1　引言
高壓空壓機(jī)是軍港或軍械供氣站等場(chǎng)所的主要設(shè)備之一，通過空壓機(jī)各級(jí)氣缸中工作容積的不斷變化，對(duì)吸入的空氣進(jìn)行壓縮，從而產(chǎn)生具有一定壓力的壓縮空氣。空壓機(jī)啟動(dòng)后，壓力逐漸升高，其產(chǎn)生的綜合活塞力通過活塞、連桿及曲軸部件傳遞給滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承再通過其安 裝孔傳遞給兩端支撐的曲軸箱和軸承座上，Z后通過空壓機(jī)支腳傳遞給安裝基礎(chǔ)]。空壓機(jī)工作時(shí)，滾動(dòng)軸承與其安裝孔之間有交變的作用力，同時(shí)為了降低空壓機(jī)的振動(dòng)和噪聲等指標(biāo)，一般既要控制曲軸的徑向跳動(dòng)，也要控制曲軸的軸向竄動(dòng)，即要限制曲軸在徑向和軸向上的運(yùn)動(dòng)而不能發(fā)生大的位移變化量。
2　異常噪聲的現(xiàn)象及原因分析
某型高壓空壓機(jī)在首臺(tái)樣機(jī)開始試運(yùn)行的過程中，逐漸出現(xiàn)間歇性的異常噪聲，且隨著末級(jí)背壓的升高，噪聲值有加大的趨勢(shì)，且當(dāng)時(shí)除了噪聲異常外，空壓機(jī)仍能“正常”運(yùn)行。在發(fā)現(xiàn)此異常現(xiàn)象后，工廠工程技術(shù)人員時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查驗(yàn)、分析。基于此款高壓空壓機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊和出現(xiàn)異常噪聲現(xiàn)象的特點(diǎn)，經(jīng)初步判斷，可能有如下幾個(gè)方面的原因：
（1） 組合氣閥。由于各級(jí)的氣閥均為組合閥，在工作過程中，其進(jìn)、排氣閥片或彈簧片可能出現(xiàn)了局部斷裂或破損，在高頻率的吸氣和排氣過程中，發(fā)出間歇性的空氣噪聲；
（2） 風(fēng)扇葉片。因風(fēng)扇與曲軸采用錐面配合，且冷卻風(fēng)扇的葉片直徑較大，在曲軸帶動(dòng)風(fēng)扇做高速旋轉(zhuǎn)的過程中，由于其錐面加工誤差、裝配質(zhì)量、葉片剛度以及動(dòng)平衡等因素的綜合影響，風(fēng)扇葉片振幅過大導(dǎo)致與其周圍物體有輕微的摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生間歇性的機(jī)械噪聲；
（3） 軸承缺油。曲軸主軸頸處安裝滾動(dòng)軸承的供油量不足，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)軸承出現(xiàn)了干摩擦或局部結(jié)構(gòu)性損傷而產(chǎn)生的異常噪聲；
（4） 軸承公差與配合。曲軸主軸頸處安裝滾動(dòng)軸承的公差與配合不當(dāng)，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)軸承松動(dòng)后出現(xiàn)了間隙而產(chǎn)生的異常噪聲。
3　異常噪聲的排除過程及方法
在綜合考慮了該設(shè)備的保障性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，同時(shí)盡量縮短故障排除的時(shí)間，在進(jìn)行故障排查前，制定了排查步驟：先檢查空壓機(jī)外圍的輔助部分，再檢查空壓機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即先排查拆卸少的外圍部件，Z后排查拆卸多的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
首先，根據(jù)噪聲源的分布情況，通過逐級(jí)拆卸各級(jí)的氣缸蓋，取出對(duì)應(yīng)級(jí)的組合閥，開機(jī)檢查并通過前后噪聲的對(duì)比，初步判斷異常噪聲不是由組合閥引起的。
其次，根據(jù)冷卻風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，先拆掉其周圍的風(fēng)扇罩殼，開機(jī)后噪聲依然存在，后把冷卻風(fēng)扇及其附屬管路均拆卸下來，開機(jī)發(fā)現(xiàn)噪聲 依舊，故而判斷異常噪聲也不是風(fēng)扇葉片引起的。
Z后，在空壓機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上查找原因，因軸承座是通過8個(gè)螺栓連接到曲軸箱端部的，故先把軸承座從端部拆卸下來并檢查其內(nèi)孔安裝的滾動(dòng)軸承。當(dāng)軸承座拆卸完畢時(shí)，其表面溫度仍有約30益左右，經(jīng)初步檢視，在滾動(dòng)軸承的可視表面上均勻布滿了潤(rùn)滑油，也沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷及干涉現(xiàn)象，但隨后用手稍用力向外拉動(dòng)滾動(dòng)軸承時(shí)，即被輕松地拉出來3 mm左右，且同時(shí)發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承在孔內(nèi)可以輕微的“晃動(dòng)”（由表1知此時(shí)已為小間隙配合了），后把其一起放入油槽內(nèi)稍許加熱即可把滾動(dòng)軸承完全拉出來，此時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承座的內(nèi)孔表面和滾動(dòng)軸承的外圓周表面上，且沿著圓周運(yùn)動(dòng)的方向上均有明顯的摩擦痕跡，后經(jīng)檢測(cè)，內(nèi)孔已失圓。
經(jīng)過分析，初步判斷異常噪聲是由于安裝在軸承座內(nèi)孔處的滾動(dòng)軸承出現(xiàn)了間隙配合，并在高速旋轉(zhuǎn)和力的共同作用下，發(fā)生了較嚴(yán)重的相 對(duì)位移，從而產(chǎn)生了異常噪聲。
4　試驗(yàn)驗(yàn)證的過程及方法
在設(shè)計(jì)空壓機(jī)時(shí)，尤其是配裝在艦船上的空壓機(jī)，一般有質(zhì)量要求，為了降低機(jī)組的整體質(zhì)量，軸承座等采用鑄鋁合金ZL104，滾動(dòng)軸承選用進(jìn)口件，一般為軸承鋼或合金鋼的標(biāo)準(zhǔn)件。當(dāng)拆卸下來的軸承座降至環(huán)境溫度12.5益時(shí)，使用內(nèi)徑千分表測(cè)量軸承座的內(nèi)孔，其Z小直徑處的偏差約為-0.013 mm，用杠桿千分尺測(cè)量滾動(dòng)軸承的外徑，其尺寸偏差約為-0.004 mm。調(diào)閱軸承座原始設(shè)計(jì)尺寸，其內(nèi)孔的極限偏差為