活塞式空气压缩机的结构原理及故障排除

1摘要此设计的对象是目前使用较普遍的立式型活塞式空气压缩机。现代企业中，使用压缩机的机器愈来愈多，例如:石油、冶金、轻工、纺织、及采矿等，许多工业中无不广泛使用各种各样的气体压缩机。因此，气体压缩机是近代工业生产中不可缺少的通用机器。综合所学过的中小型压缩机，了解其基本结构及工作原理，重点掌握其结构设计学会所含零部件的结构设计方法及其强度校核方法，在设计过程中，要理论联系实际，最终了解设计一个机械设备的基本思路和方法。其内容是对活塞式压缩机的用途、结构、工作原理、性能特点进行了详述，并对压缩机的曲轴组件的结构进行了简介，侧重于根据已知的压缩机的类型对立式型活塞式空气压缩机进行总体结构设计、热力计算、初定相关零部件的结构尺寸，然后借助AUTOCAD等绘图软件绘图，选定轴承等标准件，然后对活塞式空压机常见故障、事故及其原因,提出了可行的排除方法及预防措施,对空压机安全运行、提高平均无故障运行时间有指导意义，对提高其生产效率有重大意义。关键词：活塞式压缩机:结构设计:相关计算:AUTOCAD：2AbstractThepistoncompressorverticalwhichiswidelyusedatpresenthasbeenstudiedinthisthesis.Themodernenterprise，usingcompressedhasmachinesismoreandmore，forexample，chemical，metallurgical，lightindustry，textile，andmining，andsoon，manyindustriesarewidelyusedinallkindsofgascompressors。Therefore，gascompressorisamodernindustrialproductioningeneralmachinery。Combinedwiththebasicstructureandhowitworks，focusitsstructuredesign，learnthepartsofthestructuredesignanditsstrengthverificationmethod，inthedesignabasicideaofmechanicalequipmentandmethods。Thecompressorsuse,structure,workprincipleandfunctioncharacteristicsofthecompressorhasbeenexpatiated,Theentiredesignprocessconsistsoftheoverallstructuraldesign,thermodynamiccalculation,laysdowntherelevantpartsofthestructureofthedimension,andthenwiththeAUTOCADdrawing,Thispaperanalyzesthecommonpiston-typeaircompressorfailure,accidentsandthereasonsputforwardtoexcludepossiblemethodsandpreventivemeasures,safeoperationofaircompressor,raisingtheaverageuptimeofguidingsignificancetoimprovingtheefficiencyoftheirproductionaresignificance.Keywords：pistoncompressor:structuralDesign:correlationcalculation:AutoCAD:3目录第1章绪论51.1概述51.2压缩机的工作原理和结构简介61.2.1工作原理61.2.2结构简介71.3压缩机在国内外的发展前景81.4压缩机的用途91.5压缩机曲柄连杆结构简介91.5.1概述91.5.2曲轴结构10第2章总体设计112.1设计原则及设计要求112.2结构方案的选择11第3章热力计算133.1概述133.2气缸容积和行程的确定143.2.1设计原始数据143.2.2压缩机转数和行程的确定143.2.3容积计算15第4章气缸部分的设计164.1气缸164.1.1设计气缸的要点164.2气阀174.2.1气阀材料和主要技术要求17第5章压缩机常见的一些故障与排除175.1润滑系统故障175.2冷却系统故障195.3压力异常195.4过热205.5排气故障215.6主要零部件损坏22结论26致谢26参考文献274第1章绪论1.1概述随着国民经济的发展，压缩机的应用也越在采矿来越广。