往复式空压机气阀损坏及预防措施

往复式空压机气阀损坏及预防措施气阀是空压机的重要部件。空压机正是靠气阀的控制，吸气、压缩、排气和膨胀过程才得以交替地连续进行。气阀工作的好坏直接影响空压机的排气量、排气温度、功率消耗和运行的可靠性。气阀是活塞式空压机的主要易损件之一，本文拟对气阀的损坏原因及预防措施作简要分析。一、气阀的构造往复式空压机一般均采用自动阀，其启闭靠作用在气阀上的压差与弹簧弹力来实现。(1) 阀座阀座用于支承阀片，上面开有由阀片控制开关的气流通道。阀座要承受阀片的冲击，故通常采用钢、铸铁、合金铸铁、稀土球墨铸铁或青铜等耐冲击的材料制造。(2) 阀片阀片是控制气流通道启闭的重要零件。工作中除了受气流推力、弹簧力和惯性力的作用而周期地与阀座和升程限制器冲击外，在阀关闭期间还承受压向阀座的空气压力，因而易于磨损和变形。为了保证气密性，要求其与阀座的配合面应光滑平整无伤痕。阀片一般采用强度高、韧性好、耐磨和耐腐蚀的合金钢制造，加工中要经淬火和回火处理，其厚度一般为0.8mm3mm。为了提高耐冲击强度，阀片的两面均经研磨。阀片也可用塑料和尼龙等非金属材料制造。这种阀片密封性好，耐冲击，使用寿命长，但强度较差，热变形大。(3)弹簧弹簧的主要作用是使气阀关闭及时，缓和阀片与升程限制器的冲击。条片阀因阀片本身具有弹性，往往不另设弹簧。气阀工作时，弹簧周期地被压缩和伸长，故多用具有较高疲劳强度的高级弹簧钢丝制造。弹簧能否起到应有的作用，关键在于其弹力的选择是否恰当。气阀弹簧太硬，阀开启迟滞，阻力损失和阀片对阀座的冲击均大;太软，阀关闭不及时，空气回流，排气量降低。更为严重的是，由于阀片延迟落座，活塞已回程，此时气流作用力变成与弹簧力的作用方向一致，促使阀片以更大加速度落座，从而引起更大的冲击。应当指出，太软的弹簧对排气阀工作的影响尤甚。所以，一般排气阀的弹簧比吸气阀弹簧硬。(4)升程限制器升程限制器用以限制阀片的升程，并兼作阀片运动的导向装置。阀片的升程对气阀的工作影响很大。升程过大，阀关闭时的冲击就大，且关闭延迟;升程过小，虽然阀片的冲击力减小了，但由于阀的流通面积减小，气流流经阀时的阻力损失将增大。二、气阀工作中的受力分析气阀损坏主要由气阀零件的机械损坏、磨损以及腐蚀等引起。阀片和弹簧是最易损坏的零件。阀片在工作中承受的主要载荷有两种：阀片两侧的压力差引起的均布载荷。由于气缸内的压力从吸入压力到排出压力产生周期性的变化，故属于脉动循环的交变载荷。在这种载荷作用下，阀片将产生弯曲疲劳破坏，在其平均直径附近产生环向裂纹;与升程限制器、阀座撞击时引起的冲击载荷。其撞击力的大小与阀片的质量和阀片的运动速度有关。三、气阀故障的征兆(1)吸气阀漏泄的征兆：该阀的温度显著升高，阀盖发热;高压级吸气阀漏气，则中间冷却器中的气压升高;该缸的吸排气温度升高;空压机流量降低。(2)排气阀漏泄的征兆：该阀和阀盖异常发热;该级排气温度升高;中间冷却器气压升高(后级排气阀漏)或降低(前级排气阀漏);空压机流量降低。四、气阀损坏的原因在每个工作循环中，阀片与升程限制器、阀座各撞击一次。实际使用表明，阀片的破坏形式：由冲击载荷引起的径向断裂，这种破坏属于小能量多次撞击引起的疲劳破坏;阀片材料内部缺陷引起的应力集中，在循环载荷作用下将成为疲劳破坏的根源;阀片在工作中与其它零件之间产生摩擦、磨损，引起阀片失效;气阀在工作时包围在介质之中，受到介质的高速冲刷和腐蚀，阀片表面的保护膜被破坏，阀片局部出现腐蚀麻点或空洞。五、注意事项及预防措施减缓冲击力是延长阀片寿命的重要措施。为提高气阀的使用寿命，在设计、制造时，一方面采用质量小的材料做阀片;另一方面在结构上尽量减少升程高度，增大弹簧力。另外，气阀使用时还需注意以下注意事项和预防措施：(1)必须按照标准购买所有零件，特别是阀片和弹簧。(2)装配气阀时，按图纸核对所有零件。特别地，升程垫圈直接影响阀片的升程高度，升程高度过大，阀片受到的冲击动能大;升程高度过小，功率消耗增大。例如，活塞式空压机转速为1480r/min，相应的升程高度调整为1.51.0mm，用压铅法进行测量，保证气阀在良好的状况下工作。(3)保存准确的气阀工作记录，并根据气阀特点，制定检修周期，对气阀进行定期更换。同时应经常检查气阀的运行状态，一般通过观察与分析各级压力比及温度的变化、手摸耳听等简易办法，判断气阀是否运行正常。(4)严格按规定维保间隔期限对气阀进行正确的保养，保养的内容主要是进行清洗检查和做气密性检验。清洗时，气阀上的裂痕往往被油垢遮掩而不易看清，只有用清洗刷洗干净后才能被清晰地显示出来。而实际上往往由于检查不细，使气阀在已有裂痕、不平整等轻度缺陷的情况下继续装上运行，这样就使气阀故障逐渐扩大。另外，应及时修复阀座和升程限制器的损伤表面，及时更换阀片、弹簧等易损件。这里要注意的是：若有一个气阀弹簧损伤，则需要将该阀所有其它弹簧一起更换，以保证有均匀的弹簧力作用在阀片上。气阀检修要做好记录。考虑易损件的使用寿命，阀片和弹簧连续使用400小时必须全部予以更换，阀座的寿命值是8000小时，到时也应考虑更换。(5)气阀组件安装应严格遵守装配技术要求。安装上机时要防止漏装、错装。如在将气阀装上机身上时，中间顶紧螺丝忘记拧紧，使整个气阀在机身上松动，运转时发生敲击而使气阀损坏。在运用车削、磨削等方法对阀座、升程限制器进行修复时要注意遵守修理规范，不能降低阀体的强度。(6)通常气阀的轻微异常会在其完全损坏前的较长一段时间里发生变化，操作人员可用看、听、摸的办法来确定是哪只气阀出现了问题。但在许多情况下，见整机尚能运转而不加以细查，让空压机带病运行，使气阀损坏程度加剧。因此，操作人员应经常对气阀运行状况进行检查，即使是轻度故障现象也应予以重视并及时排除，不轻易放过。(7