2D12―100/8型空气压缩机异响的分析与处理

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摘 要：本文对2d12-100/8型空气压缩机事故检修后，出现的一级滑道观察孔处的异响的原因进行了分析，根据异响产生的原因提出了有针对性的解决方案，并有效的解决了问题。

关键词：空气压缩机；异响；外侧死点间隙；故障分析与处理措施

河南安阳钢铁股份有限公司动力厂2D12-100/8型空气压缩机主要为炼钢系统提供压缩空气。2013年9月2#空压站的3#2D12-100/8型空气压缩机，在运行过程中一级气缸内侧的排气活门脱落至气缸内，从而导致3#空气压缩机事故停车。在对设备进行事故后的检修过程中发现，空气压缩机一级活塞体（铝制材料）被完全打碎，一级活塞杆弯曲变形，一级外侧气缸漏水，一级填料盒漏水。由于此台设备刚在4月份进行了中修，所以在检修时只对以上有损坏的部件进行了更换。并对一级连杆瓦及曲轴进行了检查，检查发现曲轴良好，轴瓦磨损正常、轴瓦与曲轴间隙正常。在对此台空气压缩机进行修复后试车时，发现一级滑道观察孔处有持续的异响声，此响声与正常运转的机器相比，响声较大且有轻微碰撞声。

1 故障分析

（1）一级活塞与气缸外侧死点间隙较小，造成外侧活塞与气缸之间产生碰撞，声音传至一级滑道观察孔处。

对空气压缩机一级气缸打开检查时，发现一级气缸外侧活塞正下方的边缘处和右侧边缘处，有两处撞击的痕迹，但两处痕迹较浅且面积都不大。由此判断，空气压缩机在运行过程中一级外侧的活塞与气缸之间产生了轻微碰撞，有可能导致其碰撞产生的声音，由活塞杆传导至一级滑道观察孔处，从而造成一级滑道观察孔处有持续的异响声。由于此台设备事故后造成一级外侧气缸漏水、一级活塞杆弯曲变形，因此对一级外侧气缸和一级活塞杆进行了更换。由于新更换的活塞杆的长度与原活塞杆的长度会有细微的差别。我们对一级活塞杆进行更换后，发现一级活塞与气缸的外侧死点间隙过小仅为2.0mm。虽然我们通过更换较薄活塞杆与十字头体结合处的调整垫片对活塞与气缸的外侧死点间隙进行了调整，但调整后的外侧死点间隙依然不太理想。调整后一级活塞与气缸的外侧死点间隙为2.4mm，内侧死点间隙为2.5mm，其技术标准为一级活塞与气缸外、内侧死点间隙为2.5-3.5mm。调整后的外侧死点间隙仍然较小，但是如果继续更换更薄的调整垫片增大外死点间隙，将会导致内侧死点间隙小于标准，有可能造成一级内侧活塞与气缸之间产生碰撞。所以一级外侧活塞与气缸之间的外侧死点间隙略小是导致外侧活塞与气缸产生轻微撞击的原因。另外，我们怀疑一级活塞杆的锁紧大螺帽没有完全紧固或者是锁紧大螺帽在运行过程中松动，导致一级活塞松动，也可能造成一级外侧活塞与气缸之间产生碰撞。

（2）一级活塞杆与十字头体结合处调整垫之间有间隙，在运行时产生碰撞。

在对一级活塞杆与十字头体结合处的调整垫片进行检查时，发现调整垫片上有轻微的撞击的痕迹。由于新更换的一级活塞杆的长度比原来的活塞杆的长度略长，在更换后造成一级活塞与气缸外侧死点间隙过小。为了保证一级活塞与气缸外侧死点间隙，把一级活塞杆与十字头体结合处的调整垫片更换成为较薄的调整垫片。虽然使一级活塞与气缸外侧死点间隙有所增加，但由于所更换的调整垫片厚度过薄，从而导致一级活塞杆与调整垫片之间存在间隙，造成其在运行中产生相互撞击发出杂音。

（3）一级连杆的十字头销和铜套磨损严重，造成十字头销与铜套间隙变大产生声音。

我们在对一级活塞杆与十字头连接处的调整垫片进行检查时，发现连杆与十字头销处，有一些磨损出的铜屑。我们认为一级连杆十字头销与铜套之间磨损严重。于是对一级连杆与十字头销和铜套之间的间隙，用千分尺和内径百分表分别进行了检查。发现十字头销有一定磨损，最大与最小处尺寸相差0.07mm；铜套最大与最小尺寸相差了0.16mm，铜套磨损变形严重。造成一级十字头销与铜套间隙变大，致使在运行时产生杂音。

2 处理措施

（1）增加一级气缸与活塞的外侧死点间隙。我们首先对一级活塞杆的大螺帽进行了检查，经检查螺帽没有松动现象，锁紧装置可靠。这就排除了是由于一级活塞杆锁紧螺帽松动，从而导致一级活塞松动致使外侧活塞与气缸之间产生碰撞的可能。由于不能通过继续更换更薄的调整垫片对一级活塞与气缸的外侧死隙进行调整，我们对活塞杆与十字头连接处的调整垫片，更换为较厚的调整垫片，这也使一级活塞与气缸内侧死隙增大，而外侧死隙进一步减小。为了增大一级外侧死点间隙，我们在一级外侧气缸与缸身之间原有1个厚度为3mm的高压石棉板垫的基础上，再增加一个相同厚度的高压石棉板垫，使活塞与气缸的外侧死点间隙增加。调整后一级活塞与气缸的外侧死点间隙为2.9mm，内侧死点间隙为3.3mm，完全符合技术标准的一级活塞与气缸的外、内侧死点间隙2.5-3.5mm，从而避免一级活塞与气缸在工作时出现碰撞。

（2）更换一级活塞杆与十字头体结合处的调整垫片，消除间隙。

对一级活塞杆与十字头体结合处的调整垫片进行更换。由于认为一级活塞杆与调整垫片之间存在间隙，所以将原来厚度为9.4mm调整垫片更换为厚度为10.4mm的调整垫片，消除了活塞杆与垫片之间的间隙，从而避免其在运行时产生撞击。

（3）更换一级十字头销和铜套。由于一级十字头销和铜套经过长时间运行，在加上设备发生事故时产生的巨大冲击力，导致十字头销和铜套的磨损较为严重，因此对一级十字头销和铜套进行了更换。另外为避免在设备发生事故时，产生的巨大冲击力导致一级连杆产生弯曲、变形，从而致使设备在运行时十字头销和铜套的磨损加剧。我们又对一级连杆进行了检查，经检查一级连杆并未发现有弯曲及扭曲现象。

3 结语

3#空气压缩机经过检修过后再次试车，其一级滑道观察孔处的异响、撞击声完全消除，设备运转良好，未再发现其他异常状况。3#空气压缩机从2013年10月检修后至2014年10月期间运行情况良好，各部位数据正常，一级滑道观察孔处未再有异响传出。