压缩机、冶金、石油化工生产、机械及建筑等部门得到广泛应用，由于石油化工工业的蓬勃发展，各种烃类气体的压缩机也日趋增多，压缩机在石油化工业中的地位就显得尤为重要，用来给气体增压与输送气体的机械称为压缩机。各种型号的压缩机，按工作原理可分为两大类：速度式和容积式。速度式压缩机靠气体在高速旋转叶轮作用下，得到巨大的能量，随后在扩压器中急速降速，使气体的动能转变成势能（压力能）。容积式压缩机靠在气缸内往复运动或旋转运动的活塞，使容积缩小，从而提高气体压力。压缩机按结构类型的不同，可分类为：轴流式、速度式、离心式、混流式、滑片式、回转式、螺杆式、转子式、容积式模式、往复式活塞式。活塞式压缩机与其它类型的压缩机相比有许多优点：（1）适用压力范围广。这种机器依靠工作容积变化的原理工作，因而不论其流量大小，都能达到很高的工作压力；（2）热力效率高；（3）对介质及排气量的适应性强，特别是可用于小排气量情况。活塞式压缩机的主要缺点是：外形尺寸和重量大，需要较大的基础，气流有脉冲性，且易损件较多。活塞式基本结构大致可以分为三个部分：（1）基本部分：包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头等部件。其作用是传递动力，连接基础与气缸部分。（2）气缸部分：包括气缸、气阀、活塞、填料以及安装在气缸上的排气量调节装置等部件。其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。（3）辅助部分：包括冷却器、缓冲器液气分离器、滤清器、安全阀、油泵、5注油器及各种管路系统，这些部件是保证压缩机正常工作所必须的。随着工业的发展，活塞式压缩机的气体种类也越来越多，重要应用于采矿冶金石油化工机械建筑及船舶等部门。1.2压缩机的工作原理和结构简介1.2.1工作原理本机为往复活塞式压缩机，依靠气缸内往复运动的活塞压缩气体容积而提高其压力。当驱动机（电机）开启后，通过弹性联轴器带动压缩机的曲轴作旋转运动，不断旋转的曲轴使连杆不停的摆动，从而牵动十字头、活塞杆、活塞分别在十字头滑道内和气缸内作往复直线运动。压缩机工作时，在活塞从内止点到外止点运动的过程中，气缸容积处于相对真空状态，缸外一级进气缓冲罐中的气体即通过吸气阀进入一级气缸内，当活塞行至外止点时，气缸内充满了低压气体。当活塞由外止点向内止点运动时，吸气阀自动关闭，气缸内的气体被逐渐压缩而使压力不断提高，当气体压力大于排气阀外压力和气阀弹簧力时，排气阀打开，排出压缩气体，活塞运动到内止点时排气终了，准备重新吸气。至此，完成一个膨胀、吸气、压缩、排气、再吸气的工作循环。从一级气缸排出的气体，进入中间冷却器后，再经仪表控制管路组件二级气缸，进行第二次压缩至需要压力，经过二级排气缓冲罐排出压缩机。因此，周而复始，活塞不断的往复运动，吸入气缸的气体亦不断地被吸入排出，从而不断地获得脉动压缩气体。压缩机的工作原理图如下：6图1-1空气压缩机的工作原理1排气阀2气缸3活塞4活塞杆5滑块6连杆7曲柄8吸气阀9阀门弹簧1.2.2结构简介（1）气缸组件：各级气缸中都有三层壁并行成三层空腔，最里层的薄壁筒为气缸套，紧贴在内壁上，内壁与其外面一层形成空腔通冷却水，称为冷却水套；冷却水套包在整个缸体、缸头、填料涵腔和气阀空腔周围，以期全面冷却气缸里的各部件；外层是气体通道，它被分成两部分：吸入通道和排出通道，分别与吸入和排出阀相通，缸体靠近曲轴侧，由于穿过活塞杆，为防止气体泄漏，设有填料函腔，整体为铸铁结构。这种结构的特点是气缸靠轴侧的座盖与缸体铸成一体，简化了座盖结构，减少了密封面，填料涵和气缸中心线的同心度很容易保证，气缸座盖上有止口与压缩机中相配合，以保证气缸和十字头滑道的同心度，但这种结构较复杂，铸造工艺有一定难度。（2）活塞组件：一级活塞为盘形中空组合活塞，整个活塞分成两部分；二级活塞为盘形中空整体活塞。均为铝合金铸造，表面用阳极氧化处理，可以防腐蚀，一级活塞有一道支撑环，四道活塞环，装配时应将活塞环的开口相互错开，可以减少泄漏。各级活塞环均为四氟乙烯，气缸由注油器实现有油润滑。活塞杆有良好的耐磨性，活塞杆与十字头用螺栓连接，旋入或旋出螺纹即可调节气缸和活塞的间隙。