探讨往复式压缩机的故障及其诊断
在机械设备的实际操作运行过程中，如果可以及早预报和诊断其隐含的故障问题，在压缩机没有分解的情况下，就可以正确判断设备出现故障的具体位置，采用先进的动态测试技术和传感技术以及计算机信号对故障进行处理，分析机械异常状况的原因及解决措施，这对预防事故的发生、促进经济效益的提高都具有重大
意义。
1 往复式压缩机的常见故障分析
1.1 压缩机的常见故障和机理
往复式压缩机的常见故障主要有两大类：机械性质和流体性质。机械性质是指机械动力性能出现故障，故障的主要原因是运动零件的结构出现裂纹、间隙有变化等，故障的主要表现是机械运动时有异常的震动、发热和响声；流体性质是一种机械热力性能故障，该故障具有温差、压力异常、排气量不足的主要特征，出现故障的主要原因是吸气滤清器、活塞环、气阀、冷却水路等部位出现故障，对于这类现象可以用参数法进行诊断。
1.2 压缩机机械功能故障分析
在机械运动过程中，比较典型的机械故障包括连杆螺栓、活塞环、曲轴、阀片、十字头等断裂，汽缸和汽缸盖破裂，烧瓦、电机故障等。在往复式压缩机的实际操作中，气阀故障的诊断是十分重要的，因为连杆、活塞杆等断裂是较常见现象，且压缩机的运动部件很多，所以大部分故障问题还是机械性能故障。
1.3 压缩机热力性能的故障分析
根据多年的生产经验分析，往复式压缩机热力故障的原因通常是气阀和填料函等部件的损坏。填料函若出现故障会造成压比失调、降低排气量等。统计表明，往复式压缩机故障中有60%为气阀故障，气阀若出现故障会增加排气的温度，降低排气量，造成压比失调等，情况严重的会导致整个机组报废。在现场操作中，工作人员经常根据气阀来诊断压缩机的故障
问题。 2 往复式压缩机状态监测研究
往复式压缩机属于一种复杂的机械设备，其状态检测的方法有很多，一般使用在线间接诊断法，即根据二次诊断的数据信息判断关键组件的变化状态。常用的诊断方法包括振动噪音监测法、油液监测法、热力性能参数监测法、直观监测法、人工智能诊断法等。
.活塞式压缩机的基本知识及原理
活塞式压缩机的分类：
（1）按气缸中心线位置分类
立式压缩机：气缸中心线与地面垂直。
卧式压缩机：气缸中心线与地面平行，气缸只布置在机身一侧。
对置式压缩机：气缸中心线与地面平行，气缸布置在机身两侧。（如果相对列活塞相向运动又称对称平衡式）
角度式压缩机：气缸中心线成一定角度，按气缸排列的所呈现的形状。有分L型、V型、W型和S型。
（2）按气缸达到最终压力所需压级数分类
单级压缩机：气体经过一次压缩到终压 。
两级压缩机：气体经过二次压缩到终压。
多级压缩机：气缸经三次以上压缩到终压。
（3）按活塞在气缸内所实现气体循环分类
单作用压缩机：气缸内仅一端进行压缩循环。
双作用压缩机：气缸内两端进行同一级次的压缩循环。
级差式压缩机：气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环。
（4）按压缩机具有的列数分类
单列压缩机：气缸配置在机身的一中心线上。
双列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上。
多列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上。
活塞式压缩机工作原理：
当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸内的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
活塞式压缩机的基本结构
活塞式压缩机基本原理大致相同，具有十字头的活塞式压缩机，主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成。
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1 往复活塞式压缩机结构及力学分析
1.1 往复活塞式压缩机活塞杆与十字头组件
1.1.1 活塞杆与十字头组件的组成
1.1.2 活塞杆与压缩机装配后的垂直跳动量限制与分析
1.1.3 活塞杆结构设计
1.1.4 活塞杆与十字头连接方式
1.1.5 十字头体、滑履、十字头销
1.2 活塞组件
1.2.1 活塞结构
1.2.2 柱塞结构
1.2.3 毂部设计及与活塞杆的连接方式
1.2.4 活塞的材料及其质量支承面
1.2.5 双作用活塞主要尺寸确定和强度计算
1.2.6 活塞组件失效与修理
1.3 往复活塞式压缩机活塞杆所受综合活塞力的计算
1.3.1 往复压缩机的气体力
1.3.2 往复压缩机的惯性力
1.3.3 相对运动表面间的摩擦力
1.3.4 活塞杆所受综合活塞力 ..
