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浅谈:活塞空压机气阀的再生利用
时间: 2017-04-10     关键词:

    

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 活塞式空压机广泛应用于石油、化工、冶金、医药、矿山、能源等国民经济各个部门,它是通过活塞在气缸内作往复运动,利用吸、排气阀将气体吸入排出提高气体压力的机械设备。全国约有几十万台压缩机在运行。每台压缩机有几个至几十个吸排气阀工作。气阀的工作寿命大约是8000小时,也就是说每年要有数以百万计的气阀在报废。每个气阀的价值几百元到几千元不等,进口活塞式压缩机的气阀甚至要万元以上,如果将这些气阀全部报废,那将是一笔数亿元的经济损失。本文提出将这些报废气阀起死回生重新应用到压缩机上的方法,供活塞式压缩机的用户借鉴参考。

一、吸气阀的修复方法

活塞空压机吸气阀基本上分为两大类,一种是无气量调节的吸气阀,另一种是带有气量调节的吸气阀。下面就两种吸气阀的修复方法说明如下:

1、无气量调节的吸气阀

活塞式空压机运转8000小时(大约一年时间)后,进入了压缩机的大修期,拆检吸气阀部件时会发现,吸气阀阀座与阀片接触的密封面部分已经出现了磨损、划痕等影响密封性能的缺陷。由于吸气阀密封面的缺陷,使吸气阀漏气,降低了压缩机的工作效率,这就是压缩机排气量逐渐下降的原因之一,如果把这样的吸气阀清洗干净后重新装回压缩机上,因为密封面缺陷没有得到修复,漏气的因素仍然存在,势必造成整台压缩机组排气量的下降,排气温度也要增高。当密封面损伤较严重时,排气量将大幅度下降,排气温度也会增高许多。当排气温度超过控制温度上限值时,整台压缩机组就会自动停机。因此,大多数压缩机用户会把大修后的气阀组件更换新的,旧气阀报废,有的用户则把密封面磨损不太严重的气阀经清洁处理后,重新安装到压缩机气缸上。通过上面的分析,很显然这也是不正确的,是得不偿失的。更好的处理方法是:准备两块500×500mm(当然是越大越好)铸铁平台,平台的平面度要小于1000/0.05毫米的精度等级,用机械润滑油(把用过报废的活塞式压缩机润滑油经沉淀后取上层的油即可)把100号金刚砂混合成浆糊状涂抹到铸铁平台上,将吸气阀的阀座、阀盖(也称升程限制器以下略)密封面端置放到平台上,沿水平方向均匀的旋转移动,使密封面与平台上的金刚沙混合物做摩擦运动,通过对阀座、阀盖密封面均匀的研磨,达到密封面的平面度小于0.02毫米的平面度要求。注意在研磨过程中应让平台受到均匀的磨损,使整个铸铁平台保证平面度不改变(即让多个阀座、阀盖在平台的不同位置做研磨以保证平台的均匀磨损)。当阀座阀盖的密封面都出现了研磨的痕迹时,即说明已经研磨好了,利用煤油清洗干净。在另一块铸铁平台上铺上一块大绒布,绒布上涂抹用机械油与氧化铬膏混合成浆糊状的混合物,把清洗好的阀座阀盖放上,在平台上再做一次氧化铬研磨抛光,目的是提高密封面的粗糙度精度等级。这样可以提高吸气阀的使用寿命,增强其密封性能,提高了空压机的比功率。把经氧化铬研磨抛光好的阀座阀盖用煤油清洗干净,用风筒吹干(如果不等着急用,可以用纸盖上防尘,自然风干也可以),换上新的阀片、缓冲片、升程垫、弹簧组装好待用。

