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昆山飛馬特機電設備有限公司
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NPT5空壓機為往復活塞(piston)式壓縮機,在環(huán)境溫度不高于40時(shí)可連續運轉,廣泛用于東風(fēng)( 4)型、DF8B機車(chē)、GK系列車(chē)和韶山型電力(electricity)機車(chē)上??諌簷C提供給機車(chē)空氣制動(dòng)(brake)系統、風(fēng)喇叭及司機室前窗玻璃刮雨器等輔助用風(fēng)裝置(Apparatus)所需要的壓縮空氣。
NPT5空壓機(compressor)采用壓力(pressure)潤滑方式,曲軸頸與連桿軸瓦(bearing shell)、活塞銷(xiāo)與連桿襯套用0 43M Pa壓力潤滑;氣缸與活塞、氣缸與活塞環(huán)、兩端主軸承用飛濺潤滑。黏度(viscosity)適當的清潔潤滑油能減少空壓機運動(dòng)件磨損,降低功率消耗,提高效率。機油乳化后會(huì )造成空壓機的曲軸頸與軸瓦、活塞與氣缸套等摩擦副的條件(tiáo jiàn)惡化,進(jìn)而造成空壓機燒瓦、咬缸等,嚴重(serious)影響(influence)行車(chē)安全。
2故障概況NPT5空壓機在1999年以前生產(chǎn)的DF4B機車(chē)在金溫地方鐵路、江西南昌機務(wù)段使用(use)時(shí),多臺機車(chē)的空壓機發(fā)生機油乳化。經(jīng)多次換機油、空濾器和活塞(piston)環(huán),效果均不明顯。機油乳化故障主要表現為經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(time)的使用后,空壓機機體內機油的顏色變?yōu)槿辄S色,此故障大多發(fā)生在夏季。
3故障原因分析通過(guò)(tōng guò)對故障空壓機進(jìn)行綜合分析(aggregate analysis),發(fā)現機油乳化是由于空壓機機體內進(jìn)水,水和機體中的機油溶合,機油中水份含量升高,黏度(viscosity)降低,潤滑性能下降。機體內進(jìn)水有以下兩方面原因。
3 1冷凝水(condensate water)進(jìn)入機體NPT5空壓機低壓缸排出的壓縮空氣進(jìn)入空氣中冷器后的正常壓力為0 3M Pa.高壓缸排出的壓縮空氣進(jìn)入總風(fēng)缸后的壓力可達0 9M Pa,根據熱力學(xué)原理(yuán lǐ),空壓機排氣溫度T 2與排氣壓力的關(guān)系為:T 2 = T 1(P 2 /P 1)(m - 1 ) /m式中: T 1為空壓機進(jìn)氣溫度; T 2為空壓機排氣溫度; P 1為空壓機進(jìn)氣壓力; P 2為空壓機排氣壓力; m為大于1的常數。
由此可得,空壓機工作時(shí)壓縮空氣(Basin air)的溫度隨著(zhù)壓力上升而升高,空氣經(jīng)低壓缸壓縮后在進(jìn)入高壓缸之前必須進(jìn)行冷卻,否則會(huì )影響高壓缸的工作,高壓缸排出(discharge)的空氣溫度達150.
