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第1章 概论1

1 空气压缩机站简介1

1．1 压缩空气在工业企业的作用1

1．2 压缩空气生产过程及设备1

1．2．1 压缩空气生产过程1

1．2．2 压缩空气生产设备4

1．3 空气压缩机站的安全与环境保护6

1．3．1 对空气压缩机站房安全的一般要求6

1．3．2 对空气压缩机站的特殊要求7

1．3．3 对环境保护的一般要求8

2 空气压缩机站设备运行与维修管理的主要内容8

2．1 设备运行管理的主要内容8

2．2 设备维修管理的主要内容9

2．3 空气压缩机站的生产、技术、经济考核指标9

3 空气压缩机站的管理人员及对其业务素质的要求9

第2章 空气压缩机组12

1 空气压缩机12

1．1 空气压缩机的工作原理与力学基础12

1．1．1 空气压缩机的工作原理12

1．1．2 空气压缩机的热力性能13

1．1．3 空气压缩机的作用力15

1．2 空气压缩机的分类、结构形式及特点20

1．2．1 空气压缩机的分类及型号编制方法20

1．2．2 往复活塞式压缩机的结构形式及其特点22

1．2．3 常用结构形式压缩机性能比较33

1．3 空气压缩机的主要部件33

1．3．1 机身33

1．3．2 曲轴连杆机构34

1．3．3 气缸与活塞41

1．3．4 气阀44

1．3．5 滑动密封部件47

1．3．6 润滑系统48

1．3．7 冷却系统52

1．4 推荐采用的国产空气压缩机的技术经济指标55

2 空气压缩机的驱动机构56

2．1 驱动机的种类及选型56

2．2 空气压缩机与驱动机的连接57

3 空气压缩机的附属设备57

3．1 进气滤清器57

3．2 冷却器61

3．3 液气分离器62

3．4 储气罐64

3．5 安全阀65

3．6 空气压缩机站的冷却水系统66

3．6．1 开放式冷却系统66

3．6．2 封闭式冷却系统68

3．6．3 对冷却水水质的要求70

3．6．4 封闭式冷却系统的防冻71

3．6．5 冷却水的节约71

3．6．6 水管中的压力降72

3．7 空气压缩机使用的仪表73

第3章 空气压缩机驱动用电动机75

1 电动机75

1．1 电动机常用公式75

1．2 电动机铭牌76

1．3 常用电动机分类76

1．3．1 按外壳防护形式分类76

1．3．2 按安装方式分类77

1．3．3 按工作制及定额分类78

1．3．4 按绝缘等级分类78

1．3．5 按转速与频率关系分类79

2 笼型异步电动机80

2．1 异步电动机的工作原理80

2．2 笼型异步电动机的起动81

2．2．1 直接起动82

2．2．2 减压起动83

2．3 笼型异步电动机的保护87

3 绕线型异步电动机的起动88

4 同步电动机90

4．1 同步电动机的工作原理90

4．2 凸极式同步电动机的基本结构93

4．3 同步电动机型号与参数95

4．4 同步电动机的励磁系统96

4．4．1 励磁主电路97

4．4．2 触发控制回路98

4．5 同步电动机的保护105

4．5．1 主电路过电压保护105

4．5．2 主电路过电流保护105

4．6 晶闸管励磁装置的调试105

4．6．1 灭磁插件的检查和整定105

4．6．2 其他插件的检查和整定107

4．6．3 晶闸管励磁装置试车110

5 高压电动机的供电与控制111

5．1 高压电动机的供电111

5．2 高压电动机的控制112

6 电动机的干燥112

7 变频技术116

第4章 空气压缩机的安装与调试122

1 压缩机的基础122

1．1 对基础的基本要求122

1．2 地脚螺栓与垫铁124

1．2．1 对地脚螺栓与垫铁的技术要求124

1．2．2 地脚螺栓与基础的连接124

1．2．3 垫铁125

1．2．4 机座、垫铁及地脚螺栓同时安装法126

2 压缩机的安装127

2．1 压缩机整机安装127

2．2 压缩机现场组装安装129

2．2．1 压缩机的清洗129

2．2．2 机身和中体的安装129

2．2．3 曲轴和轴承的安装130

2．2．4 连杆的安装132

2．2．5 十字头的安装133

2．2．6 联轴器的安装134

2．2．7 气缸的安装135

2．2．8 活塞和活塞杆的安装136

2．2．9 填料函的安装139

2．2．10 气阀的安装140

2．3 润滑系统的安装141

2．4 气体管道的安装141

2．5 附属设备的安装142

2．6 压缩机组安装竣工检验记录表143

3 空气压缩机的调试144

3．1 试车前的准备144

3．1．1 压缩机的准备144

3．1．2 驱动机的试验144

3．2 空载试车144

3．2．1 冷却水系统和润滑油系统的试验144

3．2．2 空载试运转145

3．3 负荷试车145

3．3．1 吹洗145

3．3．2 升压试车146

3．3．3 安全阀调试和气量调节装置试验146

3．3．4 负荷连续运行试验146

3．4 压缩机运行测试149

3．4．1 压力的测量149

3．4．2 温度的测量150

3．4．3 转速的测量151

