隔膜压缩机气阀与膜头故障分析和改进

隔膜压缩机气阀与膜头故障分析和改进

燕春

江苏恒久机械股份有限公司 江苏徐州

摘要：为了对隔膜压缩机气阀与摩托故障进行有效的分析，本文首先通过对隔膜压缩机的工作原理进行阐述，然后分析气阀和膜头的主要故障原因，最后提出相关改进措施，旨在为促进我国工业企业在实际隔膜压缩机使用过程中的安全性和稳定性提供参考和借鉴意义。

关键词：隔膜压缩机；气阀；膜片；故障分析；改进措施

引言

隔膜压缩机作为一种容积式压缩机，其具有特殊的使用性能，其中膜片能够将被压缩气体和外界进行有效的隔离。与其他的压缩机进行比较，隔膜压缩机综合性能更加优异，比如余隙容积、密封效果、压缩效果、安全环保效果、散热效果等，能够满足更多的工业化工应用场合，对于一些腐蚀性、有毒性和易燃易爆气体进行有效的处理。但是在实际的使用过程中，隔膜压缩机气阀和膜头部位容易发生故障和损坏，降低整体的隔膜压缩机使用寿命。一般的隔膜压缩机膜头使用寿命在三个月左右，如果气阀和膜片发生了故障，会使得整体压缩机压缩效果大大降低。因此，为了有效降低和解决发生的故障问题，需要对其发生的原因进行充分分析和研究，结合实际的使用情况，对隔膜压缩机气阀与膜头结构进行优化和改进，促进相关企业综合效益的提升。

1 隔膜压缩机工作原理

与其他压缩机不同的是，隔膜压缩机的内部安装了相应的薄膜，并且该薄膜处于缸盖和配油盘中间部位，能够将缸盖和配油盘形成有效的隔离和封闭腔面，组成油腔结构。具体的结构图如下图1所示。在油腔内部有可以进行往复运动的活塞装置，使得电动机皮带和曲柄连杆机构进行有效的驱动。同时，膜片能够通过液压油压力，为其振动过程提供源源不断的动力。在此基础上，缸盖上的吸气阀与排气阀进行循环交替运作，实现整体气体的压缩过程。

图 1 隔膜压缩机缸体结构

2 气阀的故障形式和原因分析

2.1 气阀的使用周期

一般的隔膜压缩机二级气阀的主要结构包括簧片阀座、阀片、弹簧、升程器等。阀座上的同心凸台表面与阀片一同构成气体密封结构。结合实际的使用情况，在隔膜压缩机的使用过程中，平均每一至两个月需要更换一次二级进气阀。

2.2 气阀的故障形式和原因分析

结合实际的应用情况，对损坏的气阀进行拆检和分析，能够发现其中多数弹簧弹性进行了改变，甚至发生折断现象。这主要是由于弹簧本身需要承受较高的压力，使得气阀构件和周边结构的温度进行了升高。如果长期处于高温环境下，弹簧自身的结构性能会产生一定的变化。这种变化主要是交变载荷引起的塑性变形和蠕变，对其整体机械强度和综合性能造成了巨大的负面影响。如果弹簧发生断裂或弹性不足的问题，会使整体阀座材料的强度、韧性效果和抗疲劳性能降低，使得阀座凸台表面受力不均匀。同时，使得阀座上同心凸台表面与阀片进行碰撞，从而产生磨损和碰撞等现象。

2.3 针对气阀故障的改进措施和建议

综上所述，气阀弹簧的性能会对阀座的使用寿命产生关键影响。其弹簧性能如果发生下降现象，会使得阀片和阀座之间接触效果进行降低。尤其针对高温环境下，对于阀座和弹簧的机械性能进行增加更加重要。这样不仅能够避免出现弹簧因为高温而造成的蠕变和腐蚀变化，还能够提高阀座的综合性能。因此，在实际的使用过程中，工作人员需要对气阀相关材料的选择、制造过程以及热处理工艺过程进行有效的控制，结合先进的制作经验和科学技术，对进气阀、排气阀、进气压力、排气压力的关系进行研究。并根据不同的使用要求进行改进和创新，从而降低气阀发生故障的概率。

3 膜片产生故障的原因及改进措施

3.1 膜片产生故障的原因分析

（1）对于膜片发生故障的原因进行分析，根据其膜压机的结构和主要作用进行研究。压模机的主要功能是对于气瓶和管束进行填装，其二级排气压力会产生一定的变化。一般变化幅度在1.6~17.5MPa之间，会产生较大的压差。目前使用的油压调节阀主要固定为一个油压定值，这样会使得膜片两侧产生较大的压力差异，使得膜片达到最大挠度。一般二级膜片承受的油压与气压压差在 18.4 MPa以下，如果压差数值越大，则气侧膜片和膜腔曲面之间的碰撞效果更加明显，对于膜片产生的冲击效果也更加显著，提高了膜片发生故障和损坏的概率。

（2）隔膜压缩机液压油会产生一定的污染问题。在正常的使用过程下，根据相关使用规定，隔膜压缩机的内部气腔和油腔必须保持洁净，不能出现异物，避免对膜片造成外力破坏。通过气体清洗方式，能够保证气腔和油腔的清洁程度，提高气体的纯度。并且如果在入口处安装相应的过滤装置，能够有效地对气体进行清洁，降低气腔侧颗粒物对膜片造成的损坏情况。

3.2 提高膜片使用时长的措施和建议

（1）为了延长隔膜压缩机膜片的使用寿命，可以通过对调压阀进行有效的改造，使其对膜片两侧压差的随动阀进行自动的控制。在气压升高的情况下，相应的油压也进行了升高，降低膜片两侧压差的数值。这样能够有效的降低其对于膜片的冲击效果，延长膜片的使用时长。

（2）同时工作人员需要对液压油进行定期的过滤和清洁。液压油作为隔膜压缩机重要的工作介质，需要有效保证在其与内部油侧膜腔的接触过程中没有相关固体颗粒阻碍。在对过滤液压油进行及时的清洁过程中，需要根据不同的使用要求和使用时长，合理的控制过滤工作开展的周期，一般过滤周期为两个月左右。

4 结束语

综上所述，隔膜压缩机在实际使用过程中，其气阀和膜头发生破损的概率较大。因此为了有效提升隔膜压缩机的使用效率和稳定性，企业需要着重关注其气阀与膜头故障的分析和改造，合理的控制运行周期，并及时的对液压油进行过滤和清洁，提高膜片和气阀的使用寿命，为企业带来更高的经济效益。

参考文献：

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