在活塞壓縮機中，無油潤滑壓縮機多種多樣，對機器造成的危害程度也各不相同，在零部件相對潤滑的部位，如活塞環(huán)與氣缸、主軸承、連桿大頭軸瓦、連桿小頭襯套都需要潤滑，在潤滑過程中，容易發(fā)生零部件失效、堵塞、密封不良等多種故障，作為壓縮機用戶，應該找出其故障原因，設計相關的防止故障的措施，保障壓縮機的安全運行。 

       活塞式無油潤滑壓縮機的安裝、維護與故障分析等基本上和有油潤滑壓縮機基本相同。不同的地方是無油潤滑采用的是固體潤滑（如填充PTFE、金屬氧化物、軟金屬等）的活塞環(huán)、導向環(huán)和填料（填料指成形的密封環(huán)）這些零部件的故障將直接影響壓縮機的性能。 

       現(xiàn)將其容易產(chǎn)生密封不良的原因、故障現(xiàn)象及處理方法列舉如下供參考： 

       導向（支承）環(huán)磨損嚴重導致的密封不良 

      凡是使用PTFE材料制造活塞環(huán)的無油潤滑活塞，都應使用與活塞環(huán)相同材質(zhì)制造的導向環(huán)，又名支承環(huán)。其功能是防止活塞與氣缸鏡面直接接觸而磨損，并具有導向作用，同時大隊臥式或角度式壓縮機氣缸起到支承活塞和活塞桿重力的作用。如果導向環(huán)安裝在活塞頭部位置，活塞進至止點時導向環(huán)可越出活塞行程，部分進入氣閥閥孔通道。無切口整圈導向環(huán)允許有2/3環(huán)寬越出；有切口整圈導向環(huán)允許有1/3環(huán)寬越出。由導向環(huán)引起的密封不良的故障原因及處理方法如下： 

     故障： 

     1）導向環(huán)比壓較大；

     2）置于活塞端部的異向環(huán)受到的氣體作用力較大，引起了活塞環(huán)的作用；

     3）設備本身的同心度不是最佳，導致了導向環(huán)形成了偏磨；

     4）氣缸鏡面粗糙度太高或太低、有拉毛、腐蝕等現(xiàn)象都會影響導向環(huán)磨損，從而導致密封不良。 

     處理方法： 

     1）加大導向環(huán)軸尺寸，使重力比壓保持在0.05MPa以下；

     2）在導向環(huán)上開卸荷槽或卸荷孔；

     3）調(diào)整設備的安裝精度；

     4）修整氣缸鏡面，要讓其粗糙度比有油潤滑壓縮機低一級，一般設置在1.25－0.63μm之間較為適合。 

     對于已經(jīng)磨損的導向環(huán)，若還想繼續(xù)使用，可采取如下方法處理： 

      1）沿軸向磨損較均勻的環(huán)，可以在其內(nèi)徑和環(huán)槽之間墊以適當厚度的銅墊或者鋁墊，將環(huán)的外圓擴大至磨損前的尺寸，即可繼續(xù)使用；

      2）將已磨損的導向環(huán)轉(zhuǎn)180°，使已磨損部分轉(zhuǎn)到臥式氣缸的上半部，即可繼續(xù)使用。 

       活塞環(huán)破損或者密封不良 

       活塞環(huán)是密封活塞與氣缸間隙的零件，另外還有布油（即潤滑油）和導熱的作用。在活塞壓縮機的運行過程中有很重要的作用，一般由PTFE材料制造而成。活塞環(huán)安裝在環(huán)槽內(nèi)，工作時外面面緊貼氣缸鏡面，低壓側端面緊貼環(huán)槽側面上，由此阻塞間隙、密封氣體。但是，活塞環(huán)有切口，氣體還可以通過切口泄漏，因此活塞上常常同時裝有幾根活塞環(huán)，至少為兩根，使氣體每通過一根環(huán)就產(chǎn)生一次節(jié)流，進一步減少泄漏。另外，活塞環(huán)裝在活塞上時應將各環(huán)的切口錯開位置，避免在同一條線上。如果環(huán)的切口為斜切口時，最好使切口成一正一反安裝在活塞上，可以進一步升高密封效果。密封環(huán)結構較簡單，外形為一個帶開口的矩形截面的圓環(huán)，結構雖簡單，但是制造確較難，要求很高。容易由活塞環(huán)引起的密封不良故障及處理方法如下： 