3．4．4 排气量的测量152

3．4．5 压缩机轴功率的测量152

3．4．6 冷却水消耗量的测定155

3．4．7 润滑油消耗量的测定155

3．4．8 基础与管道振动的测量156

3．4．9 噪声的测量156

4 竣工验收159

第5章 空气压缩机站设备运行管理160

1 设备运行管理的目标和主要内容160

2 严格执行空气压缩机组安全运行规程160

2．1 空气压缩机组安全运行规程161

2．2 空气压缩机组运行记录162

3 实行空气压缩机站设备节能运行164

3．1 空气压缩机站设备节能运行的主要环节164

3．2 空气压缩机站设备节能运行操作示例165

4 防止厂区压缩空气管网的泄漏损失166

4．1 厂区管网的敷设形式及其优缺点166

4．2 厂区管网泄漏的预防维修167

5 合理安排设备运行和维修时间168

6 产品成本管理169

6．1 产品成本的构成169

6．2 降低产品成本的几项措施169

7 设备运行情况的记录和统计171

第6章 设备维修工程基础知识174

1 概述174

2 设备维修方式174

2．1 预防维修175

2．2 改善维修175

2．3 事后维修176

3 设备的可靠性和可利用率176

3．1 设备的可靠性176

3．1．1 可靠性的定义176

3．1．2 可靠度176

3．1．3 平均故障间隔期和故障频率177

3．1．4 维修度177

3．2 设备的可利用率177

3．3 设备完好标准178

4 设备维护178

4．1 日常维护178

4．2 定期维护179

5 设备点检179

5．1 日常点检179

5．2 定期检查181

6 设备故障的基础理论知识和分析法183

6．1 故障的分类183

6．1．1 渐发性故障和突发性故障183

6．1．2 功能故障和参数故障183

6．2 故障模式和故障机理184

6．2．1 故障模式184

6．2．2 故障机理184

6．3 故障分析法185

6．3．1 故障树分析法185

6．3．2 PM分析法188

7 设备的状态监测诊断技术188

7．1 振动诊断技术189

7．2 润滑油样分析法190

7．3 测温技术190

7．4 泄漏检测仪190

7．5 润滑油质量检测仪191

8 设备修理计划191

8．1 修理类别191

8．2 设备修理复杂系数191

8．3 设备修理计划的编制步骤192

9 备件管理192

第7章 空气压缩机组的维护与小修194

1 设备维修方式和维修组织194

1．1 设备维修方式194

1．2 设备维修组织194

2 认真贯彻设备完好标准195

2．1 往复活塞式空气压缩机完好标准195

2．2 压力容器完好标准195

3 空气压缩机组的维护196

3．1 日常维护196

3．2 定期维护196

3．2．1 定期维护的内容和技术要求196

3．2．2 定期维护的实施程序198

4 空气压缩机的润滑管理198

4．1 润滑管理的基本内容198

4．2 润滑油质量监测199

4．3 润滑油的过滤200

4．4 静电净油法201

4．4．1 静电净油法的原理201

4．4．2 静电净油机201

5 往复活塞式空气压缩机的振动监测202

6 设备故障管理204

6．1 设备故障管理的开展方法205

6．2 设备事故的处理与防范206

6．2．1 设备事故分类206

6．2．2 设备事故处理207

6．2．3 设备事故的防范207

7 空气压缩机组的小修208

7．1 小修内容208

7．1．1 定期维护方面208

7．1．2 修理方面209

7．2 质量控制与验收209

8 储气罐的安全技术管理210

8．1 压力容器的使用与管理210

8．2 压力容器的定期检验211

8．3 安全附件212

第8章 电动机的运行管理和维修214

1 电动机完好标准214

2 电动机运行前的准备及检查214

3 运行中电动机的管理和维护215

4 电动机维修215

4．1 电动机的维修方式215

4．2 电动机的维护修理216

5 电动机润滑219

6 电动机常见故障原因、排除与修理220

6．1 异步电动机常见故障原因与排除220

6．2 三相异步电动机的局部修理228

6．2．1 定子绕组接地故障诊断228

6．2．2 定子绕组断路故障诊断228

6．2．3 定子绕组短路故障诊断230

6．2．4 绕组接线错误的检查231

6．2．5 三相异步电动机转子修理232

7 同步电动机晶闸管励磁装置的维护和检修235

7．1 装置的维护235

7．2 一般故障的检修235

7．3 同步电动机常见故障及排除237

第9章 空气压缩机常见故障与排除240

1 常见一般故障及排除240

1．1 过热240

1．2 异常声响241

1．3 排气量降低243

1．4 液压泵、注油器故障245

1．5 冷却水泵故障246

1．6 振动带来的故障246

2 气阀故障及排除247

2．1 产生原因247

2．2 排除方法248

3 指示图显示的故障及排除253

4 突发性故障及排除255

4．1 断裂故障255

4．2 爆炸事故256

第10章 空气压缩机大修工艺技术258

