船用空气压缩机故障现象及维护管理

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1、船用空气压缩机故障现象及维护管理前言：随着现在航运业的飞速发展，对于船舶机械的要求也越来越高，不仅仅表现在船舶主机上，一些辅助机械对整条船舶，尤其是在远洋航行中也起到了至关重要的作用。空压机是船舶的必备辅助机械，因为它是船上压缩空气的唯一来源，决定了船舶主机的启动，和一些辅机及气动机械的运行等。空压机的安全可靠运行是船舶安全运行的必备条件，而空压机运行过程中由于运动部件磨损导致泄漏，润滑不良等等原因会引起空压不能正常工作，从而影响船舶的运行。现代船舶大多数采用的是活塞式空压机，下面就通过对船用空气压缩机运行

2、中常见故障现象的分析,结合自身学习和船上经验,指出空气压缩机停车和运行管理中应注意的关键问题,并对空气压缩机易损件的检修提出建议。一、空气压缩机压缩空气作用用于压缩空气的机械称为空气压缩机。空压机产生的压力一般为0.2Map以上。本章讨论的是船上普遍采用的活塞式空压机。压缩后的空气称为压缩空气，储存于空气瓶中的压缩空气，船员俗称冷气。压缩空气在船上主要用于一下几个方面：1、压力在2.442~2.942Map的压缩空气供主机起动与换向；2、压力在0.98Mpa左右的压缩空气用作大、中型柴油机操纵和换向机构的动

3、力；3、压力在3.92Mpa左右的压缩空气用作操纵离合器，刹车、填充压力水柜、鸣放汽笛吹洗机件和海底阀等。空压机是消耗机械能的机械，必须依靠原动机（电动机、内燃机）拖动。船上的空压机一般为间歇性运行，连续运转的时间往往不能超过1h，原动机多为电动机。大中型柴油机船舶上，通常配备2~3台空压机。某些中小型船舶上，柴油机的自由端配备由曲轴上偏心轮驱动的空压机。二、活塞式空压机的工作原理1.理想工作循环１１所谓理想工作循环，即不考虑工作循环中的泄漏，气流流经阀和管路时的压力损失以及气流作不等速运动的惯性影响，并假

4、设空气与缸壁等无热交换，压缩过程中空气的温度不变，压缩后的空气全部排出气缸。如图所示，当活塞2在气缸1中从死点a向右移动时，活塞2左边的气缸容积增大，缸内形成真空，大气中压力为P1的空气就压开吸气阀3，等压进入气缸一直到活塞移到右死点6为止。这是吸气过程，在PV(图上如直线a-b)所示。当活塞2改变运动方向从右死点向左移动时，吸气阀3关闭，活塞2左边的气缸容积减小，气体受到压缩，压力升高，直到活塞左移至点c，缸内压力上升至P2为止，这是等温压缩过程，如曲线b-c所示。当活塞由点c继续左移时，排气阀4开启，空

5、气等压排出气缸，直至活塞左移至死点d为止，这是等压排气过程，如直线c-d所示。至此，空压机已完成一个工作循环。只要活塞不断在缸内作往复运动，空气就不断被吸人、压缩和排出。由于P-V图上吸气、压缩和排气过程线所围成的面积abcd表示空压机一个理想循环所消耗的压缩功，故图1有理论示功图之称。以上讨论的理想工作循环是耗功最小而排气量最大的工作循环。图1单台空压机的理论示功图1——气缸；2——活塞；3——吸气阀；4——排气阀１１2.实际工作循环空压机实际工作循环与理想工作循环的主要差别在于：（1）有余隙容积。所谓余

6、隙容积指的是活塞排气冲程结束时，缸内的剩余容积。图2活塞式空压机的实际示功图即活塞位于上死点时缸盖与活塞顶之间的容积。活塞式空压机必须有余隙容积，以免曲柄连杆机构受热膨胀或连杆轴承松动等，引起活塞撞击气缸盖，或空气中的水蒸汽被压缩时会凝结成水，产生“液击”而造成机损事故。由于余隙容积的存在，排气过程结束时，缸内就会残留一部分压缩空气。如图2所示，当痞塞从左死点右移时，残存在余隙VO中的压缩空气就沿曲线4-1膨胀，直至活塞右移至点1缸内压力低于大气压时，新鲜空气才压开吸气阀进入气缸。于是，在吸气冲程中就多了一

7、个膨胀过程，吸气过程由a-b缩短到1-b，吸气容积相应地由Vh减小到Vs，显然，余隙容积Vo越大，膨胀过程越长，吸气容积越小。所以，为了提高空压机的排气量，应尽量减小余隙容积。运转中，空压机的余隙容积会因轴承的磨损、连杆弯曲变形或更换较厚的气缸垫床而变大。为了便于测检，余隙容积常用余隙容积高度来表征。余隙容积高度指的是活塞位于缸盖端的死点位置时，活塞顶与缸盖间的距离。船用小排量空压机，余隙容积高度一般为0.5mm~1.8mm。为了比较不同类型的空压机，常采用相对余隙容积，它是余隙容积与气缸工作容积的比值。１

8、１（2）有阻力损失。空气流经吸人滤器、吸排气阀和管路时均有阻力损失，且与气流速度的平方成正比。吸人端的阻力损失，使吸气阀开启延迟，膨胀过程延长，吸气压力降低，气缸的吸气量将由于吸气行程的缩短和吸气比容的增大而减小；排出端的阻力损失势必使排气压力升高，不但会使膨胀过程延长，而且压缩耗功将随之增大。图中2中，1-2实际吸气过程线，3-4为实际排气过程线。点1出现波谷，点3出现波峰，这是启阀时需克服气阀弹簧力和阀片惯性