NPT5 型空压机工作原理及常见故障

2019-05-24

NPT5型空压机是铁路运输中心现有机车中使用更多的一种,本文针对该类型空压机的工作原理、常见故障现象详细分析了原因,南京开山空压机介绍了如何检修处理故障,以及如何进行日常维护保养。

一、NPT5型空压机工作原理

NPT5型空压机是三缸、立式、两级压缩活塞式,由直流电机直接驱动。电动机通过联轴器将动力输入,带动空压机曲轴按指定的方向旋转。经过连杆的作用,使装在连杆小端的活塞在气缸内做往复运动。活塞的不停运动使活塞顶部与气缸之间形成进气-压缩-排气的空气压缩过程。

一级压缩过程:当一级活塞向下运动时,活塞顶部的容积逐渐扩大,形成负压,空气通过空气过滤器进入气缸盖的进气腔,当阀片承受的内外压差超过气阀弹簧的弹力时,空气推开进气阀的阀片进入气缸,活塞运动到下止点时,进气停止,排气阀关闭,完成进气过程;当一级活塞向上运动时,活塞顶部的容积逐渐减少,随着容积的减少,进入气缸的空气被压缩,压力升高,温度逐渐升高,当阀片承受的压力超过排气阀阀片背面压力和弹簧弹力的合力时,空气推开排气阀的阀片进入气缸盖的排气腔,一级压缩完成。气阀的工作原理如图1所示。

二级压缩过程与一级压缩过程基本相同。不过它的进气压力是一级压缩后的气体压力,所以二级排气压力更高,达到了本空压机的额定排气压力。

二、NPT5型空压机常见故障现象及原因分析

日常工作中主要通过眼看、手摸、耳听等方法来判断空压机是否有异常。空压机故障归纳起来有以下几种。

空压机工作风压不正常

空压机开始工作,但观察总风缸压力表(正常压力范围为750~900kPa)却发现压力始终达不到正常范围,打风时间远远超过空压机更大允许运行时间(5min),检查空气系统的管路和阀件没有泄露现象。

原因主要有:

1)气阀泄露或一级进气阀失灵。当气阀泄露时,气缸盖下部与气缸之间有大量空气流出,并伴有刺耳的响声;当低压缸的气阀阀片和阀体在高温高压的环境下粘连在一起时,一级进气阀失灵,空气就难以进入空压机。

2)活塞环开口过大或磨损。当活塞环开口过大或磨损时,活塞环起不到压气的作用,空气经过活塞环进入到机体内,风压就上不来。

3)空压机转速低。直接影响着打气效率,正常空压机转速为1000r/min,转速低有可能是轴瓦抱死或者是两端轴承有损坏,这时应立即停止空压机运行。

排气温度过高

有时空压机打出来的压缩空气温度很高,可以通过触摸空压机的出气管来判断。原因主要有:

1)散热器阻塞或过脏。空压机是高速旋转的机器,在高速高压的状态下,必须要有冷却风扇对其进行冷却,但是机车工作环境恶劣,油污和灰尘都会导致散热器阻塞或过脏,当散热器被阻塞后,散热风扇就起不了散热作用,打出来的压缩空气得不到冷却,温度就很高。

2)一级排气阀卡死或损坏。当一级排气阀卡死或损坏时,排气受阻,空气在气缸内被高速压缩,能量增加,温度升高。

气缸内有异音

空压机运行时,靠近它仔细听,有时会发现气缸内有异音传出,大多是金属的敲击声。原因主要有:

1)气缸余隙容积小,活塞冲击阀底。当气缸余隙容积小或者活塞顶部和气阀底部接触时,空压机工作会有金属敲击声,正常情况下都要求在活塞顶部和气阀底部之间垫上铜垫,以调整其内部合适高度。

2)气缸内有异物。气缸内有异物主要是组装时疏忽大意造成,异物遗留在气缸内,工作时活塞压迫异物和气阀撞击,产生声响。

3)活塞销与连杆小端铜套间隙过大。活塞销和铜套间隙过大就会导致空压机在工作时频繁地摆动从而产生异音。

气缸过热

当触摸气缸很烫手时,表示气缸工作异常。原因主要有:

1)气缸镜面拉伤。气缸镜面拉伤则摩擦系数增加,活塞和镜面频繁接触,产生高温。

2)润滑不良。活塞上有气环和油环,主要作用是压气和润滑,当油脂不良或活塞环损坏时,会导致摩擦系数增加,温度升高。

3)气阀故障。气阀发生故障就不能正常进排气,这时活塞不停地工作,给内部气体增加能量,就会导致气缸过热。

呼吸孔排气多

主要是因为内部活塞环磨损失效,不起压气密封作用,气体进入气缸后,串入机体内,从呼吸口排出。

润滑油温度高

正常情况下润滑油油温不超过80℃,触摸油面观察口,当超过这个温度时就要引起注意了。原因主要有:

1)连杆瓦烧损。当连杆瓦因装配、油道堵塞或润滑油原因导致连杆瓦“抱死”时,都会使连杆瓦烧损,温度急剧上升,传递到油中,使其温度升高。

2)气缸镜面拉伤,情况同3.4。

油压表压力低

空压机启动后,通过观察油压表来判断空压机工作是否正常,当压力低于440kPa±10%时,表示空压机工作不正常。原因主要有:

1)油泵旋转方向不对。装配时发生的故障,这时压力表为零。

2)吸油管堵塞。当油管有异物堵塞时,会出现低压现象。

3)压力表损坏。此种情况较常见,只要更换新表即可。