1.4 往复活塞式压缩机活塞杆强度校核
1 往复活塞式压缩机结构及力学分析
1.1 往复活塞式压缩机活塞杆与十字头组件
1.1.1 活塞杆与十字头组件的组成
该组件包括活塞杆、十字头及十字头销三个主要零件，此外还有相应的一些联结零件。它们处于气缸与机身之间，其一端连接活塞，另一端连接连杆，而十字头滑履又支承在机身滑道上，故处于极为重要的部位。在压缩机的运行中，该处极易发生事故，并造成重大的破坏，例如连杆小头衬套烧损、活塞杆断裂等。此外，活塞环、填料非正常失效，往往是活塞杆倾斜引起的。并且，十字头滑履与滑道之间的间隙还是检验其机身与曲轴、连杆等运动部件总体精度的重要指标，新压缩机的十字头滑履与滑道的间隙应控制在0.81.20000~1D，其中D为十字头直径。
1.1.2 活塞杆与压缩机装配后的垂直跳动量限制与分析
活塞杆在压缩机运行过程中能否平直运动十分重要。API618中，对活塞杆的径向跳动的公差作了规定，即水平径向跳动量为0.064mm，其垂直径向跳动为在活塞杆热态预期径向跳动的基础上每1mm行程不大于0.00015Smm（S为活塞行程）。
简述往复式压缩机故障诊断技术及其展望
一、前言
随着我国科学技术的发展，往复式压缩机在工业上应用越来越广泛，在设备实际运行当中，能够准确的早期预报和诊断所隐含的故障，对于减少和防止事故的发生，提高生产的经济效益，起到极大的促进作用。因此，对往复式压缩机故障诊断研究具有重要的意义。
二、往复式压缩机工作原理和分类
1、往复式压缩机的工作原理
往复式压缩机是一种输送气体并提高气体压力的机械，它的气体循环包括三个过程：进气、压缩和排气，压缩机随活塞的运动重复的进气、压缩和排气，这样周而复始的运动构成了压缩机工作的气体循环。在这个过程中，原动机的动力能转化为气体压力能，凭借驱动机的能量提高气体压力。目前，绝大多数压缩机都是通过曲柄连杆机构进行转化工作，进而做往复运动的活塞对气体做功。
2、往复式压缩机分类
按传动方式分为轴驱动和非轴驱动两类。轴驱动的往复活塞压缩机按轴的结构不同又区分为曲轴驱动和非曲轴驱动两种。在曲轴驱动的一类中，一种是无十字头的往复活塞压缩机，曲轴转动时通过连杆直接带动活塞在气缸内作往复运动；另一种是有十字头的往复活塞压缩机，连杆通过十字头带动活塞作往复运动。为非曲轴驱动的往复活塞压缩机，转盘的转动带动活塞在气缸内作往复运动。非轴驱动的往复活塞压缩机通常指自由活塞压缩机和电磁驱动活塞压缩机。
按活塞在气缸内的作用方式分为单作用、双作用和级差式。按气体在气缸内受到压缩的方式，分为单级压缩和多级压缩。按气缸是否用油润滑，区分为油润滑和无油润滑两种。按气缸的布置方式区分有立式結构（气缸垂直布置）和卧式结构（气缸水平布置）两种。在卧式结构中，气缸水平布置在曲轴两侧，相对两列同时作相向或相背运动的结构称对动型压缩机；气缸虽水平布置在曲轴两侧，但相对两列作同向运动或非相向运动的结构称对置型；气缸中心线之间有某一夹角的称角度式压缩机。
三、往复式压缩机产生主要故障及处理 1、机械故障
（一）、活塞组件的损坏