（3）吸气阀和排气阀部件：各级吸气阀均为环形阀，由阀座、阀盖、阀片、弹簧等零件组成。阀片由不锈钢组成，其它零件都经镀镉处理，因而气阀的耐磨性良好。7气阀中均匀分布的弹簧将阀片压紧在阀座上，工作时，阀片在两边压差和弹簧力的作用下打开或关闭，由于气阀阀片自动而频繁的开启，因而要求弹簧力均匀，安装时应对弹簧仔细挑选，力求弹簧高度一致。另外，在阀座、阀盖的密封面上，严禁划伤或粘上固体颗粒杂质。（4）填料部件：本机填料部件由节流套、密封环、闭锁环等组成，节流套内的节密封环槽用于节流降压，减轻密封环的负荷。闭锁环、密封环靠外圈弹簧和气体力紧箍在活塞杆上起到密封作用，若内表面磨损，密封元件将自行补充，因而不致密封实效。（5）中间接筒部件：中间接筒、刮油环座、油封圈等组成中间接筒部件。中间接筒分别与气缸和机身相连，其上有两个窗孔，供装卸刮油座及填料等用，并开有三个接管口，一个接填料密封润滑管路，另两路接排污管路。（2）传动机构与联轴器同步电机相连，曲轴轴径两端各装有一个滚动L型机身内装有曲轴轴承，曲轴上装有两块平衡块，以平衡回转部分不平衡质量和运动部件的部分惯性力，同一曲轴柄销上装有两根连杆，同时带动水平列和竖直列的往复部件。连杆为球墨铸铁铸造，与曲柄销连接的大部分都装有轴瓦，轴瓦与轴颈的间隙可用垫片进行调节，大小头轴瓦之间沿连杆轴向钻有油孔，连杆与活塞杆之间的空隙，十字头销及十字头体上钻有油孔，使由连杆进来的润滑油能进入十字头。8图1-2压缩机结构简图1.3压缩机在国内外的发展前景1.压缩机的范围很广，有时也称为通用机械。自20世纪70年代石油化工大发展之后，形成与之配套的压缩机，如大化肥压缩机乙烯工业“三机”等。总体看来，目前国内外压缩机产品的供需情况是：一般的动力活塞式压缩机和微型压缩机的产品的生产能力大于市场的需求，微型压缩机的快速发展主要依赖于出口为主的生产模式，工业用压缩机虽然有了较快的发展，但技术水平和技术能力，特别是在产品的稳定性、可靠性方面与国际先进水平还有一定的差距。“十一五”期间石油化工、化学工业、轻纺工业、冶金及采矿工业等各大领域内成套设备的加大国产化为我国压缩机行业的发展提供了巨大的商机，同时也为压缩机行业加快提升压缩机品质、赶超世界水准提供了前所未有的机遇。2.活塞式气体压缩机，为新设计的全无油气体压缩机，传动原理为曲轴、连杆、摆杆、气阀是新设计的直流阀。目前国内外生产的活塞式气体压缩机，传动原理是曲柄连杆传动（有油压缩机），或曲柄连杆十字滑块活塞杆传动（半无油压缩机），所用气阀均为网状阀。新型机有以下优越性：体积小，新机型的体积只有现机型的五分之三，节省能耗，新机型比现机型节能百分之二十以上。新机为全无油机，保证排出气体的洁净，可为用户节省大量资金去购买空气净化设备。新机型曲轴箱内无润滑油并与大气相连整个运动机械零件都在常温下工作，降温冷却效果特好，对整机的使用寿命，安全性，可靠性，都大有提高，这是现型机无法相比的。新型机用了二比一的杠杆机构曲柄只承受一半的活塞力，对部分零件的强度要大为降低。综合上述对比，新机型是一种全新换代产品。该产品可设计出多种规格，排气量为3至40m3,排气压力为5至12kg。该产品在一般机械厂均可生产。市场需求最大，如化工、食品、石化、医药、纺织等行业都要用该项领域。1.4压缩机的用途（1）传统的空气动力：风动工具，凿岩机、风镐、气动扳手，气动喷砂。（2）仪表控制及自动化装置，如加工中心的刀具更换、车辆制动，门窗启闭。9(3）喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替螺杆空压机。（4）食品、制药工业，利用空压机压缩空气搅拌浆液。（5）大型船用柴油机的起动、风洞实验、地下通道换气、金属冶炼。（6）油井压裂。（7）高压空气爆破采煤。（8）武器系统，导弹发射、鱼雷发射。（9）潜艇沉浮、沉船打捞、海底石油勘探、气垫船。（10）轮胎充气。（11）喷漆。（12）吹瓶机。1.5压缩机曲柄连杆结构简介1.5.1概述曲轴组件，包括曲轴、平衡重及两者之间的连接件等。曲轴如下图所示由三部分组成：主轴颈、曲柄和曲柄销。曲柄和曲柄销构成的弯曲部分称之为曲拐。图1-3曲轴组成示意图1主轴颈2曲柄3曲柄销1.5.2曲轴结构压缩机曲轴有三种基本型式：曲柄轴、曲拐轴（简称曲轴）和偏心轮轴。曲轴是目前普遍采用的型式，其曲拐一般两端支承，刚性较曲柄轴好。曲轴的支承方式有两种：全支承是每个曲拐两侧均设有主轴承；非全支承方式是每23个曲拐的两侧用两个主轴承。前者对曲轴的刚性，以及机身系列化时奇数列要求的满足有利；后者对缩短压缩机的长度有利。