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制冷壓縮機零件損傷的原因及磨損規(guī)律
機械設(shè)備的工作性能隨使用時間的延長而下降，當(dāng)其工作性能指標(biāo)超出了規(guī)定的范圍即出現(xiàn)了故障或損傷。故障或損傷的表現(xiàn)形式多種多樣，發(fā)生的原因也各不相同，除人為因素造成的故障外一般故障或損傷形式多為磨損、變形、斷裂和腐蝕等，其中因磨損而出現(xiàn)的故障或損傷形式比較常見。對一臺大修的制冷壓縮機進行檢測可以發(fā)現(xiàn)，凡有相對運動、相互摩擦的零件(如缸套、活塞、活塞環(huán)、曲軸、主軸承、連桿軸承等)都有不同程度的磨損。磨損的速度不僅直接影響設(shè)備的使用壽命，而且還造成能耗的大幅度增加。
零件磨損的原因：
①磨料磨損，由于摩擦副一個表面硬的凸起部分和另一表面接觸，或者兩摩擦面間存在著硬的質(zhì)點，在發(fā)生相對運動時，兩個表面中的一個表面或兩個表面的材料發(fā)生轉(zhuǎn)移的磨損現(xiàn)象稱為磨料磨損。磨料與零件表面做相對運動時，作用在磨料上的力可以分解為垂直于表面的分力和平行于表面的分力。力的分配比例不同，磨損的形式也有所不同。
②黏著磨損，構(gòu)成摩擦副的兩個摩擦面，在相對運動時，由于黏著作用，使一個表面上的材料轉(zhuǎn)移到另一個表面上所引起的磨損稱為黏著磨損。摩擦副在重載條件下工作，由于潤滑不良、相對運動速度高、摩擦產(chǎn)生的熱量來不及散掉，摩擦副表面產(chǎn)生*的溫度，材料表面強度降低，使承受高壓的表面凸起部分相互黏著，繼而在相對運動中被撕裂下來，使材料從強度低的表面上轉(zhuǎn)移到材料強度高的表面上，造成摩擦副的災(zāi)難性破壞，如咬死或劃傷
③疲勞磨損，摩擦副材料表面上局部區(qū)域在循環(huán)接觸應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞裂紋，由于裂紋擴展并分離出微片和顆粒的一種磨損形式稱為疲勞磨損。根據(jù)摩擦副之間的接觸和相對運動方式可將疲勞磨損分為滾動接觸疲勞磨損和滑動接觸疲勞磨損兩種形式。滾動軸承、傳動齒輪等有相對滾動摩擦副表面間出現(xiàn)的麻點和脫落現(xiàn)象都是由滾動接觸疲勞磨損造成的。其特點是經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)接觸應(yīng)力的作用，麻點或脫落才會出現(xiàn)。實際上，純滾動疲勞磨損是比較少見的，大多數(shù)情況下，滾動過程中總含有滑動成分?；瑒右鸬募羟袘?yīng)力與滾動時的法向正應(yīng)力共同作用，使應(yīng)力的大小和方向有很大的變化，引起疲勞裂紋的萌生和擴展方式也大不相同。
④腐蝕磨損在腐蝕性環(huán)境中，摩擦表面上發(fā)生的比單純機械摩擦損失與單純腐蝕損失之和高得多的一種破壞形式稱為腐蝕磨損。其主要特點是磨損過程中既有機械摩擦起作用，又有腐蝕破壞起作用，表現(xiàn)出*的磨損速率。通常是摩擦為腐蝕發(fā)生提供了新鮮的金屬表面，腐蝕改變了金屬表面的性質(zhì)，使摩擦造成的磨損速度加快。根據(jù)腐蝕介質(zhì)的特性，通常將腐蝕磨損分為氧化磨損和特殊介質(zhì)中的腐蝕磨損。
在摩擦過程中，摩擦表面在空氣中氧或潤滑劑中氧的作用下所生成的氧化膜很快被機械摩擦去除的磨損形式稱為氧化磨損。工業(yè)中應(yīng)用的金屬絕大多數(shù)都會被氧化，在幾秒鐘內(nèi)都會生成幾十個分子厚度甚至更厚的表面膜，這些氧化膜的性質(zhì)對磨損有重要的影響。若金屬表面生成致密、完整與基體結(jié)合牢固的氧化膜，而且膜有很好的耐磨性能，則磨損輕微。若膜的耐磨性不好，當(dāng)有摩擦存在時，磨損嚴(yán)重。在摩擦過程中，環(huán)境中的酸、堿等電解質(zhì)作用于摩擦表面上所形成的腐蝕產(chǎn)物迅速被機械摩擦所除去的磨損形式稱為特殊介質(zhì)中的腐蝕磨損。這種磨損的機理與氧化磨損相似，但磨損速率較氧化磨損高得多。介質(zhì)的性質(zhì)、環(huán)境溫度、構(gòu)成摩擦副金屬的電偶序關(guān)系、腐蝕產(chǎn)物的強度、附著力等都對磨損速率有重要影響。
零件磨損的規(guī)律，制冷壓縮機零件磨損后的修復(fù)是一項很重要的工作。要做好磨損零件的修復(fù)工作，首先必須了解摩擦現(xiàn)象和磨損規(guī)律。相對運動物體間的接觸表面存在著摩擦現(xiàn)象。由于零件在正常條件下受著摩擦力的長期作用，零件摩擦表面逐漸地出現(xiàn)磨損或損壞稱為機械磨損。機械磨損可分為均勻磨損，不均勻磨損及刮紋和凹痕三種不同形式。在制冷壓縮機的零件中，由于經(jīng)常承受交變載荷及沖擊載荷，不均勻磨損較為普遍。零件的磨損特性按磨損增長速度可分為三個階段：①磨合階段又稱初磨損階段。由于零件加工或修理后表面不十分平整或不光潔，磨合開始時零件的磨損非常迅速，隨著零件兩表面在全負荷的條件下磨損相接近時，磨合磨損稍為平緩，說明磨合階段結(jié)束。②工作磨損階段又稱正常工作磨損階段。其特性是磨損過程十分穩(wěn)定，這個階段的運轉(zhuǎn)時間即表示零件修理前的工作期限。③強烈磨損階段又稱事故磨損，其特征是磨損十分迅速。這是由于零件配合間隙超過要求，幾何形狀改變，零件的潤滑條件變壞，造成零件的工作條件惡化，并受著附加沖擊負荷，因而容易發(fā)生事故。在零件磨損特性曲線上，c點是零件或配合件的大間隙點。C點以后階段，進入了機械事故多發(fā)階段，因此必須及時修理或更換。磨損特性上的B點到c點，對可修復(fù)的配合件來說，就是修理間隔時間，對不可修理的零件就是零件的使用壽命。能否延長零件的正常工作時間，應(yīng)正確確定配合間隙大值和磨合初值的差。初值過小，潤滑油供給不充分，不能形成完整的油膜，零件表面潤滑不充分，磨損速度快；配合間隙超過大值時，端面上難以儲存潤滑油，而且易出現(xiàn)沖擊載荷，磨損速度同樣很快。因此，檢修中應(yīng)保證合適間隙。檢測計劃也應(yīng)按零件從磨合開始到極限磨損這一階段的工作時間進行編制。