过程分析 在压缩机制冷系统中要是冷冻机油或制冷剂添加过多，系统蒸发器的热负荷就会不稳定，膨胀阀的调节的不合理，压缩机的吸气阀如果较快开启，制冷系统在设计的时候及设备安装调试的时候不合理等，都有可能会使压缩机产生液击现象。
往复式压缩机安装方案
往复式压缩机安装施工工艺标准 1 .适用范围 1.1本标准规定了往复式压缩机安装施工工艺过程和施工方法，本规范适用于化工、石油企业中对置式压缩机组现场组装（或整体安装）及验收。 1.2本标准与涉及到的机器技术文件，若出现规定不一致时，应按机器技术文件规定执行。 2. 施工准备 2.1技术准备 2.1.1压缩机施工，应具备下列技术文件 2.1.1.1机组的设备图、安装图及产品使用说明书等； 2.1.1.2机组装箱清单。 2.1.1.3已批准的施工组织设计或安装施工方案。 2.1.2施工引用规范性文件 2.1.2.1 GB50231机械设备安装工程施工及验收通用规范 2.1.2.2 GB50275压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 2.1.2.3 HG20203化工机器安装工程施工及验收规范（通用规定篇） 2.1.2.4 HGJ206化工机器安装施工及验收规范（中小型活塞式压缩机） 2.1.2.5 GB50236现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范 2.1.2.6 SH3501石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范 2.1.2.7 GB50235工业金属管道工程施工及验收规范 2.1.2.8 HG20236化工设备安装工程质量检验评定标准 2.1.2.9 HG20201化工工程建设起重施工规范 2.1.2.10 GB50184工业金属管道工程质量检验评定标准 2.1.2.11 GB50194建设工程施工现场供用电安全规范 2.1.2.12 JGJ59建筑施工安全检查标准 2.2作业人员 从事压缩机施工的人员，应根据所安装压缩机的类型，进行优化组合；按单位工程（二台机组）人员组合为基本见： 2.3设备、材料的检查、验收、存放、保管
制冷压缩机常见故障-电机烧毁
制冷压缩机常见故障-电机烧毁 【摘要】绕组烧毁是压缩机常见故障。绕组烧毁前的迹象不容易发现，而烧毁后一些导致烧毁的直接原因又被掩盖，给事后分析增加了难度。本文就电机负荷过大，电压异常，散热不足和绕组绝缘破坏几方面进行了分析，揭示了这些因素与电机损坏之间的关系。 【关键词】电机烧毁，绕组烧毁，压缩机故障， 电动机压缩机（以下简称压缩机）的故障可分为电机故障和机械故障(包括曲轴，连杆，活塞，阀片，缸盖垫等)。机械故障往往使电机超负荷运转甚至堵转，是电机损坏的主要原因之一。 电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏（短路）和断路等。定子绕组损坏后很难及时被发现，最终可能导致绕组烧毁。绕组烧毁后，掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因，使得事后分析和原因调查比较困难。 然而，电机的运转离不开正常的电源输入，合理的电机负荷，良好的散热和绕组漆包线绝缘层的保护。从这几方面入手，不难发现绕组烧毁的原因不外乎如下六种：(1)异常负荷和堵转；(2)金属屑引起的绕组短路； (3)接触器问题；(4)电源缺相和电压异常；(5)冷却不足；(6)用压缩机抽真空。实际上，多种因素共同促成的电机损坏更为常见。 1. 异常负荷和堵转 电机负荷包括压缩气体所需负荷以及克服机械摩擦所需负荷。压比过大，或压差过大，会使压缩过程更为困难；而润滑失效引起的摩擦阻力增加，以及极端情况下的电机堵转，将大大增加电机负荷。 润滑失效，摩擦阻力增大，是负荷异常的首要原因。回液稀释润滑油，润滑油过热，润滑油焦化变质，以及缺油等都会破坏正常润滑，导致润滑失效。