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低溫冷水機(jī)活塞壓縮機(jī)液擊的的過(guò)程和液擊的原因

1.引言 

　　液態(tài)制冷劑和／或潤(rùn)滑油隨氣體吸入壓縮機(jī)氣缸時(shí)損壞吸氣閥片的現(xiàn)象，以及進(jìn)入氣缸后沒(méi)有在排氣過(guò)程迅速排出，在活塞接近上止點(diǎn)時(shí)被壓縮而產(chǎn)生的瞬間高液壓的現(xiàn)象通常被稱為液擊。液擊可以在很短時(shí)間內(nèi)造成壓縮受力件（如閥片、活塞、連桿、曲軸、活塞銷等）的損壞，是往復(fù)式壓縮機(jī)的致命殺手。減少或避免液體進(jìn)入氣缸就可以防止液擊的發(fā)生，因此液擊是*可以避免的。

 

　　通常，液擊現(xiàn)象可分為兩個(gè)部分或過(guò)程。首先，當(dāng)較多液態(tài)制冷劑、潤(rùn)滑油或者兩者的混合物隨吸氣以較高速度進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸時(shí)，由于液體的沖擊和不可壓縮，會(huì)引起吸氣閥片過(guò)度彎曲或斷裂；其次，氣缸中未及時(shí)蒸發(fā)和排出的液體受到活塞壓縮時(shí)，瞬間內(nèi)出現(xiàn)的巨大壓力并造成受力件的變形和損壞。這些受力件包括吸排氣閥片、閥板、閥板墊、活塞（頂部）、活塞銷、連桿、曲軸、軸瓦等。

 

　　2.過(guò)程與現(xiàn)象 

　　(1)吸氣閥片斷裂

　　壓縮機(jī)是壓縮氣體的機(jī)器。通常，活塞每分鐘壓縮氣體1450次（半封壓縮機(jī)）或2900次（全封壓縮機(jī)），即完成一次吸氣或排氣過(guò)程的時(shí)間為0.02秒甚至更短。閥板上的吸排氣孔徑的大小以及吸排氣閥片的彈性與強(qiáng)度均是按照氣體流動(dòng)而設(shè)計(jì)的。從閥片受力角度講，氣體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力是比較均勻的。

 

　　液體的密度是氣體的數(shù)十甚至數(shù)百倍，因而液體流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量比氣體大得多的，產(chǎn)生的沖擊力也大得多。吸氣中夾雜較多液滴進(jìn)入氣缸時(shí)的流動(dòng)屬于兩相流。兩相流在吸氣閥片上產(chǎn)生的沖擊不僅強(qiáng)度大而且頻率高，就好像臺(tái)風(fēng)夾雜著鵝卵石敲打在玻璃窗上，其破壞性是不言而喻的。吸氣閥片斷裂是液擊的典型特征和過(guò)程之一。

 

　　(2)連桿斷裂

　　壓縮行程的時(shí)間約0.02秒，而排氣過(guò)程會(huì)更短暫。氣缸中的液滴或液體必須在如此短的時(shí)間內(nèi)從排氣孔排出，速度和動(dòng)量是很大的。排氣閥片的情況與吸氣閥片相同，不同之處在于排氣閥片有限位板和彈片支撐，不容易折斷。沖擊嚴(yán)重時(shí)，限位板也會(huì)變形翹起。

 

　　如果液體沒(méi)有及時(shí)蒸發(fā)和排出氣缸，活塞接近上止點(diǎn)時(shí)會(huì)壓縮液體，由于時(shí)間很短，這一壓縮液體的過(guò)程好像是撞擊，缸蓋中也會(huì)傳出金屬敲擊聲。壓縮液體是液擊現(xiàn)象的另一部分或過(guò)程。

 

　　液擊瞬間產(chǎn)生的高壓具有很大的破環(huán)性，初人們熟悉的連桿彎曲甚至斷裂外，其他壓縮受力件（閥板、閥板墊、曲軸、活塞、活塞銷等）也會(huì)有變形或損壞，但往往被忽視，或者與排汽壓力過(guò)高混為一談。檢修壓縮機(jī)時(shí)，人們會(huì)很容易發(fā)現(xiàn)彎曲或斷裂的連桿，并給予替換，而忘記檢查其他零件是否有變形或損壞，從而為以后的故障埋下禍根。

 

　　液擊造成的連桿斷裂不同于抱軸和活塞咬缸，是可以分辨出來(lái)的。首先，液擊造成連桿彎曲或斷裂是在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的，連桿兩端的活塞和曲軸運(yùn)動(dòng)自如，一般不會(huì)有嚴(yán)重磨損引起的抱軸或咬缸。盡管吸氣閥片折斷后，閥片碎屑偶爾也會(huì)引起活塞和氣缸面嚴(yán)重劃傷，但表面劃傷與潤(rùn)滑失效引起磨損很不同。其次，液擊引起的連桿斷裂是由壓力造成的，連桿和斷茬有擠壓特征。盡管活塞咬缸后的連桿斷裂也有擠壓可能，但前提是活塞必須卡死在氣缸。抱軸后的連桿折斷就更不同了，連桿大頭和曲軸有嚴(yán)重磨損，造成折斷的力屬于剪切力，斷茬也不一樣。后，抱軸和咬缸前，電機(jī)會(huì)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，熱保護(hù)器會(huì)動(dòng)作。