一、引言
【壓縮機網(wǎng)】目前，現(xiàn)有技術中的氣體壓縮裝置，大多都是通過活塞的往復運動來改變氣體體積的。然后，再由氣體體積變化后產(chǎn)生的壓力，來直接推動密封墊在密封腔中的運動，從而達到進氣、出氣的目的。然而，如果密封墊長時間處于這樣的運動過程中，很可能會由于瞬時受力過大造成零件損壞，壽命減短。同時，在整個工作過程中會產(chǎn)生噪音嚴重、密封性能不理想等并發(fā)問題。
二、閥組件的構成
如下圖1為閥組件的結構分解圖，閥組件主要包括：閥底座1、放置于閥底座1內(nèi)的彈性元件，優(yōu)選彈簧2、位于彈性元件上的閥片3、以及直接與閥片3連接的閥蓋4。
其中，閥底座1內(nèi)部可以具有凹槽，便于彈簧在凹槽內(nèi)進行限位；閥底座1與閥蓋4采用的是過盈配合的連接方式；閥組件還可以配有壓帽，壓帽上具有與外部零部件連接的外螺紋壓帽通過擠壓閥蓋或者閥底座，以保證閥組件的良好的氣密性。同時，在閥組件出現(xiàn)問題需要維修的時候，也能很容易的通過拆卸壓帽取出閥組件的閥底座、彈簧、閥片和閥蓋進行及時維修，不會因為閥組件的問題使整個機器報廢或者存在維修不便的缺點。其中，壓帽通過外螺紋與其它零部件連接的方式，也可以用其它連接方式代替。
三、閥組件的進、出氣動作原理
首先，這種新型空壓機閥組件是一種自動動作閥。它借助于氣缸工作腔和閥腔之間的壓力差來開合。同時在進、出氣動作過程中，流經(jīng)氣閥的氣流對閥片還有一個推動力，與彈性元件的彈力相互制約，從而實現(xiàn)單向的進、出氣動作。
利用此閥組件控制進氣的具體方法步驟為：當閥底座1的下方直接與氣缸相連接時，若活塞處于進氣行程，則閥片在氣體吸力作用下，克服彈性元件的壓縮彈力，被吸附在閥底座上，此時閥組件的腔外壓力大于腔內(nèi)壓力，氣體便被迫通過閥組件進入到氣體容器，進氣過程完成。
利用此閥組件控制出氣的具體方法步驟為：當閥蓋4的下方直接與氣缸相連接時，若活塞處于出氣行程，則閥片在氣體推力的作用下克服彈性元件的壓縮彈力被吸附在閥底座上，此時閥組件的腔內(nèi)壓力遠大于腔外壓力，氣體便被通過閥底座排出到閥組件的腔外，出氣過程完成。
在進氣、出氣的工作過程中，由于起緩沖作用的彈性元件——彈簧的存在，使得閥片受力時間延長、瞬時受力減小，整個工作過程受力更加均勻，閥片與閥底座之間的接觸也更加柔和，噪音也隨之減小。由于閥片的工作過程得到優(yōu)化，使的整個閥組件的壽命能得到大幅度的提升。通過實驗驗證，在閥組件中增加彈性元件和壓帽，解決了閥組裝置壽命短、噪音大、維修困難的缺陷。
同一種閥組件，上下兩種不同的安裝方式，便實現(xiàn)了空壓機進氣和出氣兩種不同動作的控制。在某種意義上講，還減少了零件的種類，提高了零件的通用性和標準性。
四、閥組件的常見故障和解決措施
對于純機械的結構而言，再好的設計，再優(yōu)良的零件，也阻擋不住長時間使用后零件的老化，性能的降低以及外界環(huán)境的影響。
首先，我們需要學會怎樣根據(jù)空壓機運行的聲音、溫度和壓力、流量等工藝參數(shù)，來判定到底是不是氣閥組件壞了。對于一個有經(jīng)驗的設備管理人員，僅通過設備的運行聲音就可以判定故障點。因為空壓機高速運轉起來，會產(chǎn)生機械聲響的地方并不多，其中進出氣閥組件就是最主要的一個。這個過程其實就等同于醫(yī)學“望聞問切”里面的“聞”這個環(huán)節(jié)。對于壓力、流量等工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)測量和監(jiān)控是屬于“望”這個環(huán)節(jié)了，觀察、關注、設備的運行性能參數(shù)。“問”可以是設備管理人員去問使用氣源的人，也可以是氣源的使用者去向設備管理人員反饋，此刻空壓機的供氣是否正常，是什么樣的狀態(tài)。最后一個環(huán)節(jié)“切”，是要用手去感受設備本身的震動，和設備本身的溫度。當空壓機設備出現(xiàn)異常時，就會出現(xiàn)異常的機械運動，產(chǎn)生莫名的震動和極劇的溫度升高，大多還伴隨刺耳的異音。這主要因為它是一種高速運動的機械，從量變到質(zhì)變只需要短短幾分鐘就夠了。