回液稀释润滑油，影响摩擦面正常油膜的形成，甚至冲刷掉原有油膜，增加摩擦和磨损。压缩机过热会引起使润滑油高温变稀甚至焦化，影响正常油膜的形成。系统回油不好，压缩机缺油，自然无法维持正常润滑。曲轴高速旋转，连杆活塞等高速运动，没有油膜保护的摩擦面会迅速升温，局部高温使润滑油迅速蒸发或焦化，使该部位润滑更加困难，数秒钟内可引起局部严重磨损。润滑失效，局部磨损，使曲轴转动需要更大力矩。小功率压缩机（如冰箱，家用空调压缩机）由于电机扭矩小，润滑失效后常出现堵转（电机无法转动）现象，并进入“堵转－热保护－堵转”死循环，电机烧毁只是时间问题。而大功率半封闭压缩机电机扭矩很大，局部磨损不会引起堵转，电机功率会在一定范围内随负荷而增大，从而引起更为严重的磨损，甚至引起咬缸
往复式压缩机的基本知识及原理
.活塞式压缩机的基本知识及原理 活塞式压缩机的分类： （1）按气缸中心线位置分类 立式压缩机：气缸中心线与地面垂直。 卧式压缩机：气缸中心线与地面平行，气缸只布置在机身一侧。 对置式压缩机：气缸中心线与地面平行，气缸布置在机身两侧。（如果相对列活塞相向运动又称对称平衡式） 角度式压缩机：气缸中心线成一定角度，按气缸排列的所呈现的形状。有分L型、V型、W型和S型。 （2）按气缸达到最终压力所需压级数分类 单级压缩机：气体经过一次压缩到终压。 两级压缩机：气体经过二次压缩到终压。 多级压缩机：气缸经三次以上压缩到终压。 （3）按活塞在气缸内所实现气体循环分类 单作用压缩机：气缸内仅一端进行压缩循环。 双作用压缩机：气缸内两端进行同一级次的压缩循环。 级差式压缩机：气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环。 （4）按压缩机具有的列数分类 单列压缩机：气缸配置在机身的一中心线上。 双列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上。 多列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上。 活塞式压缩机工作原理： 当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸内的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 活塞式压缩机的基本结构 活塞式压缩机基本原理大致相同，具有十字头的活塞式压缩机，主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成。 1、机身：主要由中体、曲轴箱、主轴瓦（主轴承）、轴承压盖及连接和密封件等组成。曲轴箱可以是整体铸造加工而成，也可以是分体铸造加工后组装而成。主轴承采用滑动轴承，安装时应注意上下轴承的正确位置，轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。 2、曲轴：曲轴是活塞式压缩机的主要部件之一，传递着压缩机的功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。 3、连杆：连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。 4、十字头：十字头是连接活塞与连杆的零件，它具有导向作用。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。大中型压缩机多用联接器和法兰连接结构，使用可靠，调整方便，使活塞杆与十字头容易对中，但结构复杂。 5、气缸：气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成，低压级多为铸铁气缸，设有冷却水夹层；高压级气缸采用钢件锻制，由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成泠却水腔。