隔膜压缩机常见故障原因分析与处理
赵修坦张跃明顾天标
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摘要:提出隔膜压缩机工作气缸不工作和漏油的故障现象和原因分析，并对上述现象提出对策和预防措施. 关键词: 隔膜压缩机;工作缸;调压阀;改造
前言:
由于隔膜式压缩机具有余隙容积小、无污染和冷却效果好等特点, 并且在小流量、高压无油润滑的工艺条件下对工艺气体无污染，特别适合于易燃易爆、有毒有害介质,因此在小流量的增压系统中应用比较广泛.我公司制氧站氮气压缩系统采用的就是隔膜压缩机,型号为
1G3V-300/4-15,生产厂家北京京城环保有限公司,两台压缩机自投入使用以来出现几次工作气缸不工作,压力和流量满足不了生产要求,经过检查发现气阀卡入异物和润滑油单向阀损坏导致气缸工作不良,.经处理后气缸工作正常.机组恢复正常工作.
1、隔膜压缩机工作原理简介
1G3V-300/4-15型隔膜压缩机是金属膜片式压缩机,压缩机工作时，膜片的运动是由液压缸中的液体来驱动的．如图I所示膜式压缩机的工作过程实质上包括气体侧膜片压缩气体和液压油侧活塞压缩液压油两个过程组成,假设活塞位于上止点．此时膜片应处于上极限位置，即与气缸盖内表面贴近。当活塞自上止点下行时，膜片也同时向平衡位置复原．由膜片和缸盖组成的膜腔容积逐渐增大；残留在余隙中的气体完成膨胀过程后，膜腔中便开始由进气阀吸入气体，活塞继续下行到达下止点时，膜片通过平衡位置而到达下极限位置，膜腔中的吸气过程也随之结束，接着活塞再向上行，活塞通过液压油推动膜片压缩气体，当膜片气腔气体压力达到系统排气压力以上时开始排气，当膜片紧贴到缸盖内表面时，排气过程结束，膜腔完成了一个工作循环。(如图1所示)
2、隔膜压缩机液压系统工作原理
液压系统由补偿油泵、进出油单向阀、自动调压阀等组成,补偿油泵工作时，柱塞在曲轴上偏心安装的轴承的作用下，克服弹簧力沿泵内柱塞缸内作往复运动，使位于柱塞顶部的工作容积作周期性增大缩小的变化。在增大过程中，该工作容积压力降低，油箱内部的工作油压力大于进油阀内弹簧弹力和工作容积压力之和时，进油阀打开，部分工作油进入泵腔；在缩小过程中，该工作容积压力升高，工作容积压力高于排油阀内弹簧弹力和液压腔液体压力之和时，排油阀打开，工作油进入液压腔。在自动调压阀的作用下自动调节油缸内进、排油压力，由于液压缸中液压油会通过活塞环泄漏，每个循环补偿泵将从油箱抽来的工作油经过补偿油泵增压后，向液压缸补充大于活塞环处泄漏的油量，以弥补泄漏掉的液压油量，多余的油通过自动调压阀排出回流到油箱.
3、故障现象和原因分析
3.1、故障一
每台机组的部分工作缸不工作,压力和流量满足不了要求,膜片使用寿命很短, 通过分析,在机组刚投入运行期间,由于入口管道吹扫不彻底,导致部分焊渣等杂物卡入进排气阀上,气
阀失去作用,引起气缸不工作,原因是在机组投入运行前由于没有设计进口过滤器,后通过在
入口管道前增加进气过滤器,并且每个工作缸膜片数量由原来设计的两片增加为三片,提高了整个机组的氮气系统的安全性和减少了工人检修劳动强度.
3.2、故障二
调压阀手动卸荷手柄经常漏油；调压阀和油缸中间接杆经常折断而喷油,通过分析,由于机组每次启动前都必须轻载启动,所以必须将调压阀的手动卸荷手柄转换到卸荷位置, 而卸
荷手柄与调压阀是通过O型圈密封,转换3~4次就会导致密封失效而漏油;隔膜压缩机特点决定了工作缸内部的油在系统中是脉动的,每一个工作循环,油缸内的工作油对调压阀形成一个脉动冲击, 原来调压阀通过中间接杆连接在工作缸油缸上,由于机组振动较大,这样很容易造成较长的中间接杆在两端螺纹连接的地方应力集中而疲劳折断, 通过将调压阀移位固定在压缩机缸体上,去掉中间接杆,并且对调压阀进行改造,将手动卸荷手柄去掉,直接堵死,如图2和图3所示,减少了泄漏点,同时在自动调压阀前面增加一球阀,在启动前打开球阀,保证机组轻载
启动,机组启动正常后将球阀关闭,工作缸内部油压受自动调压阀自动控制,两台机组经过试
运行,减少了六个泄漏点,效果很好.（如图2、图3所示）
盖
片
油盘
封圈
作油
体
塞
图1 隔膜压缩机
4、维护保养
由于祥光铜业公司的氮气隔膜压缩机承担着为阳极炉供应中压氮气,一旦机组出现问题,直接影响阳极炉氮气需求,对阳极炉的透气砖的安全运行构成威胁,所以要求我们设备管理人
员和生产人员一定要按要求点检,发现问题及早处理,按要求定期检查油箱油位是否在规定位置,定期检测液压油的品质,如果乳化或机械杂质较多必须更换新油,防止液压油中的机械杂质堵塞液压系统或造成补偿油泵、单向阀、曲柄连杆机构等元件的磨损失效。 油箱
调压阀
工作缸油箱工作缸调压阀手柄图2 改造后
图3 改造前