2.原因探寻从结构原理图和故障特征中可以看出,压缩机不能加载的直接原因是卸荷阀3的活塞无法右移,而这主要取决于推动活塞、克服弹簧阻力向右移动的控制压力腔中的气压。此气压从小到大的形成,依赖于以下4点:卸荷阀3中活塞与缸体配合的密封情况,阀内放空通道的畅通、弹簧的弹力大小;储气罐10到卸荷阀3连接管道的畅通,管道和接头的密封;阀芯7的正确动作及对放空通道5的密封;电磁阀9的阀芯对内部气流通道的启闭。
·将卸荷阀3解体,缸体圆柱面光滑无痕,镶嵌于活塞环形切槽上的密封圈也完好无损,弹簧洁净无锈蚀。活塞装配在缸体上后,用力轻轻推动,无阻滞现象。检查阀体内部各空气通道,无异常情况。拆开各连接管道,用压缩空气吹拂,管内无堵塞物,气流畅通,各接头的密封0形圈也没有损坏。检查阀芯7,其周边胶皮略有磨损,弹簧无异,阀芯中央位置上封闭放空通道5的圆锥面有轻微、均匀的接触痕迹,阀7应无大碍。但从压缩机得到加载指令后、拆开放空通道5的端部堵头时,有较大气流涌出的现象可知,阀芯7在压缩机加载时,没有移动封堵放空通道5.而阀芯7移动主要取决于阀芯上、下两端面的气压差,下端面弹簧的弹力及阀芯与孔壁的摩擦阻力。在弹簧弹力、摩擦阻力基本不变时,阀芯7无法移动表明它上、下端面压差过小,而下端面的压缩空气来源于电磁阀9.卸下电磁阀顶部的线圈,打开阀体,发现上壳体排气孔根部有一条长约5mm的裂缝。当压缩机加载时,虽然电磁阀9的阀芯正常动作,压缩空气由储气罐经连接管道、电磁阀内部直径5mm(孔径小,有节流作用)通道进人阀芯7下端和控制压力腔4,但由于电磁阀9排气孔根部存在的裂纹,压缩空气出现泄漏,所以控制压力腔4里面气压上升较正常时缓慢,这降低了卸荷阀3活塞向右移动的速度,延长了压缩机负荷从小变大这一过程的时间,致使电流表指针缓慢摆动上升。压缩机工作时,因气流冲击、振动等因素的影响,电磁阀9上的裂纹不断扩大,进人阀芯7下端面及控制压力腔4的压缩空气泄漏量越来越大,阀芯7上、下端面的压差也越来越小。所以,更换新阀芯以后,增大了阀芯与孔壁的摩擦阻力,这样阀芯7不能动作,导致压缩机无法加载。换回原来的旧阀芯后,压缩机虽然加载,但由于泄漏的存在,控制压力腔4的压力有所降低,卸荷阀3的活塞无法克服弹簧的最大弹力而移动到右边的极限位置,压缩机进气量减少,电动机负荷降低,加载工作时电流下降,供气量也自然降低。随着时间的推移,裂纹进一步扩展,当压缩空气进气量和泄漏量相差无几的时候,阀芯7不能动作;封闭放空通道5,控制压力腔4中的压力无法上升,压缩机就自然无法加载。
3.解决措施与效果更换阀芯7、电磁阀9,组装好卸荷阀3及所有连接管道,试车,PLC发出加载指令后,电流表指针从120A处快速地摆动到250A的位置,整个过程只用了8s左右。
到目前为止,空气压缩机已稳定运行了9个月,加载、卸载动作正常,各项参数都处在设定范围之内。