气缸采用缸套结构，安装在缸体上的缸套座孔中，便于当缸套磨损时维修或更换。气缸设有支承，用于支撑气缸重量和调整气缸水平。 6、活塞：活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成，每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环，用于密封压缩介质和支承活塞重量。活塞环采用铸铁环或填充聚四氟乙烯塑料环；当压力较高时也可以采用铜合金活塞环；支承环采用四氟或直接在活塞体上浇铸轴承合金。 活塞与活塞杆采用螺纹连接，紧固方式有直接紧固法，液压拉伸法，加热活塞杆尾部法等，加热活塞杆尾部使其热胀产生弹性伸长变形，将紧固螺母旋转一定角度拧至规定位置后停止加热，待杆冷却后恢复变形，即实现紧固所需的预紧力。活塞杆为钢件锻制成，经调质处理及表面进行硬化处理，有较高的综合机械性能和耐磨性。活塞体的材料一般为铝合金或铸铁。
压缩机常见故障及维修办法
压缩机常见故障及维修方法 2007年05月29日星期二19:25 压缩机是空调器制冷系统最重要的部件，由于压缩机不同于冷凝器、蒸发器之类的非运动部件，在系统工作中要高速运转，又是一种机电一体化的高精度装置，所以在实际使用中经常会发生故障。 故障现象： 1、绕组短路、断路和绕组碰机壳接地：这类故障都是由压缩机的电机部分引起的，其故障现象断路时为电源 正常，压缩机不工作；短路和碰壳时通电后保护器动作，或烧保险丝；要注意的是如果绕组匝间轻微短路时，压缩机还是能够工作的，但工作电流很大，压缩机的温度很高，过不了多久，热保护器就会动作。绕组短路和绕组碰机壳接地一般用万用表即可检查；绕组短路特别是轻微短路，由于绕组的电阻本身就很小，所以不容易 判定，应根据测量电流来判定。 2、压缩机抱轴、卡缸：压缩机如果失油或有杂质进入往往会引起抱轴或卡缸，其故障现象为，通电后压缩机 不运转，保护器动作。 3、压缩机吸、排气阀关闭不严：如果压缩机的吸、排气阀门损坏，即使制冷剂充足系统也不能建立高低压或 难以建立合格的高低压，系统不制冷或制冷效果很差。 4、压缩机的震动和噪音：这类问题在维修工作中经常发生，一般对制冷性能并没有多大影响，但会使用户感 觉不正常，引起的原因往往是管道和机壳相碰、压缩机的固定螺栓松动和减震块脱落等。 5、热保护器损坏：热保护器是压缩机的附件，故障一般为断路或动作温度点变小。断路会引起压缩机不工作；动作温度点变小会引起压缩机工作一段时间后就停机并反复如此，该问题往往容易和绕组匝间轻微短路相混淆，区别是热保护器损坏时工作电流是正常的，绕组短路时电流偏大。 维修方法： 压缩机电机部分出现问题、压缩机吸、排气阀关闭不严和热保护器故障应采取更换的办法。 压缩机抱轴、卡缸故障可以先尝试维修，具体方法为以下几种： （1）敲击法： 开机后用木锤敲压缩机下半部，使压缩机内部被卡部件受到震动而运转起来。 （2）电容起动法： 可以用一个电容量比原来更大的电容接入电路启动。 （3）高压启动法： 可以用调压器将电源电压调高后启动。 （4）卸压法： 将系统的制冷剂全部放空后启动。 如果上述方法都不能奏效，就只有更换了。 压缩机的震动和噪音问题处理时，应检查并分开相互碰击的部件；检查并紧固压缩机地脚螺栓，要注意压缩机的地脚螺栓是不能完全拧到底的，设计要求必须保持1mm左右的间隙，维修过程中就有将压缩机地脚螺栓拧死 而引起压缩机剧烈震动的事例；要检查减震块是否脱落、粘帖是否牢*，也可以试着增加减震块，具体位置用尝试法，帖在那里效果好就帖那里。 压缩机故障的判断及处理： 1.如何识别全封闭式压缩机机壳上的3只接线柱？
压缩机常见三种详细故障分析报告