1 空气压缩机大修技术经济管理工作要点258

1．1 大修前的管理工作258

1．2 大修的典型内容259

1．3 主要零件的更换标准259

1．4 施工阶段及竣工验收的管理工作261

2 空气压缩机主要零部件管理工艺261

2．1 机身的修理261

2．1．1 轴承孔表面磨损的修理261

2．1．2 油池渗漏的修理263

2．2 曲轴的修理263

2．2．1 轴颈磨损的修理263

2．2．2 曲轴弯曲变形的修理266

2．2．3 键槽磨损的修理267

2．3 连杆的修理267

2．3．1 连杆大端变形的修理267

2．3．2 连杆小头孔磨损的修理268

2．3．3 钢制连杆体弯曲、扭曲变形的修复268

2．3．4 螺栓、螺母的更换268

2．3．5 连杆修理技术要求268

2．4 滑动轴承的修理268

2．4．1 修理方法268

2．4．2 轴承合金的浇注与补焊269

2．4．3 滑动轴承轴瓦的技术要求270

2．5 气缸的修理270

2．5．1 气缸镜面磨损与拉伤的修理270

2．5．2 气阀孔的气阀支承座密封面损伤的修理272

2．6 活塞与活塞杆的修理272

2．6．1 活塞托瓦的修理274

2．6．2 活塞环槽的修理275

2．6．3 活塞杆的修理275

2．7 液压泵的修理276

2．8 冷却器的修理277

2．8．1 列管式冷却心子泄漏的修理277

2．8．2 散热片式冷却心子泄漏的修理278

2．8．3 缝隙板式冷却器泄漏的修理278

3 空气压缩机大修后装配工艺要点278

4 试车与验收279

4．1 试车前的准备工作279

4．2 无负荷试验279

4．3 负荷试验280

4．4 设备验收280

第11章 空气压缩机的易损零件281

1 空气压缩机的易损零件及备件281

2 易损零件及其制造工艺283

2．1 轴瓦283

2．2 连杆小头衬套285

2．3 活塞环287

2．4 填料密封圈290

2．5 刮油环293

2．6 气阀阀片和气阀弹簧293

2．7 填充聚四氟乙烯活塞环和支承环298

3 易损零件的储备管理302

3．1 备件的储备形式302

3．2 常备件的储备定额302

3．3 备件储备管理工作要点303

第12章 空气压缩机实现无油润滑的技术改进305

1 概述305

2 活塞的设计306

2．1 活塞的结构306

2．2 活塞环槽数量的确定307

2．3 活塞与活塞环槽的结构尺寸307

2．4 活塞用的材料308

3 活塞环的设计308

3．1 活塞环的结构形式308

3．2 活塞环的结构尺寸311

4 支承环的设计312

4．1 支承环的结构形式312

4．2 支承环的结构尺寸315

5 弹力环的设计316

5．1 弹力环用的材料316

5．2 弹力环的结构和安装形式316

5．3 弹力环的弹力和开口计算316

5．4 弹力环的结构尺寸317

5．5 弹力环制造技术要求318

6 填料函的设计318

6．1 填料的结构尺寸318

6．2 填料的组合320

6．3 填料元件用的材料320

7 活塞杆的设计320

7．1 活塞杆的强度校核320

7．2 活塞杆冷却装置的设计321

8 中间接筒的设计322

8．1 单室中间接筒322

8．2 加长单室中间接筒322

8．3 双室中间接筒322

8．4 长双室中间接筒323

8．5 抽真空装置324

9 空气压缩机实现无油润滑改装示例324

第13章 微型计算机在空气压缩机运行中的应用328

1 概述328

2 空气压缩机控制系统的设计329

3 微型计算机在空气压缩机测试中的应用330

3．1 微型计算机的特点330

3．2 微型计算机的组成330

3．3 空气压缩机控制中数字输入通道332

3．4 微型计算机与输入通道间的信息交换333

3．5 实现工程量的直接数字输出333

3．6 巡回测量的定时打印制表334

3．7 系统中的若干问题及部分程序335

第14章 设备维修的几项技术经济管理工作343

1 制定设备维修工作定额343

1．1 每一修理复杂系数维修工作定额的缺点343

1．2 按型号制定空气压缩机组维修工作定额的可行性343

1．3 按型号制定空气压缩机组维修工作定额的方法344

2 设备外委修理的管理346

2．1 编制设备修理委托书347

2．2 选择承修企业并签订设备修理合同347

2．3施工管理工作348

3 设备报废与更新的管理349

3．1 设备报废349

3．2 设备更新350

3．2．1 制定设备更新规划350

3．2．2 设备选型351

3．2．3 签订设备订货合同351

3．2．4 设备到货入库管理352

3．2．5 设备安装验收353

3．3 新设备使用初期的管理353

3．3．1 使用初期的主要管理工作353

3．3．2 设备质量综合评价法354

4 设备档案管理355

4．1 设备档案应包括的资料355

4．2 设备档案管理工作要点357

5 设备维修技术资料管理357

5．1 设备维修用主要技术资料357

5．2 技术资料室及其管理制度359

附录A 本手册引用的有关标准目录361

参考文献362