文档介绍：船用空气压缩机故障现象及维护管理
前言:
随着现在航运业的飞速发展,对于船舶机械的要求也越来越高,不仅仅表现在船舶主机上,一些辅助机械对整条船舶,尤其是在远洋航行中也起到了至关重要的作用。空压机是船舶的必备辅助机械,因为它是船上压缩空气的唯一来源,决定了船舶主机的启动,和一些辅机及气动机械的运行等。
空压机的安全可靠运行是船舶安全运行的必备条件,而空压机运行过程中由于运动部件磨损导致泄漏,润滑不良等等原因会引起空压不能正常工作,从而影响船舶的运行。
现代船舶大多数采用的是活塞式空压机,下面就通过对船用空气压缩机运行中常见故障现象的分析,结合自身学习和船上经验,指出空气压缩机停车和运行管理中应注意的关键问题,并对空气压缩机易损件的检修提出建议。
一、空气压缩机压缩空气作用
用于压缩空气的机械称为空气压缩机。。本章讨论的是船上普遍采用的活塞式空压机。压缩后的空气称为压缩空气,储存于空气瓶中的压缩空气,船员俗称冷气。压缩空气在船上主要用于一下几个方面:
1、~;
2、、中型柴油机操纵和换向机构的动力;
3、,刹车、填充压力水柜、鸣放汽笛吹洗机件和海底阀等。
空压机是消耗机械能的机械,必须依靠原动机(电动机、内燃机)拖动。船上的空压机一般为间歇性运行,连续运转的时间往往不能超过1h,原动机多为电动机。大中型柴油机船舶上,通常配备2~3台空压机。某些中小型船舶上,柴油机的自由端配备由曲轴上偏心轮驱动的空压机。
二、活塞式空压机的工作原理

所谓理想工作循环,即不考虑工作循环中的泄漏,气流流经阀和管路时的压力损失以及气流作不等速运动的惯性影响,并假设空气与缸壁等无热交换,压缩过程中空气的温度不变,压缩后的空气全部排出气缸。
如图所示,当活塞2 在气缸1 中从死点 a 向右移动时,活塞2 左边的气缸容积增大,缸内形成真空,大气中压力为P1 的空气就压开吸气阀3,等压进入气缸一直到活塞移到右死点6为止。这是吸气过程,在PV( 图上如直线a-b) 所示。
当活塞2改变运动方向从右死点向左移动时,吸气阀3 关闭,活塞2 左边的气缸容积减小,气体受到压缩,压力升高,直到活塞左移至点c,缸内压力上升至 P2 为止,这是等温压缩过程,如曲线b-c所示。
当活塞由点c 继续左移时,排气阀 4 开启,空气等压排出气缸,直至活塞左移至死点d 为止,这是等压排气过程,如直线 c-d所示。至此,空压机已完成一个工作循环。只要活塞不断在缸内作往复运动,空气就不断被吸人、压缩和排出。由于P-V图上吸气、压缩和排气过程线所围成的面积 abcd 表示空压机一个理想循环所消耗的压缩功,故图1有理论示功图之称。
以上讨论的理想工作循环是耗功最小而排气量最大的工作循环。
图1 单台空压机的理论示功图
1——气缸;2——活塞;3——吸气阀;4——排气阀

空压机实际工作循环与理想工作循环的主要差别在于:
(1)有余隙容积。所谓余隙容积指的是活塞排气冲程结束时,缸内的剩余容积。

图2活塞式空压机的实际示功图
即活塞位于上死点时缸盖与活塞顶之间的容积。活塞式空压机必须有余隙容积,以免曲柄连杆机构受热膨胀或连杆轴承松动等,引起活塞撞击气缸盖,或空气中的水蒸汽被压缩时会凝结成水,产生“液击”而造成机损事故。由于余隙容积的存在,排气过程结束时,缸内就会残留一部分压缩空气。如图2所示,当痞塞从左死点右移时,残存在余隙 VO中的压缩空气就沿曲线4-1膨胀,直至活塞右移至点1缸内压力低于大气压时,新鲜空气才压开吸气阀进入气缸。于是,在吸气冲程中就多了一个膨胀过程,吸气过程由a-b 缩短到1-b,吸气容积相应地由Vh减小到 Vs ,显然,余隙容积Vo越大,膨胀过程越长,吸气容积越小。所以,为了提高空压机的排气量,应尽量减小余隙容积。
运转中,空压机的余隙容积会因轴承的磨损、连杆弯曲变形或更换较厚的气缸垫床而变大。
为了便于测检,余隙容积常用余隙容积高度来表征。余隙容积高度指的是活塞位于缸盖端的死点位置时,活塞顶与缸盖间的距离。船用小排量空压机,~。为了比较不同类型的空压机,常采用相对余隙容积,它是余隙容积与气缸工作容积的比值。
(2)有阻力损失。空气流经吸人滤器、吸排气阀和管路时均有阻力损失,且与气流速度的平方成正比。吸人端的阻力损失,使吸气阀开启延迟,膨胀过程延长,吸气压力降低,气缸的吸气量将由于吸气行程的缩短和吸气比容的增大而减小;排出端的阻力损失势必使排气压力升高,不