压缩机常见三种详细故障分析 压缩机常见故障分析(1)——电机烧毁 电动机压缩机（以下简称压缩机）的故障可分为电机故障和机械故障(包括曲轴，连杆，活塞，阀片，缸盖垫等)。机械故障往往使电机超负荷运转甚至堵转，是电机损坏的主要原因之一。电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏（短路）和断路等。定子绕组损坏后很难及时被发现，最终可能导致绕组烧毁。绕组烧毁后，掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因，使得事后分析和原因调查比较困难。 然而，电机的运转离不开正常的电源输入，合理的电机负荷，良好的散热和绕组漆包线绝缘层的保护。从这几方面入手，不难发现绕组烧毁的原因不外乎如下六种：(1)异常负荷和堵转； (2)金属屑引起的绕组短路；(3)接触器问题；(4)电源缺相和电压异常；(5)冷却不足；(6) 用压缩机抽真空。实际上，多种因素共同促成的电机损坏更为常见。 1.异常负荷和堵转 电机负荷包括压缩气体所需负荷以及克服机械摩擦所需负荷。压比过大，或压差过大，会使压缩过程更为困难；而润滑失效引起的摩擦阻力增加，以及极端情况下的电机堵转，将大大增加电机负荷。 润滑失效，摩擦阻力增大，是负荷异常的首要原因。回液稀释润滑油，润滑油过热，润滑油焦化变质，以及缺油等都会破坏正常润滑，导致润滑失效。回液稀释润滑油，影响摩擦面正常油膜的形成，甚至冲刷掉原有油膜，增加摩擦和磨损。压缩机过热会引起使润滑油高温变稀甚至焦化，影响正常油膜的形成。系统回油不好，压缩机缺油，自然无法维持正常润滑。曲轴高速旋转，连杆活塞等高速运动，没有油膜保护的摩擦面会迅速升温，局部高温使润滑油迅速蒸发或焦化，使该部位润滑更加困难，数秒钟内可引起局部严重磨损。润滑失效，局部磨损，使曲轴转动需要更大力矩。小功率压缩机（如冰箱，家用空调压缩机）由于电机扭矩小，润滑失效后常出现堵转（电机无法转动）现象，并进入“堵转－热保护－堵转”死循环，电机烧毁只是时间问题。而大功率半封闭压缩机电机扭矩很大，局部磨损不会引起堵转，电机功率会在一定范围内随负荷而增大，从而引起更为严重的磨损，甚至引起咬缸（活塞卡在气缸内），连杆断裂等严重损坏。 堵转时的电流（堵转电流）大约是正常运行电流的4－8倍。电机启动瞬间，电流的峰值可接近或达到堵转电流。由于电阻放热量与电流的平方成正比，启动和堵转时的电流会使绕组迅速升温。热保护可以在堵转时保护电极，但一般不会有很快的响应，不能阻止频繁启动等引起的绕组温度变化。频繁启动和异常负荷，使绕组经受高温考验，会降低漆包线的绝缘性能。
压缩机常见故障分析及处理方案
一、对于活塞式压缩机，什么事余隙容积？由哪几部分组成？ 二、活塞式压缩机排气量不足的原因有哪些 （1）气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量。属于正常磨时，需及时更换易损件，如活塞环等。 （2）填料函不严产生漏气使气量降低。其原因首先是填料函 本身制造时不合要求；其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料函中心对中不好，产生磨损、拉伤等造成漏气。一般在填料函处加注润滑油，它起润滑、密封、冷却作用。 （3）压缩机吸排气阀的故障对排气量的影响。阀座与阀片间 掉入金属碎片或其它杂物，关闭不严，形成漏气。这不仅影响排气量，而且还影响间级压力和温度的变化。阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量，一是制造质量问题，如阀片翘曲等，二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。 （4）气阀弹簧力匹配不好。弹力过强会使阀片开启迟缓，弹