曲轴的结构设计要点是曲轴定位、轴颈、过渡圆角、油孔、轴端和平衡重的设计。其主要结构尺寸设计应使配用10的轴承有承受负荷的能力，同时曲轴应有足够的强度和刚度，以承受交变弯曲与交变扭转的联合作用，保证轴颈偏转角处的应力不超过许用值。曲轴一般用40#和45#优质碳素钢。碳素钢在合理的热处理及表面处理后，已可满足压缩机曲轴的要求，只有极少场合应用40Cr等合金。图1-4连杆结构示意图图1-5曲轴结构示意图11第2章总体设计2.1设计原则及设计要求设计活塞式压缩机应符合以下基本原则：（1）满足用户提出的排气量，排气压力及有关使用条件的要求。（2）有足够长的使用寿命、足够高的使用可靠性。（3）有较高的运转经济性。（4）有良好的动力平衡性。（5）维护检修方便。（6）尽可能采用新结构、新材料、新技术。（7）制作工艺性良好。（8）机械的尺寸小、重量轻。总体设计的任务是：选择结构方案、主要参数、相应的驱动方式，以及大体确定辅助设备的布置。压缩机的技术经济指标是否先进，能不能很好的满足使用要求，很大程度上决定于总体设计阶段的考虑是否周党和适当。其次，在总体设计时应广泛搜集国内外同类型和相近机型的资料，进行充分的分析比较，提出几个方案，通过热力计算，动力计算，初步确定主要零部件的组要尺寸，在分析研究的基础上，选择最符合的总体设计方案。2.2结构方案的选择活塞式压缩机的结构设计方案由下列因素组成：（1）机器的形式；（2）级数和列数；（3）各级气缸在列中的排列和各列曲柄错角的排列。选择压缩机的结构方案时，应根据压缩机的用途，运转条件，排气量和排气压力制造生产的可行性，驱动方式以及占面积等条件，从选择机器型式和级数入手，是顶出合适的方案。（1）立式压缩机其优点是：主机直立，占地面积小：活塞重量不支撑在气缸上，没有因此产生的摩擦和磨损。缺点是：大型时高度达，需设置操作平台，操作不方便、管道布置困难。多级时级间设备占地面积大，所以，立式压缩机仅用于中、小型及微型，使机器高度均处于人体高度便于操作的范围内，且中型压缩机主要12用于无油润滑结构，活塞无需支承而仅需导向，此外，级数以少为宜，以避免管道布置而麻烦。（2）卧式压缩机卧式压缩机大多都制成气缸置于机身俩侧的机构，其优缺点正好和立式压缩机反，卧式压缩机的级间设备甚至可以配置在压缩机的上方，特别是缓冲容积可紧靠气缸，故中、大型压缩机宜采用卧式结构。（3）角度式压缩机其优点是结构紧凑，每个曲拐上装有俩根以上的连杆，使曲轴结构简单、长度简单，并可能采用滚动轴承。缺点是大型时高度大，所以角度式压缩机的适用范围也仅为中小型或微型。L型可认为是V型45度，通常优点是管道布置及设备安装方便。综合上述优缺点及任务参数要求，设计的压缩机为中小型，及压缩机参数等因素，所以选择立式压缩机。活塞式压缩机的运动机构有：无十字头与带十字头两种。（1）无十字头运动机构的特点是：结构简单、紧凑，机器高度较低相应机器重量较轻，一般不需专门的润滑机构。但是无十字头的压缩机只能做成单作用的，所以，气缸容积利用不充分，气体泄漏也较大，气缸工作表面所受的侧向力也较大，因而活塞易磨损，另外，气缸中的润滑油量也难于控制。无十字头的压缩机一般只适于做成立式、V型、W型和扇形的结构。当压缩机的功率大于120150KW时，无十字头的压缩机的重量要超过有十字的压缩机，而且结构也较复杂。因此无十字头压缩机只能在小功率范围内采用。在小型移动装置中用的压缩机，要求轻便紧凑以便搬运，多选用无十字头的运动机构。（2）带十字头的运动机构的特点是：由于带有十字头，气缸工作表面不受连杆传来的侧压力，所以，气缸与活塞间的摩擦和磨损较小，充分利用了气缸容积，润滑油易于控制，可以设置填料密封，所以，气体的泄漏量小，特别是对于易燃、易爆、有毒的气体，只能采用此种结构。当然，带十字头的压缩机增多了十字头、活塞杆及填料等部件，使机器的结构复杂，高度和重量也相应增加。一般排气量在10100m3/min、功率在55630KW之间的都是带十字头结。13化工、石油等部门工艺流程中使用的压缩机都带有十字头。带十字头的压缩机差不多都是设计成水冷式的。14第3章热力计算3.1概述压缩机的热力计算，是根据气体的压力、容积和温度之间的存在一定的关系，结合压缩机的具体特点和使用要求而进行的，其目的是要求最有利的热力学参和适宜的主要结构尺寸。这是新设计压缩机时必须进行的计算。计算步骤大致如下：1.把标准状态下的气量换算成进气状态下的气量：=N(m3/min)160pop1-ps1T1TO式中Po标准状态下Po=1.013X105N/m2TO标准状态下TO=273K2.