空壓機上油過快問題的原因分析

一、問題的提出
我公司生產(chǎn)的微型高壓空氣壓縮機是定型產(chǎn)品。從1996年開始，我公司常有少量空壓機在試車時出現(xiàn)上油過快問題，我們曾對此情況進行過分析，但是沒找到原因。不得已只得通過技術(shù)改造，在該類空壓機上油部位加上節(jié)油器以減慢上油速度，使其油耗達到標準。通過改造，在一段時間內(nèi)空壓機上油過快問題得到了解決。但在1998年7月的一批空壓機試車中又出現(xiàn)了更嚴重的上油問題，在裝上節(jié)油器后，空壓機油耗還是大大超標，有幾臺空壓機在試車時每運行2～3h就得加一次油。針對此情況，公司再次成立了技術(shù)小組，對此問題進行分析研究，找出了解決辦法。

二、原因分析

我們選取了一種型號為CZ―0.42/150的空壓機作為研究對象，對其零件，特別是氣缸、活塞、活塞環(huán)、扭曲環(huán)、刮油環(huán)的關鍵尺寸、重要尺寸進行了仔細測量，測量結(jié)果零件都能達到圖紙要求。把所有零件裝配成整機進行試車，發(fā)現(xiàn)該機上油過快，目測該機上油情況我們就可斷定其油耗不合格。試著讓這臺機器滿負荷運轉(zhuǎn)24h后，檢測氣缸、活塞環(huán)等磨損情況，結(jié)果正常，再測活塞環(huán)彈力也正常，因此沒能找到原因。第二次，我們從零件中選取一套優(yōu)質(zhì)品，要求尺寸保持在零件公差適中范圍。在仔細選取活塞環(huán)時，發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)厚度雖保持在公差范圍內(nèi)，但在一個圓周上的厚度尺寸相差較大，有的活塞環(huán)厚度差競有0.01mm以上。因此我們特別選取一些厚度差控制在5μm以下的活塞環(huán)進行裝配，試車結(jié)果上油過快問題得到了解決。經(jīng)24h型式試驗上油為65g/h，符合標準要求。經(jīng)多次試驗(其中包括其它型號機)，上油問題完全得到解決。

三、理論分析

我公司高壓空壓機為三級級差式空壓機(見圖1)，上油是通過二級壓縮氣體泄漏至曲軸箱，迫使通過曲軸打油而產(chǎn)生飛濺的壓縮機油油霧從上油口噴至吸氣口處，從而保證對空壓機各級進行潤滑。該類型空壓機的二級排氣壓力高達3.4～4.9MPa，同曲軸箱的壓差非常大，另外作為微型空壓機，為了小巧，活塞環(huán)根數(shù)也比一般少，實際連扭曲環(huán)也只有5根(不包括刮油環(huán))，因此密封效果也差些。當裝有不合格活塞環(huán)的空壓機壓縮氣體時，因活塞環(huán)端面同活塞環(huán)槽端面密封不好，從而造成氣體泄漏成倍增加，當泄漏至曲軸箱的氣體過多時，空壓機上油也會過多，這樣就會造成上油過快問題。

圖1　空壓機結(jié)構(gòu)示意圖
活塞環(huán)為什么會產(chǎn)生如此大的厚度差呢?我們分析在市場經(jīng)濟下，外協(xié)廠家為爭效率，在磨活塞環(huán)端面時退刀不完全，公差雖達到了要求，但厚度相差較大。如按正規(guī)操作，按磨床精度不應產(chǎn)生這樣的問題。另外我公司也有責任，因為圖紙只規(guī)定了厚度公差，并無成品厚度差要求，從而使貌似合格的活塞環(huán)產(chǎn)生了問題。

四、處理方法

根據(jù)ISO的糾正預防要求，我們對產(chǎn)品圖紙進行了修改，通過保證活塞環(huán)質(zhì)量，徹底解決了高壓空壓機上油過快問題。