那么，一般引起氣閥組件出現(xiàn)故障的原因都有哪些呢？通過上文，我們可以看出閥組件的構成，閥組件中主要就閥片和彈簧在一直運動，所以當它們出現(xiàn)運動不正常時，便也直接宣告這臺空壓機“生病”了。
什么會導致閥片和彈簧運行不正常呢？如：1）空壓機設備的使用環(huán)境中粉塵顆粒較多，在進出氣過程中卡在了閥組件內(nèi)部，使閥片不能實現(xiàn)單向密封導致漏氣，更甚者會導致閥片和彈簧的損壞。2）潤滑油進入氣閥組件形成油粘滯，導致閥片和彈簧運行動作延遲、阻力變大、聲音異常甚至斷裂。另外，機組共振、操作不當?shù)仍蛞矔е麻y組件不能正常運行。
有效定期的檢修設備是降低損失的最佳途徑。意思就是說按照設備的點檢要求，定期對關鍵的部件進行檢修，即使沒有問題也要按照點檢要求去檢查。對于氣閥組件，就需要按要求重點檢查一下閥片和彈簧，是否有扭曲、變形和損傷，是否還具有彈力，密封效果是否還良好等。一旦有上述現(xiàn)象，就要進行及時的維修或者直接更換新的備件，時刻保證氣閥組件處于最佳狀態(tài)。
五、結語
這種新型空壓機用閥組件，是基于現(xiàn)有機械原理的基礎上拓展出來的一種新型應用，并非突破性的發(fā)明。但是，它改善了現(xiàn)存同類閥組件的技術缺點，使得氣閥組件的通用性和標準性更好，密封性更強，噪音更低，維修更易，壽命更長。也希望大家能在這個閥組件的基礎上，研發(fā)出更加優(yōu)良的零件。
參考文獻
[1]成大先.機械設計手冊[M].化學工業(yè)出版社.2007
[2]陸寧.機械原理[M].機械工業(yè)出版社.1997
作者簡介
吳廣忠（1980--），男，漢族，山東省青島市人，大學本科（工學學士），畢業(yè)于青島科技大學，中級工程師，研究方向：空氣壓縮機。
來源：本站原創(chuàng)
【壓縮機網(wǎng)】目前，現(xiàn)有技術中的氣體壓縮裝置，大多都是通過活塞的往復運動來改變氣體體積的。然后，再由氣體體積變化后產(chǎn)生的壓力，來直接推動密封墊在密封腔中的運動，從而達到進氣、出氣的目的。然而，如果密封墊長時間處于這樣的運動過程中，很可能會由于瞬時受力過大造成零件損壞，壽命減短。同時，在整個工作過程中會產(chǎn)生噪音嚴重、密封性能不理想等并發(fā)問題。
二、閥組件的構成
如下圖1為閥組件的結構分解圖，閥組件主要包括：閥底座1、放置于閥底座1內(nèi)的彈性元件，優(yōu)選彈簧2、位于彈性元件上的閥片3、以及直接與閥片3連接的閥蓋4。
其中，閥底座1內(nèi)部可以具有凹槽，便于彈簧在凹槽內(nèi)進行限位；閥底座1與閥蓋4采用的是過盈配合的連接方式；閥組件還可以配有壓帽，壓帽上具有與外部零部件連接的外螺紋壓帽通過擠壓閥蓋或者閥底座，以保證閥組件的良好的氣密性。同時，在閥組件出現(xiàn)問題需要維修的時候，也能很容易的通過拆卸壓帽取出閥組件的閥底座、彈簧、閥片和閥蓋進行及時維修，不會因為閥組件的問題使整個機器報廢或者存在維修不便的缺點。其中，壓帽通過外螺紋與其它零部件連接的方式，也可以用其它連接方式代替。
三、閥組件的進、出氣動作原理
首先，這種新型空壓機閥組件是一種自動動作閥。它借助于氣缸工作腔和閥腔之間的壓力差來開合。同時在進、出氣動作過程中，流經(jīng)氣閥的氣流對閥片還有一個推動力，與彈性元件的彈力相互制約，從而實現(xiàn)單向的進、出氣動作。
利用此閥組件控制進氣的具體方法步驟為：當閥底座1的下方直接與氣缸相連接時，若活塞處于進氣行程，則閥片在氣體吸力作用下，克服彈性元件的壓縮彈力，被吸附在閥底座上，此時閥組件的腔外壓力大于腔內(nèi)壓力，氣體便被迫通過閥組件進入到氣體容器，進氣過程完成。
利用此閥組件控制出氣的具體方法步驟為：當閥蓋4的下方直接與氣缸相連接時，若活塞處于出氣行程，則閥片在氣體推力的作用下克服彈性元件的壓縮彈力被吸附在閥底座上，此時閥組件的腔內(nèi)壓力遠大于腔外壓力，氣體便被通過閥底座排出到閥組件的腔外，出氣過程完成。
