【壓縮機(jī)網(wǎng)】一、引言

 

　　說到空壓機(jī)的數(shù)據(jù)，首先，跟大家一起來看一下，對于空壓機(jī)而言都有哪些數(shù)據(jù)？哪些數(shù)據(jù)是可以直接測試、讀出來？哪些數(shù)據(jù)又是不能直接測試、讀出來的？對于一般的直連往復(fù)活塞式空壓機(jī)而言，其工作的條件參數(shù)有：溫度、濕度、海拔、電壓、頻率等；其工作的性能參數(shù)有：電流、功率、排氣量、能耗、比功率等。

 

　　顧名思義，工作的條件參數(shù)就是要使空壓機(jī)正常工作的一些條件，主要是外部的一些。例如世界各地不同國家和地區(qū)電壓和頻率的差異，以及電壓和頻率允許的波動范圍，超出這個范圍空壓機(jī)將不能正常使用。工作的性能參數(shù)就是指空壓機(jī)在正常工作的狀態(tài)下，所會展現(xiàn)的一些和性能相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如電流可以表達(dá)出空壓機(jī)的負(fù)載情況和實際運行的效率，排氣量可以表達(dá)出空壓機(jī)的壓縮空氣的能力，比功率可以表達(dá)出空壓機(jī)在做功和消耗方面一個平衡關(guān)系。

 

　　這些性能參數(shù)有的可以通過監(jiān)測設(shè)備直接測試讀出數(shù)據(jù)，有的則還需要進(jìn)一步的計算，有的甚至還要結(jié)合上條件參數(shù)的影響。下面我們會結(jié)合幾個比較實際的案例來跟大家一起學(xué)習(xí)一下，通過異常的參數(shù)數(shù)值來診斷空壓機(jī)的問題。

 

　　二、案例解析

 

　　1、案例一

 

　　案例一的具體現(xiàn)象描述如下：空壓機(jī)運行聲音不正常，呈現(xiàn)“上氣不接下氣”狀運行狀態(tài)，電流和功率持續(xù)增大，最終空壓機(jī)被憋死，停機(jī)。
 

 

　　對于這種現(xiàn)象，需要先查看一下空壓機(jī)的運行電壓值是否正常，因為不同國家和地區(qū)的電網(wǎng)電壓，有時候會出現(xiàn)不同的波動，導(dǎo)致空壓機(jī)處于一種低電壓或者叫做欠電壓的狀態(tài)下工作。在這種狀態(tài)下，空壓機(jī)運行之初為了保證運行所需的足夠動力，會在電壓不足的狀態(tài)通過拉升電流來補償（通過公式P=UI可得，功率一定時，電壓變小，自然要增大電流）。但是，當(dāng)電流增加超過平衡點，還未能滿足需求的時候，就會直接將空壓機(jī)憋死。所以，在國際標(biāo)準(zhǔn)中對于空壓機(jī)啟動電壓的波動范圍有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求，一般對于電壓大于等于220V的國家和地區(qū)，低電壓啟動標(biāo)準(zhǔn)為U±15%；對于電壓大于等于100V的國家和地區(qū)，低電壓啟動標(biāo)準(zhǔn)為U±10%。通過這個要求大家也可以看出另外一個問題，電壓的基準(zhǔn)基數(shù)大的，可以浮動的范圍就大；基準(zhǔn)基數(shù)小的，可以浮動的范圍就小，這個應(yīng)該很好理解就不多做解釋了。這個問題的具體解決措施，就是按照空壓機(jī)的使用要求，匹配上正確的電壓。

 

　　如果查看空壓機(jī)運行的電壓是正常的，那么導(dǎo)致案例一這種參數(shù)現(xiàn)象的，就是空壓機(jī)電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子在運行過程中干涉了，通常也叫做“電機(jī)擦芯”。這個問題主要是由于空壓機(jī)的裝配問題導(dǎo)致的，再進(jìn)一步具體到哪個問題，就需要逐個排除了。例如：電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸承不好，電機(jī)端蓋螺釘鎖固不牢，電機(jī)轉(zhuǎn)子外圓直徑過大，定子內(nèi)圓直徑過小等等諸多。這個問題的具體解決措施就是更換電機(jī)組件。

