２０１２年第ｌ９期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ０机械与￣－７－０ 科技信息 舰船空气压缩机的维护与管理 孙团昊猛猛赵冬冬 （中国人民解放军海军潜艇学院 山东青岛２６６０４２） 【摘要】舰船空气压缩机是用来压缩空气的辅助机械，然而空气压缩机在工作过程中经常发生一些故障，这为空压机的使用、维护和保养 带来了一定难度。本文主要介绍了空压机主要部件正常运行的技术要求和维护保养，这对于辅机管理人员使用管理空压机和及时准确的发现 和排除空压机故障具有一定的参考意义。 【关键词】空气压缩机；技术要求；使用维护 ０引言 舰船上常用的空气压缩机由曲轴箱、气缸体、气缸盖、曲轴、连杆、 活塞、密封装置、空气冷却器、油水分离器、齿轮油泵、油过滤器、油冷 却器、旋涡水泵等部件组成Ⅲ。舰船空气压缩机在运行的过程中．经常 会发生一些故障，如气阀漏气、活塞环更换频率高、气缸内径磨损、连 杆下头部轴承磨损、各级出现超压等．直接影响着空气压缩机设备的 正常运行口。为了不影响设备的正常运行．除合理安排预防性检修．还 应了解各零部件正常运行的技术要求。进行合理维护保养．从而延长 机械的运行周期，减少停车维修次数，提高工作效率 内均附材质为ＱＴ６Ｏ的缸套。气缸的使用寿命是机械维护的重点，如 果气缸内径磨损超差过大（各级气缸内径磨损超差值达到：一级 Ｏ．５２ｍｍ、二级０．５０ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．１Ｏｍｍ），就得考虑更换气缸体或气缸 衬套。 ２．１气缸的技术要求 ２．１．１定期清洗进排气阀。装气阀时，气腔应逐级吹除．要求粉尘和机 械杂质尽量不带人气缸内 ２．１．２密切注视各级活塞环的使用情况．一旦发现活塞环损坏要立即 更换。更换要有计划性，并注意保持气缸内清洁干净。更换活塞环，装 配时要保证其轴向间隙和开口余隙．以防止气体温度高．活塞环膨胀 后在气缸内过度干磨擦磨损气缸 ２．１－３各级冷却器、各级油水分离器、各级管路应定期清洗。一方面可 １气阀的维护 １．１气阀的技术要求 气阀的阀片在每次开启和关闭受到的撞击能量并不大．但重复的 次数多。如“６６—１Ｏ系列”空气压缩机的阀片．每分钟要撞击阀座２６００ 次之多，阀片就可能在小能量、多次撞击下．引起疲劳破坏。通常根据 压力的变化或气阀堵盖上温度的变化。来决定是否拆卸气阀。气阀故 障应根据温度、压力、声响进行综合判断。前一级进排气压力偏高应从 后一级进排气阀上找原因口】 １．１．１温度 如果二级气缸进气阀关闭不严．气缸内被压缩气体会漏向二级进 气管道，使进气温度上升，用手摸二级进气阀堵盖可以感受到发烫。如 果二级排气阀关不严。高压气体会倒灌回气缸内．倒灌的气体未经冷 却，温度很高，从而使排气温度相应升高，这可以从二级排气温度上表 现出来。 １．１．２压力 如果二级进气阀门关不严．气缸内高压气体漏向吸气管道．这无 疑使吸气压力上升，排气压力下降。同样，二级排气阀关不严，会使排 气管内高压气体倒回气缸内。这自然使排气压力下降。吸气压力相应 憋高。