2、有气量调节的吸气阀

为节省能源,提高经济效益,大多数活塞式压缩机都要求具备气量调节功能。即根据生产流程中气量的变化,要求压缩机的排气量做出相应的调节,更简单可行的方法是通过压开吸气阀阀片的方式来实现。负荷调节器的阀杆将吸气阀部件中压叉分部件推向底部,使之压住阀片,让吸气阀不再工作,根据生产流程中气量的需要量,将气缸的盖侧或轴侧吸气阀压开,或者将吸气阀全部压开,达到25%、50%、75%、100%的气量调节。有气量调节功能的吸气阀,其修复方法是:阀座、座盖仍按上述的方法,用研磨法使密封面达到精度要求。所不同的是,阀座、阀盖经研磨后其厚度有所减少,没气量调节的吸气阀减薄量可忽略不计。而有气量调节的吸气阀要求压叉压住阀片时,阀片与阀盖间要有0.05~0.1毫米的缓冲间隙值,由于经修复的阀座厚度减少,这时阀片与阀盖之间的间隙就可能很小了,甚至没有间隙了,压叉压住阀片如果没有间隙的缓冲效果,阀片、阀盖就会受到损伤,影响其使用寿命。所以必须把压叉部件也要做相应的研磨,其压叉的研磨量按阀座阀盖的减薄量值,实际操作时,由于报废气阀锈蚀、磨损比较严重,准确的测量存在难度,更可靠的办法是,用手将压叉部件压住阀片,测量阀片与阀盖的间隙值,当阀片与阀盖间隙值达到0.05~0.1毫米时,就说明压叉部件的研磨量恰到好处。把阀座、阀盖、阀片、缓冲片、升程垫、弹簧等用煤油清洗干净吹干,即可组装待用了。

二、排气阀的修复方法

活塞式空压机绝大多数采用上进下出的结构设计,所以排气阀大多安装于气缸的下方。为了便于安装,防止气阀脱落,排气阀的阀座配置两个销钉,拆装时一定要注意,防止销钉的脱落。因为销钉脱落到气缸里不被发现,会造成重大的设备事故。排气阀的修复方法基本上与吸气阀相同,所不同的是排气阀的阀盖可不必像吸气阀盖那样仔细的研磨,达到设计要求即可。将经处理好的阀座阀盖用煤油清洗干净,吹干,换上新的阀片、弹簧、缓片、升程垫组装好待用。顺便提醒一点,氧气压缩机气阀要进行脱脂处理后再安装。

三、几点需要注意的问题

1.气阀弹簧不能重复使用

气阀是活塞式压缩机的易损件,尤其是气阀弹簧更容易出现断裂事故。当气阀出现问题拆检时,或中修、大修期间拆检气阀时,除个别弹簧破损外大部分弹簧都完好,很多用户会将这些用过的弹簧清洗后重新安装使用,认为这是节约成本,其实这是一种错误做法。新旧气阀弹簧混装时,旧弹簧已经工作了一段时间,刚度有所下降,新旧弹簧不能同步工作,阀片受力不均匀,旧气阀弹簧已接近疲劳破坏周期等原因,这些原因都会缩短压缩机正常工作周期。

2.控制同组气阀弹簧的高度差

安装到同一组气阀的弹簧高度应力求一致,目的是每个弹簧都受力均匀,能同步工作。生产厂家大都要求每组气阀弹簧高度差不超过0.2毫米,笔者认为同组气阀弹簧高度差应控制在0.1毫米之内,以保证每组气阀弹簧工作寿命基本达到一致。分析气阀弹簧个别的首先断装原因,每组气阀里自由高度更高的会更先断裂。因为它受力更大,变形量更大,寿命当然更小,同组气阀弹簧自由高度相差越大,气阀的工作寿命就越低。

3.研磨减薄量的控制

阀座阀盖靠研磨使其恢复精度,达到再利用的目的。研磨使阀盖、阀座的厚度减少,为保证安全可靠有效的气阀再利用,控制减薄量很重要。因阀座阀盖的设计强度和刚度裕度都比较大,故强度和刚度并不是要控制减薄量的主要原因。重要的是因阀盖的减薄会降低阀片的升程,特别是吸气阀的阀盖要求粗糙度精度较高,更应注意控制其减薄量。阀片升程量误差应控制在0.1毫米之内时,这样对气阀的工作性能不会有太大的改变,故阀盖的减薄值要控制在0.1毫米之内。一般气体用的气阀阀盖每次研磨减薄量大约0.03毫米,含腐蚀性气体的阀盖减薄量0.05毫米左右,也就是说气阀修复次数控制在2~3次为佳。

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