 

　　2、案例二

 

　　案例二的具體現(xiàn)象描述如下：空壓機(jī)運行聲音良好，呈現(xiàn)“較為輕松”狀運行狀態(tài)，電流和功率穩(wěn)定，但比正常運行時數(shù)值偏小，同時空壓機(jī)打氣時間偏長。

 

　　對于這種現(xiàn)象，需要先查看一下空壓機(jī)各處連接部位是否有漏氣的現(xiàn)象。空壓機(jī)運行過程中漏氣，就相當(dāng)于實際做功減少了，但是實際消耗卻沒變，因為氣體是被壓縮之后又漏掉的。同時，在壓縮空氣的過程中，壓力越高沖擊出氣的氣體會越多，直到達(dá)到一個平衡點為止。如果這個平衡壓力點，在停機(jī)壓力之前，那么空壓機(jī)將出現(xiàn)一直不能自動停機(jī)的情況；如果這個平衡壓力點在停機(jī)壓力之后，那么空壓機(jī)只是打氣時間會比較長，但最終還是能停機(jī)。常見的漏氣位置和原因有：閥片被空氣中的雜質(zhì)阻隔，不能正常開合密封；卸荷管路被雜質(zhì)阻隔，不能正常開合密封；高壓管路運行一段時間之后出現(xiàn)松動漏氣；其他管路件密封連接處密封不良漏氣等。由于管路的密封不良導(dǎo)致的漏氣，就要通過肥皂泡沫水去刷洗各個連接部位去一一排查了。但如果都沒問題，那就有可能是泵頭內(nèi)部的問題了，有可能是閥片被空氣中的雜質(zhì)阻隔，也有可能是閥片斷裂，更甚者是連桿或者活塞環(huán)的問題等等。這樣，解決措施就只能是拆開泵頭內(nèi)部再進(jìn)一步詳細(xì)排查了。

 

　　上述案例一和案例二都屬于通過電壓、電流、功率等可以直接讀取的數(shù)據(jù)參數(shù)，來分析判斷空壓機(jī)問題的例子。下面再給大家介紹兩個需要通過結(jié)合各項參數(shù)進(jìn)一步分析、計算的例子。

 

　　3、案例三

 

　　案例三的具體現(xiàn)象描述如下：根據(jù)空壓機(jī)的電機(jī)功率，排氣的壓力以及冷卻方式等，對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)GB19153-2009，得出的能效指數(shù)比國家標(biāo)準(zhǔn)要求的偏低。

 

　　空壓機(jī)效率不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象一般分兩種情況，第一種是設(shè)計初期在進(jìn)行樣機(jī)測試的時候出現(xiàn)，第二種是空壓機(jī)使用了一段時間之后出現(xiàn)的。要解決效率不達(dá)標(biāo)的問題，就要降低比功率的數(shù)值，根據(jù)比功率的計算公式（比功率=輸入功率P÷容積流量Q  單位：kW/(m3/min)）得出：要么保持輸入功率不變，提高容積流量；要么保持容積流量不變，降低功率消耗。但大多情況下，我們都是在保持輸入功率不變的前提下，想辦法提高容積流量，來降低比功率數(shù)值，提高能源的利用效率。下面我們就針對上述兩種效率不達(dá)標(biāo)的情況，分別作出原因分析和整改措施的制定。

 

　　第一種情況：在設(shè)計初期進(jìn)行樣機(jī)測試的時候出現(xiàn)比功率數(shù)值不達(dá)標(biāo)。這種情況一般表現(xiàn)為設(shè)計的理論排氣量和樣機(jī)的實測（在7公斤時）排氣量之間有差異。一般是由于參與壓縮氣體的零件的加工誤差、設(shè)計累計公差、裝配精度等原因所導(dǎo)致的。所以在設(shè)計的時候一定要預(yù)留足夠的系數(shù)，來保證實測的樣機(jī)比功率數(shù)值達(dá)標(biāo)。另外，這里需要給大家介紹一下，理論排氣量的簡易計算公式，因為下面我們所制定的提升排氣量的措施，大都是基于這個公式而推導(dǎo)出來的。
 