上述两种情形都表现在一级排气压力偏高。 １．２气阀的修复 气阀的修复包含阀座、阀片的修复或更换气阀。 １．２．１阀座、阀片的研磨 阀座、阀片研磨时注意用力要均．研磨膏粒度宜细些。阀片通常采 用８字形或仿８字形研磨运动轨迹．能使相互研磨的面保持均匀接 触．即有利于提高阀片的研磨质量，又可使研具保持均匀地磨损。 １．２．２气阀的更换 拆卸时．用堵盖专用工具放入堵盖槽内、将扳手杆插入堵盖专用 工具孔内、加上套管、扶稳专用工具，平行旋转套管、猛然用力、听到响 声、即堵盖松动、拧下堵盖。然后，再用气阀专用工具、插入气阀槽内、 拧上导向圈、将扳手杆插人气阀专用工具孔内．平行用力旋转扳手杆、 即可拧出气阀，必要时可加套管。装配时，顺序相反，注意装配时紫铜 垫片必须经过退火方可使用。 １．２．３气阀密封性的检查 不论是修复好的气阀或是更换的新气阀均要进行气阀密封性的 检查，首先用柴油清洗，然后用煤油试漏。即在气阀内注以煤油，如果 以防止锈斑和积炭堵塞油水分离器的油水排放处．避免排不出的冷凝 水进入气缸内；另一方面改善了换热效果。更重要的是防止脱落的锈 斑和积炭随空气进入气缸内，加剧气缸的磨损。 ２－２气缸检查与维修 ２．２．１气缸的检查 首先把气缸内外清洗干净．并用肉眼或放大镜仔细检查．是否有 拉毛、擦伤，并粗略估计故障分布面积、程度、部位。 ２．２．２气缸的维修 当气缸的工作面有轻微的擦伤时．应用细磨石面或细砂纸加以研 磨．研磨时应沿气缸周围进行，维修好后．将修正的地方用棉花或刷子 沾浓度为２５％的硝酸溶液浸蚀５ｍｉｎ左右．然后再用清水洗其表面．并 用浓度１０％～１５％的氢氯化钠溶液加以中和，再涂上精油。 ３活塞环的维护 ３．１活塞环装配 活塞环由于有一定的热膨胀系数．装配时务必要保证活塞环开口 间隙（一、二级０．２０ｍｍ一０．４０ｍｍ；三级０．２０ｒａｍ～０．３０ｍｍ）；活塞环边隙 （一、二级０．Ｏｌｍｍ ０．０７ｍｍ：三级０．Ｏｌｍｍ～０．０４ｒａｍ）。否则会影响空气压 缩机正常工作 ３．１．１活塞环开口间隙过大，气体通过开口处从高压侧泄漏至低压 侧，影响前级排气，导致前级压力偏高，并且影响空气压缩机的排量； 活塞环开口间隙太小。在热膨胀时环也会被折断。 ３．１．２活塞环边隙过大．活塞环在活塞槽内产生振动与冲击，造成活 塞环材料的疲劳，使活塞环折断；活塞环边隙太小，活塞环在活塞槽内 不能自由活动．活塞环与气缸有效接触减少，气体从高压侧泄漏至低 压侧时，影响前级排气，导致前级压力偏高，并且影响空气压缩机的排 量。 ３．２活塞环检查与维修 ３．２．１活塞环开口间隙和边隙的维修 １）活塞环的开Ｅｌ间隙：把活塞环平整地放到气缸磨损最大处，用 塞尺测出其开口间隙 若更换的新活塞环切口间隙如过小，可以锉刀 锉大．以达到规定的数值．挫削时要锉一端，要严格保证开Ｉ＝Ｉ端的平 整。 ２）活塞环边隙：把活塞环放在环槽内，将活塞环在活塞环槽内旋 ２ｍｉｎ内渗漏的煤油不超过三滴为合格。密封性合格后，逐级吹除，逐 转一周．检查活塞环与活塞环槽的配合．用塞尺测量其边隙。若更换的 级安装 新活塞环边隙小．可以用砂纸研磨，以达到规定的数值，其方法：用手 均匀的并轻轻地压着环．