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往复活塞式空压机气缸磨损的原因分析

2011-02-12薛福连

凿岩机械气动工具 2011年3期
关键词:活塞环磨粒镜面

薛福连

(沈阳市辽中县化工总厂,辽宁辽中110200)

L-40/8型往复活塞式空气压缩机在检修Ⅱ级吸、排气阀时,发现Ⅱ级缸头底部镜面上有一块周向长约100mm、宽约60mm的形状不规则的磨损缺陷。手摸感到沿往复运动方向有沟纹并有麻点金属粘在“沟纹”附近。

1 磨损原因分析

造成气缸镜面损伤的原因有以下三种。一是气缸缺油。严重时导致“烧缸”;轻则“拉毛”。二是活塞环划伤气缸。三是长期的“磨粒磨损”使气缸出现“磨损缺陷”。由于我厂是化工厂,厂区低空中含有一定量的SO2烟尘,因此,吸入空气不够清洁。空压机应用的消声过滤器的过滤精度很低,不能完全滤掉空气中的尘粒。在拆检消声过滤器时,发现普通钢质过滤网使用不到半年,基本被锈蚀成碎片和粉末状,散落在消声器过滤器的底部和Ⅰ级吸气阀的进口通道底部,所以,可认定有少量的锈蚀粉末混进了气缸中,从而形成磨粒磨损。“外来磨粒”首先磨损较软的活塞环,组成“软磨粒群体”,在气缸中被反复“涂抹”和“挤压”,逐渐形成了气缸的磨损沟纹,被“涂沫”和“挤压”的金属粒粘连在沟纹的旁边。使其出现异常工况参数,严重时,则会出现空压机不能运转。

由于Ⅰ级缸为直立缸,所以镜面基本不承受活塞和杆组件的重力作用,在润滑良好的情况下,立缸和活塞环的磨损自然也较小。Ⅱ级卧缸的镜面要承受活塞和杆组件的重力,尤其是在空压机处于“轻车”运转时,重力作用更是明显。此时的摩擦主要发生在卧缸的下半部。若空压机有过长的轻车运转,则有可能存在Ⅱ级活塞环下半部“偏磨”,而当空压机转变为“重车”运转时,由于活塞被压缩空气顶托而悬浮于气缸中。在Ⅱ级活塞环存有“偏磨”的情况下,缸的镜面底部将出现较大的缝隙,使压缩高压侧气体向低压侧泄漏。如此时被压缩的高压侧空气中含有少量的外来磨粒,在重力作用下会散布于卧缸的底部,在活塞的推赶作用下会聚合于卧缸头底部。又因活塞在缸头位置处于压缩终了前的瞬间,此时单位体积内含的磨粒数也达到最多,如果外来磨粒恰好被卡在缝隙中,经往复运动后,将出现缸头底部镜面磨损沟纹以及沟纹旁边的金属粒粘连的现象。

2 解决方法及效果

针对磨损原因采取了以下措施:(1)更换Ⅱ级气缸和Ⅱ级活塞环;

(2)在空压站安装KLQ-0.6型不锈钢空气过滤器,过滤精度为2μm,过滤效率达99.7%。同时,拆除原空压机前的消声过滤器;

(3)将空压机前的吸入空气管道改为PVC塑料管,解决管道锈蚀问题。考虑PVC管较软,容易被振裂,故应软联接和加设支撑。

实施上述措施后空压机恢复正常运转,目前该机已安全稳定运转半年,未出现故障。

[1](英)D.F.Moore.摩擦学原理和应用[M].机械工业出版社,1980.

[2]汪云瑛,张湘亚.泵和压缩机[M].石油工业出版社,1987.

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