空压机气阀部件的构造及工作原理问题分析和改造方案

1 气阀部件的构造及工作原理
气阀是空压机的咽喉，用来控制吸气和排气。气阀部件由阀座、升程限制器及阀片弹簧等组成，并由螺栓联接成一体。1. 阀座 2. 升程限制器 3. 弹簧 4. 阀片1 气阀组件工作时，阀片靠均匀分布的弹簧压紧在阀座密封面上，并利用工作时气阀内外的气压差自动启闭，空压机从而完成吸气和排气。弹簧工作正常与否，直接影响气阀升降的灵活性，从而影响压缩机吸排气过程的顺利完成。空压机气阀
2 问题分析
由于 LW132-204C 型空压机为无油润滑，升程限制器与阀弹簧直接接触，其间没有润滑油膜隔开。升程限制器与阀弹簧一直工作在 120～160℃ 的高温环境中，且二者摩擦的频率较高 (气阀每分钟启闭约 1 000 次左右)，弹簧磨损严重，导致断裂失效。
3 改造方案
根据气阀的结构原理和存在的问题，先后制订和试验了 2 种改造方案：① 扩大弹簧导向孔，加设含油尼龙衬套；② 改变弹簧的材料，由原来的 65Mn 换成 50CrVA，并对弹簧表面进行硫化或者磷化。这2 种双螺杆空压机改造方案虽然有一定的效果，但是都比较复杂，而且弹簧与阀座间的摩擦仍然存在，还是不能彻底保证弹簧的使用寿命。为此决定改变弹簧形状，用塔形弹簧替换原来的圆柱形弹簧，材质不变，使弹簧与升程限制器弹簧导向孔的内表面无接触，并适当增加弹簧截面直径，保证弹簧的作用力和气阀启闭的灵活性，满足气阀的进排气功能。改造后，可使阀片在关闭过程中，落到阀座的瞬时作用力较空压机气阀小，减少了阀片对阀座的冲击。另一方面，阀片在全开状态时，减少了阀片对升程限制器的冲击，保证了阀片及时关闭。这种改造方法不需要对气阀进行加工处理，塔形弹簧可从市场上直接购买标准件。改造后的弹簧与升程限制器导向孔之间无摩工程井下斜坡道的掘进提供动力支持。螺杆式空压机由于设备本身存在的一些问题，空压机在使用中频繁出现气阀弹簧磨损和断裂现象，致使气阀更换频繁，备件消耗较大，维修量增加，严重阻碍了生产的正常进行。