力太弱则阀片关闭不及时，这些不仅影响了气量，而且会影响到 功率的增加，以及气阀阀片和弹簧的寿命。同时，也会影响到气 体压力和温度的变化。 （5）压紧气阀的压紧力不当。压紧力小，则要漏气，当然太紧 也不行，会使阀罩变形损坏。一般压紧力p=kD2P2π/4，D 为阀腔直径，P2 为最大气体压力，k＞1，一般取1.5～2.5，低压时k=1.5～2，高压时k=1.5～2.5。这样取k 值，实践证明是好的。气阀有故障，阀盖必然发热，同时压力也不正常。 三、活塞式压缩机排气温度高的原因有哪些？处理措施有哪些？ 造成活塞压缩机机排气温度过高的原因如下： 1、一级吸气温度高。 2、级间冷却器冷却效率低，致使后一级的吸气温度高。 3、气阀有漏气现象，使排出的高温气体又漏回气缸，重新压缩后，排出温度就更高。 4、由于后一级漏气，本级的压缩比升高，致使排气温度升高。 5、活塞环磨损或质量不好，活塞两侧吸、排气之间相互窜气。 6、气缸水套及冷却水管上有水垢、水污，影响冷却效率。 故障解决方法： 1、在滤清器处搭阴棚或用淋水法降低一级吸气温度，夏天尤其就注意。当吸气温度超过额定值时，不能运转。 2、修理中间冷却器。
往复式压缩机安装检修要点
7.活塞式压缩机的检修与安装 7.1一般拆卸程序及基本要求 1、拆卸时，应根据压缩机不同结构按程序依次从外到内、从上到下进行拆卸，严禁乱拆乱卸、胡打乱敲，以免机件损伤或变形。 2、尽量使用专用工具拆卸，以保证零部件不受损伤。如拆出连杆小头瓦，应用压力机压出或用专用工具拉出，不许用手锤打击；拆卸气阀组合件，应用专用工具，不许将阀卡在虎钳上拆卸，否则将使阀座零件被夹变形；对气缸、活塞、活塞杆的连接螺栓，要用专用死口扳手，不准用管钳直接卡在螺母或活塞杆上拆卸。 3、拆卸大型压缩机的零部件，应采用起重设备，并应拴牢、稳吊、稳放、垫好。 4、拆下的零部件，应按清洁文明检修的要求，清洗干净，按顺序摆放整齐，垫好盖严；对重要机件应放在专用架上，对精密件要专门保管好，对相关配合件应做好装配位置标记，有的还应穿在一起或包在一起，以免放乱、错装，影响装配质量。 7.2 压缩机的拆卸和清洗应要求 （一）整体安装的压缩机一般应作下列拆洗工作； 1 ．往复活塞式压缩机应拆卸活塞、连杆、气阀和填料，并将设备表面和拆下的零、部件清洗干净，气阀和填料不应用蒸汽清洗； 2 ．用油封润滑油封存的往复活塞式压缩机，在设备技术文件规定的油封期限内安装时，除气阀外，其他零、部件均可不拆洗。 3 ．螺杆式压缩机和滑片式压缩机，在设备技术文件规定的油封期限内安装时。可不拆洗，有特殊要求者按设备技术文件的规定执行； 4 ．膜式压缩机应拆洗虹盖、膜片和吸、排气阀。 （二）现场组装的压缩机，应清洗主机零、部件和附属设备，气阀、填料和其他密封件不应用蒸汽清洗，清洗后应将清洗剂或水分除净，并检查零、部件和设备表面有无损伤等缺陷，全格后应涂一薄层润滑油( 无润滑压缩机与介质接触的零、部件不涂油) 。 7.3 压缩机装配的一般要求 压缩机的装配，一般是先装相关组合件，然后再总体装配。需检修的压缩机与新制造的压缩机装配有所不同，为充分发挥原有零部件的作用，对零件相互连接及配合的间隙不像对新零件的要求那样严格，在某些情况下允许比规定的稍大或稍小些，甚至超过规定的使用极限值。为更有效地消除[wiki]机械[/wiki]加工时的误差和装配时的累积误差，要认真做好挫削、刮研和研磨等手工操作，以保证装配的几何精度及配合要求。例如，轴瓦与轴颈的配合必须经刮研才能达到良好的接触；消除零件上的毛刺、擦伤和斑痕等缺陷，能提高装配质量及精度等。此外，还应注意下述几点： 1、每个新更换的零部件，装前都要检查、试验，符合要求才准装配。 2、部件应当照图按程序装配，装配的程序就是拆卸的逆过程。装配工作必须按技术要求仔细进行，不能忘装、错装；同型零件应按记号组装；严防异物掉进气缸、机体及进排气管内。 3、对运动机件的光洁面，装配时应滴入适量的润滑油。例如，十字头销与衬套、活塞、活塞环、活塞杆装入气缸时，都要滴入适量的润滑油。 4、每一组合件装配完毕，都应进行检测合格。例如，活塞杆与活塞组装完以后要测量其同轴度；有的组合件的零件应预先检测合格才能组装，如活塞环就应先在气缸中做漏光和开口间隙的检验合格方可往活塞上组装。 5、紧固各部件的螺栓时，除要求扳手口和螺母大小相适合以外，还必须适当用力，应根据螺栓的直径大小选择不同的扭矩，若用力过大，则螺栓预应力增大而易疲劳断裂；若用力太小，则紧力不够而易松动，并造成振动或漏气。紧固多只同组螺栓时，应对称均匀进行，