计算总压力比并选择级数总压力比=PdP13.确定各级压力比分配一般可根据总压力比及级数等压力比分配4.计算各级容积系数压力系数温度系数泄漏系数析水系数等。5.计算各级气缸每分钟工作容积VKJ=Q(m3/min)jcjvjpjtjijP1PjTjT1式中PJ任一级的进气压力。T1任一级的进气温度。3.2气缸容积和行程的确定3.2.1设计原始数据排气量60m3/h;进气压力0.1MPa;排气压力3.0MPa进气温度20；进气相对湿度0.8，压缩机转速750r/min3.2.2压缩机转数和行程的确定转数、行程和活塞的平均速度的关系式如下：15Cm=（3一1）ns30式中Cm一活塞平均速度（m/s）n一压缩机转数(r/min)s一活塞行程（m）活塞式压缩机设计中，在一定的参数和使用的条件下，首先应考虑适宜的活塞平均速度，因为：（1）活塞平均速度的高低，对运动机件中的摩擦和磨损有直接的影响。对气缸内的工作过程也有影响。（2）活塞速度过高，气阀在气缸上难以得到足够的安装面积，所以气阀、管道中的阻力损失很大，功率的消耗和排气温度将会过高。严重影响压缩机工作的经济性和可靠性。一般说来，对工艺流程中使用的大、中型压缩机，活塞速度可取45m/s;对于大批量生产的动力用固定式空气压缩机，为获得较高的效率34m/s；移动式压缩机为尽量减小机器重量和尺寸，所以取45m/s;微型和小型压缩机，为使结构紧凑，而只能采用较小的行程，虽然转数较高，但活塞平均速度较低，只有2m/s左右。在一定的速度下，活塞行程的选取，与下列因素有关：排气量的大小，排气量大者行程应取得长些，反之则短些。机器的结构形式，考虑到压缩机的维护和使用条件，对于立式、V型、W型、扇型等结构，活塞机行程不易取太长。气缸的结构，主要考虑一级缸径与行程要保持一定的比例，如果行程太小，则进排气接管在气缸上的布置将困难。在常压进气时，一般当转数低于500r/min时，S/D=0.40.7（D为一级气缸直径），转数高于500r/min时S/D=0.320.45。现代活塞式压缩机的行程和活塞力之间的关系，按统计与分析，有下列关系：S=AP=110mm式中P一活塞力（t）16A一系数，其值在0.0650.095之间，较小值相应于短行程的机器，较大值相应于长行程的机器。应该注意到只有当转数与行程最终确定后，才能由式（3一1）得出压缩机实际的活塞的平均速度。3.2.3容积计算(1)计算总压力比=30（2）选择级数z=2（3）压力比分配1=2=5.48（4）计算容积系数取相对余隙1=0.152=0.17膨胀过程系数m1=1.20m2=1.25(5)确定压力系数取p1=0.98p2=1.00(6)确定温度系数取T1=0.97T2=0.97（7）计算泄漏系数表3-1泄漏系数表17（8）计算气缸行程容积VH1=nv1p1t1l1=60750x0.793x0.99x0.97x0.9931=0.10578m3VH2=nP1P2T2T12V2P2T2L2=60750105604x1052982930.98620.775x0.97x0.97x0.9737=0.01714m318第4章气缸部分的设计4.1气缸4.1.1设计气缸的要点（1）应具有足够的刚度和强度，工作表面具有良好的耐磨性。（2）要有良好的冷却性，在有油润滑气缸中，工作表面应有良好的润滑状态。（3）尽可能减小气缸内的余隙容积和工作阻力。（4）结合部分的密封和连接要可靠。（5）要有良好的制造工艺性和拆装方便。（6）气缸直径和阀座安装孔等尺寸应符合要求。4.2气阀4.2.1气阀材料和主要技术要求（1）阀片材料为了保证阀片具有足够的强度和较长的使用寿命，阀片材料应具有强度高、韧性好、耐磨、耐腐蚀等性能。对于空气等没有腐蚀性介质的压缩机。其阀片材料经常使用30rMnSiA。（2）阀座和升程限制器的材料根据气阀俩侧压差选取，查表得，阀座材料为稀土球墨铸铁。对于升程限制器的材料，一般与阀座材料相同。（3）气阀弹簧材料气阀弹簧材料为合金弹簧钢丝。19第5章压缩机常见的一些故障与排除5.1润滑系统故障一、油压突然降低1、油池油量不足加油2、油压表失灵更换3、管路堵塞清洗4、油泵机械故障检修二、油压逐渐降低1、压油管漏油检修2、过滤器堵塞清洗3、连杆、油泵等机械磨损检修，更换4、油液性能不符更换三、润滑油温度过高1、润滑油供应不足添加润滑油，检查油路2、润滑油性能差清洗油箱，更换润滑油3、运动机构磨损或配合过紧检修4、冷却系统故障检修四、润滑油消耗量过大1、润滑部位漏油更换密封圈，紧固连接件2、注油器供油过多调节3、刮油效果差检修或更换刮油环4、活塞环磨损更换新品5、活塞磨损更换新品6、气缸磨损更换新品五、空压机漏油故障现象：空压机外表有润滑油溢出。