 

　　解決措施為：1）減小連桿頂面與閥板之間的余隙； 2）加大曲軸的的偏心距；3）改善電機(jī)特性，提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速；4）保持曲軸的的偏心距不變，增大氣缸的直徑。以上幾種措施都可以有效的提高樣機(jī)的實測排氣量，其中第一種措施操作最為簡單方便。

 

　　第二種情況：在空壓機(jī)批量使用過程中，出現(xiàn)比功率數(shù)值不達(dá)標(biāo)。這種情況的原因就比較多，比較復(fù)雜了，一般常見的原因和解決措施如下表1所示。
 

 

 

　　通過表1可以看出，“維護(hù)保養(yǎng)不及時”是空壓機(jī)出現(xiàn)比功率數(shù)值不達(dá)標(biāo)的主要因素。常言道：“三分使用,七分保養(yǎng)”，可見后期的維護(hù)保養(yǎng)是非常重要的。至于其他的不良因素，只要購買的是正規(guī)廠家的空壓機(jī)，相對出現(xiàn)的幾率還是會低一些的。

 

　　4、案例四

 

　　案例四的具體現(xiàn)象描述如下：如表2所示的，是一臺串激往復(fù)活塞式無油機(jī)按照電阻法測試出來的溫升數(shù)據(jù)值，試驗結(jié)果是高電壓時定子線圈溫升超標(biāo)，不合格。
 

 

　　對于這個現(xiàn)象，我們不能只看到實驗的結(jié)果，還要仔細(xì)分析各組數(shù)據(jù)之間的差異。從數(shù)據(jù)上來看，不光試驗是不合格的，而且高低電壓之間的溫升數(shù)值相差不大。

 

　　如果出現(xiàn)高電壓的溫升數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低電壓的溫升數(shù)值的現(xiàn)象，我們可以推斷出，這臺空壓機(jī)在高電壓工作時，運行產(chǎn)生的發(fā)熱量大于自身的散熱能力。再詳細(xì)的原因例如空壓機(jī)泵頭組件的出風(fēng)口設(shè)計小了，不能將由于轉(zhuǎn)速升高而增加的風(fēng)量順暢的排放出去。延伸一下，如果出現(xiàn)高電壓的溫升數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于低電壓溫升數(shù)值的現(xiàn)象，我們可以推斷出，這臺空壓機(jī)的進(jìn)風(fēng)量少了。有可能是進(jìn)風(fēng)口尺寸小了，也有可能是風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)量小了，總之是吹到定轉(zhuǎn)子組件身上的冷卻風(fēng)少了。再如出現(xiàn)高、低電壓的溫升數(shù)值基本相等，但是都超出標(biāo)準(zhǔn)限值要求的現(xiàn)象，我們可以推斷出，這臺串激電機(jī)的電磁方案設(shè)計有問題。雖然說，高、低電壓的溫升數(shù)值基本相等是一種較優(yōu)的方案設(shè)計，但是，那是要在滿足限值前提下的。對于此類問題更詳細(xì)的解讀，請見《串激往復(fù)活塞式無油機(jī)溫升問題的分析解決》這篇論文。

 

　　三、結(jié)語：

 

　　通過以上幾個案例希望大家能夠?qū)W會，怎么通過直觀易得的條件參數(shù)和間接計算求得的性能參數(shù)，來分析判定出空壓機(jī)的大致問題方向。然而，通過以上的案例大家也不難看出，條件參數(shù)和性能參數(shù)是相互影響，相互變化的，有時也會同時出現(xiàn)。仔細(xì)、認(rèn)真、謹(jǐn)慎的去分析所得到數(shù)據(jù)，一直是解決問題的正確方法。

 

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