压缩机气阀材料性能对比分析
往复压缩机气阀材料性能对比分析 云天化国际云峰分公司合成氨厂朱波 【摘要】本文主要介绍了压缩机气阀阀片采用的传统材料金属及新型材料PEEK （聚醚醚酮）、钛材的材料的性能，对比其性能特点，综合分析三种材料在使用过程中的综合价值。根据实际工艺条件选择合适的阀片材料从而达到压缩机的持久连续运行。 关键词往复压缩机材料性能气阀阀片金属阀片 PEEK 钛合金1、压缩机气阀的工作原理及易损件分析 压缩机气阀由阀座、阀盖、阀片、弹簧和紧固螺栓组成，其工作过程是靠气缸内气体压力，进入气缸前气体压力与弹簧力形成压力差推动阀片的上下移动达到开启和关闭的状态，主要受力部件是气阀的阀片，易损件即为阀片，阀片的断裂会导致气阀阀座密封面受损，甚至落入压缩机气缸内导致活塞运动过程中发出异响甚至损坏活塞或缸体，故压缩机阀片材料的性能决定了压缩机气阀使用时间的关键因素，也是压缩机连续持久运行的有力保障。 2、几种压缩机阀片使用材料 金属材料 国内外所用阀片钢种牌号繁多. 我国目前常用的有30CrMnSiA , 50CrV , 4Cr13Mo , 3Cr13 , pH15-7M0 ，T10A 等，我们公司现使用的阀片材料为3Cr13。 3Cr13马氏体不锈钢是问世最早的一种不锈钢，一般在淬火状态下使用，具有强度高、硬度高、耐磨性好等特点。 （1）力学性能
PEEK材料 PEEK（聚醚醚酮）是芳香族结晶型热塑性高分子材料,其熔点为334℃,具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳等特点。 (1)耐热性能：PEEK的熔点为334℃，未增强PEEK的热变形温度为135～160℃，玻璃纤维增强后PEEK的热变形温度250～300 ℃，长期使用温度为250 ℃，短期工作温度可达300℃。 (2)耐腐蚀性能：PEEK的耐腐蚀性与镍钢相似，除个别浓酸外，对通常的化学药品表现出极好的耐腐蚀性，即使在较高的温度下，它仍能保持良好的化学稳定性。 (3)耐水解性能：PEEK在23℃下饱和吸水率只有0．5％，可在300℃加压热水或蒸气中使用，在200℃热水(加压水)中可以连续使用。 (4)抗蠕变性能：PEEK具有优良的抗蠕变性能，即使在200℃以上的温度，仍能保持较高的拉伸强度和弯曲模量。 (5)耐疲劳性能：PEEK的柔韧性好，对交变应力的优良耐疲劳性是塑料中最出众的，可与合金材料媲美。 (6)力学性能：PEEK纯树脂一般不能直接应用，还必须添加某些填料、增强材料和助剂制成塑料形式方可应用。 钛合金材料TC1（Ti-2AL-15Mn） 钛合金是一种新型结构材料，它具有优异的综合性能，密度小，比强度和比断裂韧性高，疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，低温韧性良好，抗蚀性能优异，某
压缩机安装规范
1.1.1.1.1.2 . 压缩机安装规范
前言 本标准修改采用《国家标准-压缩机安装规》 本标准归口单位： 本标准起草单位： 本标准主要起草人： 本标准批准人：
压缩机安装规 第一章一般规定 第1条本篇适用于往复活塞式、螺杆式、滑片式和膜式等容积式压缩机的安装。 第2条本篇是压缩机安装工程的专业技术规定，安装工程的通用技术要求，应按本规第一册《通用规定》的规定执行。 压缩机的拆卸和清洗应符合下列要求； 一、整体安装的压缩机一般应作下列拆洗工作； 1、往复活塞式压缩机应拆卸活塞、连杆、气阀和填料，并将设备表面和拆下的零、部件清洗干净，气阀和填料不应用蒸汽清洗； 2、用油封润滑油封存的往复活塞式压缩机，在设备技术文件规定的油封期限安装时，除气阀外，其他零、部件均可不拆洗。 3、螺杆式压缩机和滑片式压缩机，在设备技术文件规定的油封期限安装时。可不拆洗，有特殊要求者按设备技术文件的规定执行； 4、膜式压缩机应拆洗虹盖、膜片和吸、排气阀。 