故障原因：1、油封脱落或油封缺陷漏油。2、主轴松旷导致油封漏油。3、结合面渗漏，进、回油管接头松动。4、皮带安装过紧导致主轴瓦磨损。5、铸造或加工缺陷。故障的判断与排除方法：1、油封部位，检查油封是否有龟裂、内唇口有无开裂或翻边。有上述情况之一的应更换；检查油封与主轴结合面有否划伤与缺陷，存在划伤与缺陷的应予更换。检查回油是否畅通，回油不畅使曲轴箱压力过高导致油封漏油或脱落，必须保证回油管最小管径，并且不扭曲、不折弯，回油顺畅。检查油封、箱体配合尺寸，不符合标准的予以更换。2、用力搬动主轴检查颈向间隙是否过大，间隙过大应同时更换轴瓦及油封。3、检查各结合部密封垫密封情况，修复或更换密封垫；检查进、回油接头螺栓及箱体螺纹并拧紧。4、检查并重新调整皮带松紧程度，拇指按10毫米为宜。5、检查箱体铸造或加工存在的缺陷(如箱体安装处回油孔是否畅通)，修复或更换缺陷件。六、空压机窜油20故障现象：1、在空气滤清器及排气口有机油溢出。2、储气罐(湿)放水时有过量的机油溢出。故障原因：1、吸气受阻或进气过滤不好。2、回油受阻。3、空压机缸套与活塞及活塞环磨损过甚或油环装反、卡滞而润滑油上窜。4、空压机冷却不完全。5、脏物没有经常从储气罐内排出。6、空压机运行时间过长。7、发动机曲柄箱的压力过高。8、发动机油压过高。9、润滑油变质。10、空压机有缺陷。故障的判断与排除方法：1、检查空压机滤清器，如果有损坏、缺陷或不干净的空气滤芯，及时更换损坏部件；检查空压机进气管是否有扭结或变形，保证进气管道具有最低要求的内圈直径(建议15.9毫米以上)。2、检查回油管是否有过多的弯曲、扭结及障碍。建议最小回油管内径为(12毫米)。回油管道必须一直从空压机下降到发动机曲轴箱内。3、检查并测量空压机缸套、活塞环磨损及损坏情况及装配情况，磨损严重的应予更换。4、针对空压机的空气冷却部分，要：清除在散热片上累积的油污、烟灰或不干净物。发现损坏的零件要更换；检查损坏的散热片，发现损坏的零件要更换。针对空压机的水冷却部分，要：检查适当的冷却管道尺寸(建议管道的最小直径为9.5毫米)，检查空压机的冷却剂流通情况，在发动机调节速度时候，最低允许的流量是每分钟5升。如果冷却剂流量缓慢，检查冷却管道和配件积累的锈、扭结和限制因素。5、检查水温不能超过93。检查储气筒上的气阀，保证它们运行正常。建议车辆装备自动排气阀。并在储气筒前适当地配备使空气干燥的空气干燥装置。6、车辆在刹车没有使用的情况下，泄露每分钟不能超过6.9千帕压力下降，在使用刹车情况下每分钟20.7千帕。如果泄露过多，检查系统漏气并修理。检查卸荷系统是工作并修复。7、测试发动机曲轴箱压力是否过高，更换或修理曲柄轴箱的通风设备。油尺的松动或部分抬起表明曲轴箱的压力有问题。8、检查发动机润滑压力(空压机进油口处)，并与额定压力相比较。9、更换合格润滑油。10、只在确认了上述诸原因都不存在的情况下，才能更换或修理空压机。5.2冷却系统故障一、冷却水温正常，排气温度过高冷却水温正常，1、供水不足、漏水调整供水，检修管路2、管路积垢清洗水路3、冷却器效率低检修冷却器21二、出水温度高，冷却效果差出水温度高，1、供水不足、漏水调整供水，检修管路2、进水温度高控制进水温度三、气缸内有水1、缸密封垫片破裂检修2、中间（后）冷却器密封不严或管子破裂检修5.3压力异常一、排气压力过高1、负荷调节器失灵或调整不当吹洗、检修和调整2、减荷阀失灵吹洗、检修和调整二、排气压力过低1、安全阀故障检修2、气阀座泄漏或活塞环磨损检修3、空气过滤器严重堵塞检修4、吸气阀片或者排气阀片损坏、漏气应更换5、气阀垫或缸盖垫漏气应重新紧固好，如有损坏应换新垫6、排泄旋塞未关闭应停机关闭7、吸排气阀口附近有脏物，影响阀片正常工作应清除赃物8、压力表失灵换新品9、排气管路漏气修理清除10、进气管阻塞应清洗或更换11、活塞环、导向环或气缸磨损严重，漏气应更换三、进、排气阀漏气1、阀片断裂更换检修（1）弹簧折断，阀片受力不均（2）弹簧不垂直或同一阀片上各弹簧的弹力相差过大，使阀片受力不均（3）弹簧弹力过小，使阀片受到较大冲击（4）阀片材料不良或制造质量不良（5）润滑油过多，影响阀片正常启闭，同时容易积碳垢，使阀片脏污2、阀片与阀座密封不严（1）阀片与阀座密封结合面不平研磨结合面（2）进气不清洁，积尘结垢清洗并研磨（3）阀片支撑面密封垫损坏更换四、压力分配失调1、一级吸气阀或排气阀漏气检修2、二级吸、排气阀漏气检修五、空压机不打气故障现象:空压机无压力空气排出。