      故障： 

      1）由于活塞環(huán)的設計不合理或者加工的原因，使環(huán)與環(huán)槽的端面間隙太小，環(huán)卡在槽中，從而失去了密封作用；

      2）活塞環(huán)周向或軸向端面熱膨脹間隙太大，造成開口處大量泄漏或端面與環(huán)槽撞擊變形；

      3）活塞環(huán)數(shù)目太少；

      4）張力環(huán)開口彈力過大，嵌入活塞環(huán)內(nèi)導致活塞環(huán)損傷，強度降低；

       5）張力環(huán)發(fā)脆斷裂，損壞活塞環(huán)和氣缸鏡面；

       6）活塞環(huán)剛性太小，加之無張力環(huán)，開車后不能形成活塞還自緊密封的條件；

       7）由于氣缸冷卻效果差，活塞處于高摩擦高溫下工作，產(chǎn)生冷流現(xiàn)象；

       8）活塞與氣缸內(nèi)徑的間隙較大，導致活塞環(huán)沿間隙冷流擠出。 

     處理方法： 

     1）修改活塞環(huán)與環(huán)槽端面間隙尺寸。一般活塞環(huán)與環(huán)槽的端面間隙為（2.5%～3.0%）b，b為活塞環(huán)的軸向厚度；

     2）修改活塞環(huán)周向開口間隙尺寸，一般在（2.8%～3.2%）D，D為氣缸直徑；

     3）增加活塞環(huán)數(shù)目；

     4）調(diào)整張力環(huán)彈力并將開口內(nèi)彎口與活塞環(huán)開口置于同一位置上，張力環(huán)通過活塞環(huán)對氣缸產(chǎn)生的比壓可取0.01～0.03MPa；

     5）保障張力環(huán)的質(zhì)量，尤其要保障熱處理的工藝質(zhì)量；

     6）適當加大活塞環(huán)斷面尺寸，加大活塞端面間隙或增加張力環(huán)；

      7）改善冷卻條件；

      8）適當減小活塞與氣缸內(nèi)徑的間隙，一般半徑間隙可?。?.5%～1.0%）D，D為氣缸直徑，一般情況下，氣缸直徑小，間隙取偏大值；反之，氣缸大取偏小值。 

      填料函溫度過高引起的密封不良 

       填料使密封活塞環(huán)與氣缸間隙的零部件，整個安裝填料的部分稱作填料函。它借助氣體壓力差來獲得自緊密封，根據(jù)氣體壓差、性質(zhì)、機器結構的不同，選用不同類型的密封形式?，F(xiàn)在的填料，當磨損后能自動補償，故稱之為自緊式密封填料。由于填料的原因造成的密封環(huán)磨損的故障及處理方法分析如下： 

      故障： 

      1）對于金屬阻流環(huán)和活塞桿不同軸，使活塞桿被拉毛；

      2）用尼龍阻流環(huán)時，因外徑與填料函盒之間熱膨脹間隙大小。外徑膨脹受限制而影響的內(nèi)徑變形；

      3）密封環(huán)被冷流擠出，與活塞桿的摩擦面增大或擁擠在一起；

      4）冷卻效果差導致的密封不良；

      5）設備導向管已磨損或者本身的同軸度差，導致活塞下沉，活塞桿與填料函的金屬元件接觸拉毛。 

     處理方法： 

      1）在設計上應注意阻流環(huán)的外圓與填料盒之間的恰當定位；

      2）對于尼龍阻流環(huán)，其外徑 要留有熱膨脹間隙，一般阻流環(huán)外徑與填料函盒的半徑為（0.13%～0.16％）D，D為阻流環(huán)外徑；

      3）要保障阻流環(huán)的正常使用，在不拉毛活塞桿的前提下，阻流環(huán)與活塞環(huán)所謂間隙應盡量小。取值可為：銅環(huán)（0.35%～0.40%）d；尼龍環(huán)（0.25%～0.30％）d，d為活塞桿直徑。