二、现场组装的压缩机，应清洗主机零、部件和附属设备，气阀、填料和其他密封件不应用蒸汽清洗，清洗后应将清洗剂或水分除净，并检查零、部件和设备表面有无损伤等缺陷，全格后应涂一薄层润滑油(无润滑压缩机与介质接触的零、部件不涂油)。 第二章整体安装的压缩机 第4条压缩机的纵、横向不水平度均不应超过0.2/1000。应在下列部位测量： 一、卧式压缩机(包括对称平衡型)在机身滑道面或其他基准面上测量； 二、立式压缩机拆去气缸盖，在气缸顶平面上测量； 其他型式压缩机，在主轴外露部分或其他基准面上测量。 第三章现场组装的往复式压缩机
压缩机常见故障及解决方法
压缩机常见故障及解决方法 摘要：在科学技术日益发展的今天，压缩机在各个行业受到广泛应用，尤其是在大型的煤化行业、机械行业等行业中。压缩机状态的好坏直接决定着装置的安全运行。活塞式压缩机在运转过程中会出现烧瓦，注油器不上油及压力偏低气量不足等常见故障。如何迅速准确地判断并及时处理故障，直接影响压缩机的开工率和产品产量。本文主要分析压缩机的基本原理、常见故障及解决方法。 关键词：压缩机，故障，烧瓦，注油，压力偏低 1压缩机分类与简介 随着工业技术的发展。空压机的类别与型号不断更新，按原理和结构不同可以分为：活塞式、回转式，离心式与轴流式四种。 而根据应用不同又可分为不同的类型，如用于制冷的压缩机通常可分为[1]：一、封闭式压缩机：此类型压缩机由于功率小，主要用于冰箱、家用空调等电器中，它由电机(绕组、转子等)与机械(曲轴、活塞等)部分组成一体，置于密封的缸体中。一旦出现故障修复起来比较困难。二、半封闭和开启式压缩机：此类型压缩机由于功率大，广泛用于中央空调、冷库等大型制冷、空调净化等部门，由于电机与机械分为两部分，一经出现故障可便于拆装修理。 2压缩机的常见故障及解决方案 从气流的角度来讲，可能出现的故障是：风压过高或压缩空气温度过高；风量不足或风量过低。前者当保护装置失灵时，有可能引起积炭自燃、压力容器爆炸，而后者直接影响生产。图1为压缩机常见故障树。从压风机结构来看，造成压缩机故障主要有润
滑系统故障、冷却水路故障，压缩空气气路故障和机械故障四类[2]。 下面主要分析以下几点常见故障[3]： 2.1烧瓦 活塞式压缩机运转中出现烧瓦、主轴瓦或连杆大头瓦巴氏合金层烧伤或脱落，使轴瓦温度升高。产生高温并冒烟，巴氏合金熔化。 2.1.1 油温过低引起烧瓦 以往我们注意曲轴箱油温，都是担心油温过高引起烧瓦。比如说明书中注明油温不能超过60℃或7O℃，但确投有油温下限．忽略了油温过低也引起烧瓦。冬季停机之后压缩机曲轴箱油温降低，所以油非常粘稠，开机后发生烧瓦。因此，冬季采用稠度低的机油为好。 图l 压缩机常见故障树 2.1.2 曲轴箱油位过低引起烧瓦 油标下孔堵塞，油位低时不能发现油位下降，曲轴箱油位过低时．油泵断续吸入空
往复式压缩机常见故障与排除
往复式压缩机常见故障原因及处理 往复式压缩相对于其他形式的压缩机来说运转部件较多，摩擦易损件也多，特别是多级压缩机，介质流程长，介质过流部件多，所以压缩机故障非常频繁，故障产生的原因常常是复杂多样，有些甚至是相互关联。因此必须经过细心的观察研究，甚至要经过多方面的试验，并依靠丰富的实践经验积累，才能判断出产生故障的真正原因所在。正是因为故障原因复杂多样，所以大致应从四个方面进行综合分析： 一、从监测仪表显示的故障例如温度、压力、振动、位移、功率方面显示的故障，首先要先检查仪器仪表监测系统，确保显示准确可靠； 二、由于工艺操作方面的原因造成的故障，例如共振引起的异常振动，介质纯度不够，杂质较多引起的系统堵塞故障等，找到故障根源，才能高效排除设备故障； 三、从设备本身部件的形状、位置、特征发生变化引起的自身故障，通常采用从简单到复杂、从局部到整体的排除方法逐一排除； 四、另外综合以上三点，还要注重平时设备运行时的巡回检查，收集相关设备运行记录信息，进行综合分析。 综合能力：作为设备检修人员来说，应该理解和掌握以下通用和常用的技能点： 一、材料线膨胀系数：（用于计算轴承、联轴器等盘状零部件冷热装配计算；相对运动部件配合间隙计算；） 二、零部件形位公差：（用于零部件装配的检测和控制标准） 三、零部件装配配合公差：（间隙配合、过渡配合、过盈配合，用于零部件装配的检测和控制标准） 四、润滑剂：（用于冷却、清洗、降低摩擦，避免或减少磨损） 精品