故障原因:1、空压机松压阀卡滞。阀片变形或断裂。2、进、排气口积碳过多。故障的判断与排除方法：1、检查松压阀组件，清洗、更换失效件。2、拆检缸盖，检查阀片，更换变形、断裂的阀22片。3、拆检缸盖，清理阀座板、阀片。5.4过热一、工作摩擦面过热1、供油不足、润滑油太脏、油质不好、油中含水过多油膜破坏等根据检查结果采取相应的措施消除2、摩擦面被拉毛用油石磨光3、连杆大头轴瓦抱的太紧用垫片调整达到规定间隙二、空压机过热故障现象：1、空压机排气温度过高。2、运转部位发烫。故障原因：1、松压阀或卸荷阀不工作导致空压机无休息。2、气制动系统泄露严重导致空压机无休息。3、运转部位供油不足及拉缸。故障的判断与排除方法：1、进气卸荷时检查松压阀组件，有卡滞的清洗排除或更换失效件。排气卸荷时检查卸荷阀有堵塞或卡滞的要清洗修复或更换失效件。2、检查制动系统件和管路。更换故障件。3、活塞与缸套之间润滑不良、间隙过小或拉缸均可导致过热，遇该情况应检查、修复或更换失效件4、冷却不良，气阀故障或缸内积碳严重改善冷却条件、检修5、运动部件之间间隙太小，造成摩擦阻力大调整间隙6、润滑油不合规定或供油不足换油，调整供油7、润滑油被吸入气缸而燃烧检修密封，调整供油三、电机过热1、使用压力超过规定最高压力,致使电机负载过高降低使用压力2、活塞烧毁更换新品3、轴承合金烧毁更换新品4、电压降低装稳压器四、轴承温度高轴承温度高（1）轴瓦与轴颈之间的间隙过小或贴合不均匀解体检查，调整间隙或刮削轴瓦（2）轴承偏斜或曲轴弯曲解体检查，调整间隙或矫正曲轴（3）润滑油供给不足或油质污染清理滤网，补加新油或更换新油五、气缸温度高（1）冷却水不足开大冷却水截门（2）气缸润滑油不足供油中断调节给油量（3）气缸与十字头不同心解体检查，调整同心度（4）活塞环窜气解体检查，更换活塞环（5）气缸镜面拉毛解体检修，镗缸或更换气缸5.5排气故障23一、排气压力表跳动1、进、排气阀片或弹簧滞住，检修；2、压力表损坏，更换之；3、仪表管路有异物。清理吹除。4、压力开关或调节阀失灵，重新调整或更换新的二、空压机排气量低于正常要求1、空气滤清器堵塞吹除杂质或更换新件2、油气分离器堵塞更换新件3、电磁阀漏气清洗或更换新件4、气管路元件泄漏检查修复5、皮带打滑、过松更换新件、张紧皮带6、进气阀不能完全打开清洗、更换受损件三、排气温度或冷却水排水温度过高(指水冷式)排气温度或冷却水排水温度过高(指水冷式)1、气缸内表面被异物拉伤或导向环与气缸壁间隙过小，产生过热，应更换有关部件或2、调整导向环与气缸壁间的间隙；3、排气阀片断裂，压缩空气倒流，应更换排气阀片4、气缸拉毛使气缸过热，修理气缸，活塞；5、冷却水路堵塞，气缸、气缸盖，冷却器内积垢过厚或堵塞，清除水垢或堵塞物；6、冷却水量不足，加大冷却水流量；7、排气阀漏气或阀弹簧，阀片损坏、更换损坏零件；8、进、排气阀结炭，使气体通道不畅，清理结炭四、排出气体含油量大1、油气分离器破损更换新件2、单向回油阀堵塞清洗单向阀3、润滑油过量放出部分冷却油五、排气温度低于正常要求1温控阀失灵检修清洗或更换阀芯2空载过久加大用气量或停机3排气温度传感器失灵检查、更换4.进气阀失灵，吸气口未全打开清洗、更换六、气压不能升高或升高到某种程度即不能再升高1.阀片动作不良修磨或更换阀片2.阀片阀座不平漏气修磨或更换3.阀片附有灰尘或积炭拆开阀体清理扫之4.安全阀漏气拆扫或更换安全阀5.由螺丝孔漏气锁紧螺丝6.活塞环漏气更换活塞环7.石棉垫不良(过厚或破损)更换石棉板8.排气排水阀门开关漏气更换排气排水开关249.压缩空气用量过大降低压缩空气用量七、输出风量减少1、管路系统堵塞清除管路2、空气滤清器脏更换滤网3、气阀松动锁紧气阀4、阀片破更换阀组或阀片5、空压机转速过低于额定转速检查皮带松紧，检查线路电压、频率检修或更换电机；6、活塞环、刮油环、气缸磨损过度更换磨损件7、压力表指示不准，压力表损坏更换新品8、活塞上止点间隙过大减少气缸垫、降低余隙容积5.6主要零部件损坏一、活塞环磨损过快（1）材质松软，硬度不够，金相组织不合要求更换活塞环（2）润滑油质量低劣换油（3）供油量不足或过多，形成积碳垢清洗积碳、调整供油量（4）吸入空气不干净，灰尘进入气缸清洗空气过滤器（5）活塞环或