      4）清理水垢并檢查水路，保障水路通暢；

      5）調(diào)整設備安裝精度或調(diào)整導向環(huán)，將活塞中心線抬高。 

      填料函漏氣致使的密封不良 

      故障： 

      1）密封環(huán)冷流損壞變形；

      2）密封環(huán)磨損，其周向間隙已經(jīng)閉合，不能收縮補償；

      3）同一密封元件中的兩個密封環(huán)次序安裝錯誤；

      4）密封元件的密封端面過于粗糙；

      5）活塞桿被拉毛，氣體沿縫隙漏出；

      6）密封環(huán)的數(shù)目不夠；

      7）密封環(huán)的周向彈簧力太大，填充PTFE無法自由膨脹，從而導致其在軸向厚度上變形，端面密封被破壞；

      8）填料盒中所留的端面熱膨脹間隙太小，將密封環(huán)擠住，端面之間的摩擦力使密封環(huán)內(nèi)圓不能和活塞桿結合。 

      處理方法： 

      1）合理設計阻流環(huán)，以發(fā)揮阻留作用；

      2） 換密封環(huán)或加大密封環(huán)開口間隙；

      3）應把徑向開口在外經(jīng)處密封的密封環(huán)置于遠離氣缸的一側；

      4）當密封元件的端面太粗糙時，應該適當進行研磨；

      5）當活塞桿被拉毛而使氣體順著活塞桿泄漏時，則應修理活塞桿；

      6）密封環(huán)數(shù)目不夠，應當適當?shù)脑黾用芊猸h(huán)數(shù)目；

       7）減少密封環(huán)的周向彈性力。填充PTFE密封環(huán)的周向彈性力，一般為金屬環(huán)的2/3；

       8）增加填料盒中密封環(huán)的軸向熱膨脹間隙。其間隙值可?。?.5%～3.2％）δ，δ為密封環(huán)與尼龍阻流環(huán)的總厚。對于具有軸向彈簧的填料函，軸向間隙可取（3.5%～4.5％）H，H為填料盒元件槽的深度。 

密封環(huán)壽命不長及其他原因 

      故障： 

       1）壓縮或輸送的氣體介質(zhì)不清潔；

       2）操作工藝條件與壓縮機設計參數(shù)不符，導致氣體溫度升高，加速密封環(huán)損壞；

       3）設備轉(zhuǎn)速增加，則活塞線速度增加，加速了密封環(huán)磨損；

       4）填充PTFE密封環(huán)或尼龍密封環(huán)的材質(zhì)差、顆粒粗大、材質(zhì)疏松、分層、性能不良等都可能加速密封環(huán)磨損。 

       處理方法： 

        1）對不清潔的氣體進行過濾，使之達到氣體要求；

        2）對使用工藝條件與壓縮機參數(shù)不符的問題，在工藝參數(shù)不能改變的情況下，則應重新考慮修改措施；

        3）對于設備運轉(zhuǎn)速度加快而造成的密封環(huán)嚴重磨損，應對設備運轉(zhuǎn)速度予以調(diào)整，恢復原轉(zhuǎn)速；

        4）對不符合密封環(huán)材質(zhì)要求的密封配件及不符合加工制造的材質(zhì)均不能使用，應選擇達標的材質(zhì)和密封環(huán)。 

       結論 

        活塞與氣缸之間、活塞桿與氣缸之間，因有相對滑動，所以就留由空隙，壓縮機在工作時，為防止壓縮氣體從這些縫隙中泄漏，就安裝就密封裝置。在活塞壓縮機中，密封不良存在 的安全隱患，其故障嚴重的影響了壓縮機的安全運行，也影響壓縮機的效能。因此，由于密封不良造成的壓縮機故障是不容忽視的，遇到類似的故障，應針對其故障實際情況，對壓縮機密封系統(tǒng)進行仔細徹底的檢查，找出引發(fā)故障的原因，對癥下藥。另外，對密封元件的質(zhì)量要求也要嚴格按照其標準，需要具有良好的密封性能和足夠的耐久性能，已保障壓縮機安全高效的運行。

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