五、材料性能：（用于选用材料时考虑其承受温度、压力、耐腐蚀等的性能） 六、具备一定的制图，识图能力。 往复式压缩机常见故障产生的原因及处理措施如下： 精品
压缩机常见故障分析
姓名：张少朋班级：过控09-1 班 学号：06092877
压缩机常见故障分析 压缩机常见故障分析（1）——电机烧毁电动机压缩机（以下简称压缩机）的故障可分为电机故障和机械故障（包括曲轴，连杆，活塞，阀片，缸盖垫等）。机械故障往往使电机超负荷运转甚至堵转，是电机损坏的主要原因之一。 电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏（短路）和断路等。定子绕组损坏后很难及时被发现，最终可能导致绕组烧毁。绕组烧毁后，掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因，使得事后分析和原因调查比较困难。 然而，电机的运转离不开正常的电源输入，合理的电机负荷，良好的散热和绕组漆包线绝缘层的保护。从这几方面入手，不难发现绕组烧毁的原因不外乎如下六种：（1）异常负荷和堵转；（2）金属屑引起的绕组短路；（3）接触器问题；（4）电源缺相和电压异常；（5）冷却不足；（6）用压缩机抽真空。实际上，多种因素共同促成的电机损坏更为常见。 1.异常负荷和堵转电机负荷包括压缩气体所需负荷以及克服机械摩擦所需负荷。压比过大，或压差过大，会使压缩过程更为困难；而润滑失效引起的摩擦阻力增加, 以及极端情况下的电机堵转，将大大增加电机负荷。 润滑失效，摩擦阻力增大, 是负荷异常的首要原因。回液稀释润滑油，润滑油过热，润滑油焦化变质，以及缺油等都会破坏正常润滑，导致润滑失效。回液稀释润滑油，影响摩擦面正常油膜的形成，甚至冲刷掉原有油膜，增加摩擦和磨损。压缩机过热会引起使润滑油高温变稀甚至焦化，影响正常油膜的形成。系统回油不好，压缩机缺油，自然无法维持正常润滑。曲轴高速旋转，连杆活塞等高速运动，没有油膜保护的摩擦面会迅速升温，局部高温使润滑油迅速蒸发或焦化，使该部位润滑更加困难，数秒钟内可引起局部严重磨损。润滑失效，局部磨损，使曲轴转动需要更大力矩。小功率压缩机（如冰箱，家用空调压缩机）由于电机扭矩小，润滑失效后常出现堵转（电机无法转动）现象，并进入“堵转－热保护－堵转”死循环，电机烧毁只是时间问题。而大功率半封闭压缩机电机扭矩很大，局部磨损不会引起堵转，电机功率会在一定范围内随负荷而增大，从而引起更为严重的磨损，甚至引起咬缸（活塞卡在气缸内），连杆断裂等严重损坏。 2.金属屑引起的短路 绕组中夹杂的金属屑是短路和接地绝缘值低的罪魁祸首。压缩机运转时的正常振动，以及每次启动时绕组受电磁力作用而扭动，都会促使夹杂于绕组间的金属屑与绕组漆包线之间的相对运动和摩擦。棱角锐利的金属屑会划伤漆包线绝缘层，引起短路。 金属屑的来源包括施工时留下的铜管屑，焊渣，压缩机内部磨损和零部件损坏（比如阀片破碎）时掉下的金属屑等。对于全封闭压缩机（包括全封闭涡旋压缩机），这些金属屑或碎粒会落在绕组上。对于半封闭压缩机，有些颗粒会随气体和润滑油在系统中流动，最后由于磁性聚集在绕组中；而有些金属屑（比如轴承磨损以及电机转子与定子磨损（扫膛）时产生的）会直接落在绕组上。绕组中聚集了金属屑后，发生短路只是一个时间问题。 3.接触器问题 接触器是电机控制回路中重要部件之一，选型不合理可以毁坏最好的压缩机。按负载正确选择接触器是极其重要的。 接触器必须能满足苛刻的条件，如快速循环，持续超载和低电压。它们必须有足够大的面积以散发负载电流所产生的热量，触点材料的选择必须在启动或堵转等