气缸壁表面粗糙度变坏，加剧磨损检修二、连杆与连杆螺栓损坏、断裂（1)拧得过紧而承受过大的预紧力调整（2)松动而导致大、小头瓦的严重松动、损坏调整更换（3)精度差或装配不当而承受不均匀载荷检修调整（4)大头瓦温度过高、引起螺栓膨胀伸长检修调整（5)活塞在缸内“卡死”或超负荷运转、使螺栓承受过大应力检修（6)经长时间运转后疲劳强度下降更换（7)轴瓦间隙过大、磨损过大或损坏调整、更换三、活塞咬死和损坏（1）气缸内断油或油质太差，吸入空气含有杂质，积碳太多换油，防尘（2）因冷却水不足、气缸过热、润滑油氧化分解改善冷却（3）过热气缸采用强行制冷使气缸急剧收缩，但活塞尚未冷却收缩，致使活塞突然咬死修配（4）安装时运动机构未校正使活塞卡死检修（5）气缸与活塞的间隙过小修配（6）活塞环磨损过大或断裂更换（7）缸内有异物检修（8）活塞和气缸材料不符合线性膨胀要求及硬度要求更换三、空压机烧瓦故障现象：1、皮带传动的空压机主轴抱死。2、齿轮传动的空压机轴瓦或连25杆瓦异常松旷。故障原因：1、润滑油变质或杂质过多。2、供油不足或无供油。3、轴瓦移位使空压机内部油路阻断。4、轴瓦与连杆瓦拉伤或配合间隙过小。故障的判断及排除方法：1、检查润滑油的油质及杂质含量，与使用标准比较，超标时应立即更换。2、检查空压机润滑油进油压力、机油管路是否破损、堵塞，压力不足应立即调整、清理或更换失效管路。3、检查轴瓦安装位置，轴瓦油孔与箱体油孔必须对齐。4、检查轴瓦或连杆瓦是否烧损或拉伤，清理更换瓦片时检查曲轴径是否损伤或磨损，超标时应更换。5、检查并调整轴瓦间隙。五、保险丝易断1、保险丝过细更换较大保险丝2、接线错误更换配线3、电机超载减轻负载4、排气阀漏气致使电机负载过重拆修排气阀5、空气压缩机之曲轴过紧拆开检修5.7活塞式压缩机的事故一、断裂事故1、曲轴断裂：其断裂大多在轴颈与曲臂的圆角过渡处，其原因大致有如下几种：过渡圆角太小，r为曲轴颈)；热处理时，圆角处未处理到，使交界处产生应力集中；圆角加工不规则，有局部断面突变；长期超负荷运转，以及有的用户为了提高产量，随便增加转速，使受力状况恶化；材质本身有缺陷，如铸件有砂眼、缩松等。此外在曲轴上的油孔处起裂而造成折断也是可以看到的。2、连杆的断裂：有如下几种情况：连杆螺钉断裂，其原因有：连杆螺钉长期使用产生塑性变形；螺钉头或螺母与大头端面接触不良产生偏心负荷，此负荷可大到是螺栓受单纯轴向拉力的七倍之多，因此，不允许有任何微小的歪斜，接触应均匀分布，接触点断开的距离最大不得超过圆周的1/8即450；螺栓材质加工质量有问题。3、活塞杆断裂：主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处，此两处是活塞杆的薄弱环节，如果由于设计上的疏忽，制造上的马虎以及运转上的原因，断裂较常发生。若在保证设计、加工、材质上都没有问题，则在安装时其预紧力不得过大，否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。在长期运转后，由于气缸过渡磨损，对于卧式列中的活塞会下沉，从而使连接螺纹处产生附加载荷，再运转下去，有可能使活塞杆断26裂，这一点在检修时应特别注意。此外，由于其它部位的损坏，使活塞杆受到了强烈的冲击时，都有可能使活塞杆断裂。4、气缸、缸盖破裂：主要原因：对于水冷式机器，在冬天运转停车后，若忘掉将气缸、缸盖内的冷却水放尽，冷却水会结冰而撑破气缸以及缸盖，特别是在我国的北方地区，停车后必须放掉冷却水；由于在运转中断水而未及时发现，使气缸温度升高，而又突然放入冷却水，使缸被炸裂；由于死点间隙太小，活塞螺帽松动，以及掉入缸内金属物和活塞上的丝堵脱出等原因都会使活塞撞击缸盖，使其破裂。二、燃烧和爆炸事故1、积碳引起的爆炸与燃烧事故空压机的润滑油，在空气的作用下氧化而形成碳化物，这种碳化物逐渐增多就成为积碳，它是由固态氧、碳氢化合物及杂质（属粉末、碳渣灰尘）组成，具有易燃性。积碳分布在活塞环槽、排气管、阀门、风包及分离器等中，大量积碳可使活塞环卡死在槽内，气阀不能正常启闭，气流通道面积减少，阻力增加，这又使温度进一步上升，当与机械冲击、硬颗粒在运动时发生的冲击以及静电放电等产生的火花，或者排气温度过高时，就会着火燃烧，使积碳中的油迅速汽化，产生可燃性气体碳化氢为主体的气体在空气中达到爆炸的浓度时，就使燃烧转为爆炸。2、维护和操作不当引起的机械事故维护和操作不当引起的机械故障，平时运转中断水为及时发现，使气缸温度升高，而又突然放入冷却水