由于自然環(huán)境中的水會(huì )汽化,所以空氣中總含有一些水蒸汽,稱(chēng)之為濕空氣。在一定的空氣溫度(temperature)下,當濕空氣中含有的水蒸汽增加(increase)到一定量時(shí),達到飽和狀態(tài),即稱(chēng)為飽和水蒸汽。此時(shí)的濕空氣稱(chēng)為飽和濕空氣。如再增加水蒸汽量,將有凝結(condensation)水從濕空氣中分離出來(lái)。若濕空氣中的水蒸汽含量不變,而濕空氣的溫度降低到一定程度時(shí),濕空氣中的水蒸汽也會(huì )達到飽和狀態(tài),稱(chēng)其為水蒸汽的露點(diǎn)。若濕空氣的溫度再下降(descend),濕空氣中將有冷凝水析出。
上述水蒸汽狀態(tài)變化原理可以運用到機油乳化故障分析中,在夏季空氣(Basin air)中含有的水蒸汽較多,一些地區的空氣相對濕度可達到80%左右,即濕空氣中水蒸汽含量達到了飽和(saturation)水蒸汽的80%.空壓機工作時(shí)吸入的濕空氣中含有水蒸汽,水蒸汽在氣缸中隨濕空氣加壓、升溫,經(jīng)低壓缸壓縮后進(jìn)入中冷器冷卻,冷卻時(shí)其水蒸汽量不變。根據水蒸汽的凝結(condensation)原理,當壓縮空氣被冷卻到水蒸汽飽和狀態(tài)溫度(temperature)以下時(shí),在中冷器冷卻管壁上及管中會(huì )有冷凝水析出,并積存在空壓機中冷器下蓋里,也有小部分冷凝水會(huì )隨壓縮空氣進(jìn)入高壓缸。
若活塞等摩擦件配合間隙超出合理要求,水會(huì )從高壓缸進(jìn)入機體油箱中,并造成機油乳化,具體泄漏原因如下:(1)活塞環(huán)的開(kāi)口間隙超標;( 2)高壓缸活塞環(huán)與缸壁的配合密貼性超標;(3)活塞環(huán)與環(huán)槽側向間隙超標。
3 2逆止閥作用不良空壓機排氣(Exhaust)口至總風(fēng)缸之間設有一個(gè)逆止閥,其作用是防止總風(fēng)缸內的壓縮空氣倒流??諌簷C排出的高溫壓縮空氣在管路中冷卻后也會(huì )有冷凝水析出,并有部分積存在管路中。當逆止閥作用不良時(shí),在空壓機停止(stop)工作時(shí),水會(huì )隨壓力空氣倒流至空壓機的高壓缸里,進(jìn)入機體,進(jìn)而引起機油乳化。
4故障(fault)處理(1)高壓缸活塞(piston)環(huán)開(kāi)口間隙控制在0 15 0 3mm范圍(fàn wéi)內,防止進(jìn)入到高壓缸中的冷凝水(condensate water)泄漏到機體中。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機,在其中水或其它液體當作活塞來(lái)壓縮氣體,然后將氣體排出。高壓缸活塞環(huán)。
?。?)保證活塞環(huán)與氣缸的配合密貼性。組裝時(shí)必須把高壓缸活塞環(huán)與缸壁徑向不密貼范圍控制(control)在30圓弧角弧長(cháng)之內,其間隙不大于0 02mm.高壓缸。
?。?)保證活塞環(huán)與環(huán)槽的側向間隙。組裝時(shí)必須把活塞環(huán)與環(huán)槽側向間隙控制在0 015 0 10mm范圍內。
?。?)檢查逆止閥是否起止回作用。昆山空壓機保養主要噪聲源是進(jìn)、排氣口,應選用適宜的進(jìn)排氣消聲器??諌簷C進(jìn)氣噪聲的頻譜呈低頻特性,進(jìn)氣消聲器應選用抗性結構或以個(gè)、抗性為主的阻抗復合式結構??諌簷C的排氣氣壓大,氣流速度高,應在空壓機排氣口使用小孔消聲器昆山空壓機是回轉容積式壓縮機,在其中水或其它液體當作活塞來(lái)壓縮氣體,然后將氣體排出。若總風(fēng)缸壓力(pressure)表顯示(display)空壓機(compressor)打風(fēng)后不保壓或保壓時(shí)間(time)短,在無(wú)其它漏風(fēng)點(diǎn)時(shí),應對逆止閥進(jìn)行處理或更換。
?。?)打開(kāi)中冷器下蓋排水(drain)孔螺堵放水,并檢查排水孔是否正常暢通,應確保排水孔能正常排水。通過(guò)(tōng guò)檢查此處可以判定故障(fault)是否由排水孔阻塞或水積存太多引起。
5結束語(yǔ)從1999年6月以后,新造空壓機(compressor)按照以上尺寸(size)間隙進(jìn)行組裝,出廠(chǎng)運用,未發(fā)生一起機油乳化質(zhì)量問(wèn)題; 1999年6月以前出廠(chǎng)的空壓機,有發(fā)生機油乳化故障(fault)的,均采用以上方法(method)進(jìn)行處理,能將該故障及時(shí)排除(Remove),且處理后的空壓機未再出現機油乳化故障。昆山空壓機維修工作時(shí),空氣經(jīng)過(guò)自潔式空氣過(guò)濾器被吸入,通過(guò)PLC自動(dòng)清洗過(guò)濾器,空氣在經(jīng)過(guò)進(jìn)口導葉自動(dòng)調節后進(jìn)入一級壓縮,經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高,然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內,氣走管外,中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級壓縮系統昆山空壓機保養在空壓機的進(jìn)、排氣口安裝消聲器或設置消聲坑道以后,氣流噪聲可以降到80db(a)以下,但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高,因此還應在空壓機的機組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體:在佛山凌格風(fēng)空壓機站,高大空曠的廠(chǎng)房混響很重。