关键词：煤矿井下；空压机；故障；拆解
引文：在我国经济和科技高速发展的推动下，我国煤矿产业得到了有效的发展，随着社会的进步和发展，对于煤矿资源的需求量在不断增加。煤矿井下防爆车辆应用数量在不断增加，但是由于其空压机而引发的故障问题也在不断增多，严重影响到了作业效率，通常表现为储气罐空气压力达不到要求。本文主要研究的为某井下防爆车辆空压机故障问题，在对其控制管路和管路故障检测的过程中没有发现问题，问题主要来源于空压机，通过对空压机原理、结构以及故障问题进行了深入的分析，并提出了空压机故障解决方案。
1空压机的原理和结构
空压机是煤矿井下防爆车辆中的重要组成结构，并且发挥着重要的作用。空压机的作用原理主要有以下内容：发动机曲轴旋转主要是由发动机曲轴齿轮利用中间齿轮而促使其曲轴旋转，活塞的往复运动主要是依靠曲柄连杆机构旋转实现的，活塞运动位置为气缸。活塞的运动会引起空气容积的变化，从而促使外界空气进入气缸，外界空气进入气缸的途径主要为吸气阀、空气滤清器、进气管道；活塞从上止点向下止点运动时，会导致空气容积变大，外界空气压力大于气缸内空气压力，反而促使外界空气被吸入气缸；如果活塞从下止点向上止点运动，那么此时吸气阀会关闭，从而导致空气被挤压，如果压力超过一定数值，那么就会导致排气阀膜片被顶开，从而促使被压缩的空气进入储气罐，被压缩进入储气罐的空气是清洁高压空气，被应用于发动机启动。在煤矿井下防爆车辆空压机运行的过程中，重复进行以上内容，能够将高压空气持续传输到储气罐，如果在储气罐中的空气压力到达一定数值，压力阀会被开启，从而将储气罐内的高压空气排出储气罐。在空压机运行的过程中会促使压缩的空气温度上升，为能够有效降低温度上升速度和对温度的有效控制，通常需要安装金属散热管和温度传感器，金属散热管和温度传感器的安装位置主要为高压气体管路，通常需要将其温度控制在150摄氏度以下，如果超过这个数值温度保护系统就会启动，促使发动机处于停止运行的状态。煤矿井下车辆空压机工作原理将如图一所示。.png)
图一 空压机工作原理示意图
煤矿井下车辆空压机通常由多个部分构成，主要有压缩机构、传动机构、密封部分、冷却部分、压力阀。首先，空压机的压缩结构主要是由进排气阀、气缸、活塞构成；空压机的传动结构通常主要是由十字头、齿轮、连杆等部分构成；空压机的密封部分通常主要是由两部分构成，分别为进气压力阀密封、气压膜片密封；空压机的润滑部分主要是曲轴；冷却部分主要是由发动机冷却装置、空压机顶部铝制件等构成；压力阀在空压机运行的过程中发挥着重要的作用。
2空压机故障分析
2.1故障现象
本文主要研究的对象主要是某型号防爆车辆的空压机，某型号防爆车辆使用一段时间后发生了故障问题，无法正常运行，故障现象主要为车辆无法启动、空压机无法进行压气、储气罐压力低。通过对其进行有效的分析，这项故障问题的发生主要是因为防爆车辆空压机质量所引起的。
2.2拆解观察
为了能够实现对防爆车辆空压机故障问题的有效分析，需要对防爆车辆空压机进行拆解观察，在此项故障处理过程中主要拆解了三台空压机，随着空压机的拆解进程可逐步观察到以下三种现象：首先，煤矿井下车辆空压机存在膜片室机油过多的现象，膜片密封处机油常常会处于高温环境中，从而导致大量硬质颗粒和机油碳化问题。许多颗粒物堆积在高压气体出口处，在一定程度上严重破坏了空压机压气的密封性；其次，在煤矿井下车辆空压机活塞拆解的过程中观察到在活塞顶部出现了机油碳化的问题；最后，在空压机拆解的过程中发现气环间开口距离比较小。
2.3分析探讨
在煤矿井下车辆工作的过程中空压机会处于运行的状态，发动机齿轮的运动会带动空压机齿轮的旋转，从而促使空压机曲轴运动，曲轴的运动会促使活塞往复运动，从而实现持续进行吸气压缩，进而不断的将高压气体挤入气罐；在吸气的环节膜片通常会将高压气体的两个气口压住，从而保证高压气体也不会被排出；如果气罐气体压力达到一定数值时，那么会使把气体排出，主要是依赖于压力阀完成此项工作，在这个过程中膜片密封往往会处于压紧密封的状态。
空压机压气故障问题主要有以下几点内容：第1点，膜片室机油过多，膜片密封处机油常常会处于高温环境中，从而导致大量硬质颗粒和机油碳化问题。许多颗粒物堆积在高压气体出口处，在一定程度上严重破坏了空压机压气的密封性，最终造成 空压机 压气不足；第2点，在空压机中存在 气环间开口相邻距离比较小，从而导致 大量机油 进入 压气腔室， 在运行的过程中常常处于高温的状态 ，从而导致 机油碳化和出现颗粒物 的问题 。
3 故障解决方案
3.1 预防故障方案
首先 ，在煤矿井下车辆 选购的过程中 ，需要对其 出厂合格证 进行严格的检查 ，而且还需要在 相关的协议中 规定 气环开口相对位置。其次 ，需要对 要积极开展 缸压和气环的气密性检测；最后 ，在空压机 使用的过程中 需要进行 不定期抽检 ，在检测的过程中 需要采用 专门的设备仪器 。
3.2 故障解决方案
首先 ，需要将空压机进行充分拆解 ，对其 内部机油和积炭进行有效的 清理 ，应将 活塞 、膜片 等零部件 放置在 测试溶液中进行有效的浸泡 ，溶液温度大约为80~95摄氏度 ，浸泡时间为3~4小时 ， 在这种环境下 积碳和颗粒 会被软化 ，然后再采用 刷子和干布 去除积碳 ，然后再对其采用 50~80度的热水清理 ，然后再将其吹干 。如果零部件损坏程度较大 ，则需要对其进行更换 ；其次 ，在空压机装配过程中 由专业技术人员完成 ，为了能够有效保证 气缸的气密性 ，那么则需要将 第2道气环开口 与油环开口错开角度 控制到最大化 。在空压机装配完成后 严禁出现 憋卡问题，为了能够 掌握气缸运动状态 ，那么可以通过手动方式 转动曲轴 对其进行观察 。
结束语 ：为能够保证 矿井下车辆 空压机稳定运行 ，那么一定要保证 空压机的质量 ，加强对其质量检测 ，并定期对其进行保养 和检修。
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论文作者:郭萌锋,
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：空压机论文; 车辆论文; 井下论文; 煤矿论文; 过程中论文; 膜片论文; 故障论文; 《城镇建设》2020年2月第5期论文;