往復(fù)活塞式空壓機(jī)氣缸磨損的原因分析

薛福連

（沈陽(yáng)市遼中縣化工總廠，遼寧遼中110200）

L-40/8型往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)在檢修Ⅱ級(jí)吸、排氣閥時(shí)，發(fā)現(xiàn)Ⅱ級(jí)缸頭底部鏡面上有一塊周向長(zhǎng)約100mm、寬約60mm的形狀不規(guī)則的磨損缺陷。手摸感到沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向有溝紋并有麻點(diǎn)金屬粘在“溝紋”附近。

1 磨損原因分析

造成氣缸鏡面損傷的原因有以下三種。一是氣缸缺油。嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致“燒缸”；輕則“拉毛”。二是活塞環(huán)劃傷氣缸。三是長(zhǎng)期的“磨粒磨損”使氣缸出現(xiàn)“磨損缺陷”。由于我廠是化工廠，廠區(qū)低空中含有一定量的SO2煙塵，因此，吸入空氣不夠清潔。空壓機(jī)應(yīng)用的消聲過(guò)濾器的過(guò)濾精度很低，不能完全濾掉空氣中的塵粒。在拆檢消聲過(guò)濾器時(shí)，發(fā)現(xiàn)普通鋼質(zhì)過(guò)濾網(wǎng)使用不到半年，基本被銹蝕成碎片和粉末狀，散落在消聲器過(guò)濾器的底部和Ⅰ級(jí)吸氣閥的進(jìn)口通道底部，所以，可認(rèn)定有少量的銹蝕粉末混進(jìn)了氣缸中，從而形成磨粒磨損?！巴鈦?lái)磨?！笔紫饶p較軟的活塞環(huán)，組成“軟磨粒群體”，在氣缸中被反復(fù)“涂抹”和“擠壓”，逐漸形成了氣缸的磨損溝紋，被“涂沫”和“擠壓”的金屬粒粘連在溝紋的旁邊。使其出現(xiàn)異常工況參數(shù)，嚴(yán)重時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)空壓機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)。

由于Ⅰ級(jí)缸為直立缸，所以鏡面基本不承受活塞和桿組件的重力作用，在潤(rùn)滑良好的情況下，立缸和活塞環(huán)的磨損自然也較小。Ⅱ級(jí)臥缸的鏡面要承受活塞和桿組件的重力，尤其是在空壓機(jī)處于“輕車(chē)”運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，重力作用更是明顯。此時(shí)的摩擦主要發(fā)生在臥缸的下半部。若空壓機(jī)有過(guò)長(zhǎng)的輕車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)，則有可能存在Ⅱ級(jí)活塞環(huán)下半部“偏磨”，而當(dāng)空壓機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸剀?chē)”運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于活塞被壓縮空氣頂托而懸浮于氣缸中。在Ⅱ級(jí)活塞環(huán)存有“偏磨”的情況下，缸的鏡面底部將出現(xiàn)較大的縫隙，使壓縮高壓側(cè)氣體向低壓側(cè)泄漏。如此時(shí)被壓縮的高壓側(cè)空氣中含有少量的外來(lái)磨粒，在重力作用下會(huì)散布于臥缸的底部，在活塞的推趕作用下會(huì)聚合于臥缸頭底部。又因活塞在缸頭位置處于壓縮終了前的瞬間，此時(shí)單位體積內(nèi)含的磨粒數(shù)也達(dá)到最多，如果外來(lái)磨粒恰好被卡在縫隙中，經(jīng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，將出現(xiàn)缸頭底部鏡面磨損溝紋以及溝紋旁邊的金屬粒粘連的現(xiàn)象。

2 解決方法及效果

針對(duì)磨損原因采取了以下措施：（1）更換Ⅱ級(jí)氣缸和Ⅱ級(jí)活塞環(huán)；

（2）在空壓站安裝KLQ-0.6型不銹鋼空氣過(guò)濾器，過(guò)濾精度為2μm，過(guò)濾效率達(dá)99.7%。同時(shí)，拆除原空壓機(jī)前的消聲過(guò)濾器；

（3）將空壓機(jī)前的吸入空氣管道改為PVC塑料管，解決管道銹蝕問(wèn)題?？紤]PVC管較軟，容易被振裂，故應(yīng)軟聯(lián)接和加設(shè)支撐。

實(shí)施上述措施后空壓機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，目前該機(jī)已安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)半年，未出現(xiàn)故障。

[1]（英）D.F.Moore.摩擦學(xué)原理和應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1980.

[2]汪云瑛，張湘亞.泵和壓縮機(jī)[M].石油工業(yè)出版社，1987.