在進氣、出氣的工作過程中，由于起緩沖作用的彈性元件——彈簧的存在，使得閥片受力時間延長、瞬時受力減小，整個工作過程受力更加均勻，閥片與閥底座之間的接觸也更加柔和，噪音也隨之減小。由于閥片的工作過程得到優(yōu)化，使的整個閥組件的壽命能得到大幅度的提升。通過實驗驗證，在閥組件中增加彈性元件和壓帽，解決了閥組裝置壽命短、噪音大、維修困難的缺陷。
同一種閥組件，上下兩種不同的安裝方式，便實現(xiàn)了空壓機進氣和出氣兩種不同動作的控制。在某種意義上講，還減少了零件的種類，提高了零件的通用性和標準性。
四、閥組件的常見故障和解決措施
對于純機械的結構而言，再好的設計，再優(yōu)良的零件，也阻擋不住長時間使用后零件的老化，性能的降低以及外界環(huán)境的影響。
首先，我們需要學會怎樣根據(jù)空壓機運行的聲音、溫度和壓力、流量等工藝參數(shù)，來判定到底是不是氣閥組件壞了。對于一個有經(jīng)驗的設備管理人員，僅通過設備的運行聲音就可以判定故障點。因為空壓機高速運轉起來，會產(chǎn)生機械聲響的地方并不多，其中進出氣閥組件就是最主要的一個。這個過程其實就等同于醫(yī)學“望聞問切”里面的“聞”這個環(huán)節(jié)。對于壓力、流量等工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)測量和監(jiān)控是屬于“望”這個環(huán)節(jié)了，觀察、關注、設備的運行性能參數(shù)。“問”可以是設備管理人員去問使用氣源的人，也可以是氣源的使用者去向設備管理人員反饋，此刻空壓機的供氣是否正常，是什么樣的狀態(tài)。最后一個環(huán)節(jié)“切”，是要用手去感受設備本身的震動，和設備本身的溫度。當空壓機設備出現(xiàn)異常時，就會出現(xiàn)異常的機械運動，產(chǎn)生莫名的震動和極劇的溫度升高，大多還伴隨刺耳的異音。這主要因為它是一種高速運動的機械，從量變到質(zhì)變只需要短短幾分鐘就夠了。
那么，一般引起氣閥組件出現(xiàn)故障的原因都有哪些呢？通過上文，我們可以看出閥組件的構成，閥組件中主要就閥片和彈簧在一直運動，所以當它們出現(xiàn)運動不正常時，便也直接宣告這臺空壓機“生病”了。
什么會導致閥片和彈簧運行不正常呢？如：1）空壓機設備的使用環(huán)境中粉塵顆粒較多，在進出氣過程中卡在了閥組件內(nèi)部，使閥片不能實現(xiàn)單向密封導致漏氣，更甚者會導致閥片和彈簧的損壞。2）潤滑油進入氣閥組件形成油粘滯，導致閥片和彈簧運行動作延遲、阻力變大、聲音異常甚至斷裂。另外，機組共振、操作不當?shù)仍蛞矔е麻y組件不能正常運行。
有效定期的檢修設備是降低損失的最佳途徑。意思就是說按照設備的點檢要求，定期對關鍵的部件進行檢修，即使沒有問題也要按照點檢要求去檢查。對于氣閥組件，就需要按要求重點檢查一下閥片和彈簧，是否有扭曲、變形和損傷，是否還具有彈力，密封效果是否還良好等。一旦有上述現(xiàn)象，就要進行及時的維修或者直接更換新的備件，時刻保證氣閥組件處于最佳狀態(tài)。
五、結語
這種新型空壓機用閥組件，是基于現(xiàn)有機械原理的基礎上拓展出來的一種新型應用，并非突破性的發(fā)明。但是，它改善了現(xiàn)存同類閥組件的技術缺點，使得氣閥組件的通用性和標準性更好，密封性更強，噪音更低，維修更易，壽命更長。也希望大家能在這個閥組件的基礎上，研發(fā)出更加優(yōu)良的零件。
參考文獻
[1]成大先.機械設計手冊[M].化學工業(yè)出版社.2007
[2]陸寧.機械原理[M].機械工業(yè)出版社.1997
作者簡介
吳廣忠（1980--），男，漢族，山東省青島市人，大學本科（工學學士），畢業(yè)于青島科技大學，中級工程師，研究方向：空氣壓縮機。
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