在平台上的砂纸上回旋研磨，只须磨一边，因 ２气缸的维护 一、二级气缸体铸成一体，三、四级气缸体单独铸成一体，气缸体 为活塞环两边都是平的。 ３）检查时．活塞环开口间隙或边隙超过规定值，应更换新的活塞 １３６ 科技信息 Ｏ机械与电子０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１２年第１９期 环。 栓损坏。 ３．２－２活塞环漏气的检查方法 １）将活塞环拆下后，如果看到活塞环面上不发亮，就判断是有漏 气 如果漏气痕迹超过１／４周长需要更换新环。 ２）将活塞环平放在气缸内磨损最大的地方，用比环内径稍大的圆 形硬纸板盖在环上．在气缸下部放一电灯，从上向下观察看其透光情 况．如果一处透光对应圆心角大于３０度需要更换新环。 ３．２＿３活塞环弹性的检查方法 １）专用工具测量活塞环弹性。方法是利用活塞环弹力专用工具固 定活塞环．通过活塞环开口一端加以切向力．压活塞环至工作间隙时 ４．２．２连杆下头部轴承磨损修复及连杆螺栓更换 １）连杆下头部轴承磨损修复 着色法检查磨损．着色检查连杆下头轴承轴瓦与曲轴轴颈的接触 情况．其接触面积应不小于６０％，否则应刮研，其刮研原则为“重色重 刮．轻色轻刮：刮重留轻，刮大留小。”刮研后测量连杆下头轴承轴瓦与 曲轴轴颈的间隙应不大于０．１２ｒａｍ，如超标应更换轴瓦，更换后的间隙 应为０．０３ｍｍ～０．０９ｒａｍ：并进行着色检查。 ２）更换连杆螺栓 连杆螺栓损坏形式一般为螺纹崩断、咬坏、螺栓被拉长或形成缩 颈．表面出现裂纹及螺栓弯曲、螺母六角形棱角倒棱等，均须更换。更 测定其弹力。 螺栓螺母要成对更换，新连杆螺栓螺母清洁好，螺母用手拧到 ２）直尺测量活塞环弹性。方法是用直尺测量活塞环在自由状态时 换时．开口间隙．新旧活塞环在自由状态时开口间隙比较．其差值即为塑性 底．中间无卡滞和松动感觉为好。更换中连杆螺栓和它所装的孔不能 任意调换。因两者是过渡配合，用软头锤轻轻敲人；若任意调换安装位 变形量．变形量越大．则说明其弹性越小。 ３）手动加力测量活塞环弹性。舰船上常采用，方法是用一个新活 置。会造成配合过松或过紧对工作均不利。 塞环和待检验的活塞环放在同一个平面上．平面上的活塞环一端挡 连杆螺栓虽小．但特别重要．连杆螺栓损坏会造成空气压缩机严 住．活塞环的另一端用手慢慢地用力压。如果新活塞环和待检验的活 重事故。因此．在维护管理中应倍加仔细检查。 塞环的开口同时闭合．则说明旧活塞环仍能使用，若旧活塞环闭合后， ５润滑油的维护 而新活塞环尚留开口较大，则说明旧活塞环弹性太弱，应该更换。 活塞环的使用寿命与气缸内气体温度、压力密切相关。虽然活塞 润滑油在连杆下头轴承轴瓦与曲轴轴颈之间、连杆上头轴承衬套 环本身材料有改善导热与耐磨性能．具有抗压能力，但随着温度、压力 与活塞销之间以及活塞与气缸之间会形成油膜．能极大地改善了它们 的增高容易产生弹性减弱的缺陷．因此要求我们日常操作时．应勤检 之间磨损．从而提高它们的使用寿命．并在各处滚柱轴承部位承担润 查冷却器的热交换效果和空气压缩机各级压力．以保证气缸内气体的 滑作用，因此，在维护中要经常检查油质情况（定期取样化验），保持油 温度不要太高，压力在规定范围内。从而提高活塞环的使用：寿命。 路的畅通：油泵过滤网应定期清洗。以防止使用过程中油路断油．给空 气压缩机造成严重事故 尤其是启动空气压缩机前必须手动盘车２～３ ４曲轴与连杆的维护 转，保证各转动部位灵活，方能启动空气压缩机。 ４．１曲轴的维护 ６小结 ４．１．１曲轴工作条件 曲轴是空气压缩机上最重要的机件之一。其工作条件很复杂．曲 综上所述，影响空气压缩机正常运转的因素很多，我们平时应多 轴轴颈圆周上受到气体压力、连杆大头部的离心力和活塞连杆机构的 积累实际经验．使用中严格按空气压缩机维护保养制度和操作规程执 往复惯性力作用。在一个工作循环中．作用力不均匀和持续时间长短 行，减少不必要的停车检修次数，增强维护空气压缩机责任心，使机械 不同引起曲轴的弹性变形，若油质较差，会引起曲轴轴颈拉毛、腐蚀锈 斑。 ４．１．２曲轴轴颈的修复 【参考文献】 尽可能达到最佳运行状态。ｅ 曲轴轴颈的拉毛、腐蚀锈斑修复可用油锉来进行．锉时应注意使 ［１］高翔．船舶辅助机械［Ｍ】．北京：国防工业出版社，２００５． 锉刀不改变方向，以避免将轴颈锉成多角形。修锉完毕后再对轴颈进 行抛光，提高光洁度。其方法是：将细砂布撕成轴颈一样的宽度，蘸上 滑油，用绳缠住砂布拉磨，达到一定程度后再用帆布抛光 ４．２连杆的维护 ４．２．１连杆工作条件 空气压缩机工作时，连杆不断受到气体的压力和惯性力所产生的 交变拉伸和压缩负荷的作用，会引起连杆上下头部轴承磨损、连杆螺 ［２］章云海ｌ空气压缩机使用中存在的问题及解决措施的探讨［Ｊ］．城市建设，２０１０ （５４）：２０１－２０２． ［３］郭林平．空压机气阀故障及其预防【ＪＪ．贵州化工，２００４，８（４）：４１—４２． 作者简介：孙￣（１９７４—），男，汉族，硕士，中国人民解放军海军潜艇学院舱 段教研室，讲师，长期从事机电工程教学与研究。 ［责任编辑：汤静］ （上接第１８１页）｛Ｈ・ｄｌ＝ｌ ７×Ｈ＝Ｊ （４） ｝Ｂ・ｄｓ＝Ｏ ７・Ｂ＝０ （７） ２．２－３真空中磁场的基本方程的推导过程 先推导两个积分形式的基本方程。然后根据散度定理｝７・ Ｖ ｒ ｒ Ｄ・ｄｓ＝ｑ Ｖ・Ｄ＝ｐ （８） ＦｄＶ＝｝ Ｆ・ｄＳ和斯托克斯定理ｆ （７ ｘＦ）・ｄＳ＝｝Ｆ・ｄｌ，由积分形式 ３结束语 的基本方程即可得到微分形式的基本方程 《电磁场理论》是一门难而抽象的课程，在教学过程中，引导学生 ２．３麦克斯韦方程的学习过程 抓住学习这门课程的几大法宝，掌握学习《电磁场理论》的学习过程， 由真空中静电场与恒定电场的基本方程、真空中磁场的基本方 学生就能由逐渐入 到激发学习这门课程的极大兴趣，从而更好地学 程、法拉第电磁感应定律，位移电流即可导出麦克斯韦方程分为微 好《电磁场理论》。 分形式和积分形式共八个方程组成 积分形式 微分形式 【参考文献】 ．｝日・ ＝ｆ（＾ ＯＤ） ｆ Ｅ・ ＝一ｆ ・ ｖｘＨ＝Ｊ＋ ｄ￡ ［１］丁君．工程电磁场与电磁波［Ｍ］．高等教育出版社． （５） ［２］谢处方．电磁场与电磁波［Ｍ］扃等教育出版社． Ｖ×Ｅ：堕 （６） ［责任编辑：王洪泽］ １３７