往复式空压机在各类船舶上的应用十分广泛，由于其长期工作在强烈冲击、高温、高压、高湿等恶劣的工作条件下，因此容易发生故障和事故。其故障主要分为结构性故障和性能方面的故障。工业内窥镜的结构性故障。主要表现在零件磨损、裂纹、装配不当、动静部件间的碰磨及油、气路堵塞等；而性能方面故障，主要表现在内窥镜的机械性能指标达不到要求，结构性故障会反映机器的性能指标，而通过性能指标的评定，也可以反映结构性故障的存在及其严重程度。

1 故障检测形式及监测方式

        对于往复式工业内窥镜空压机监测和诊断，从理论上讲，用振动诊断法是有效的。但对振动敏感点的选择及判据的确定，在理论上和经验上都不太成熟，特别是当前对往复式机械的判别还缺少权威性的判断标准。另外，研究人员在实际检测中还存在其他问题，如振动频率范围宽广，给对激励源的识别带来一些困难；机体内运动零件数量多而形状复杂，在工作状态下难以接近；当运动部件出现不同故障时，对振动性号的分析识别有相当的难度；在测试某一部位时，难以排除来自其他方面的众多干扰等，在监测和诊断方法上，还须辅以其他的检测方法和手段。

        针对以上特点，在空压机故障诊断中，应该使用分析式内窥镜铁谱仪和工业内窥镜两种仪器。

        铁谱分析内窥镜，是一种比较成熟的机械磨损检测方法，其利用高梯度强磁场，将机器油液中所含碎屑按粒度大小有序地分离出来，通过对磨屑形态、大小、成分、浓度和粒度分布等方面，进行定性定量观测，得到有关摩擦磨损状态的重要信息。

        由于磨损或疲劳点蚀引起的异常振动，会使摩擦副在运行中产生的相应的异常磨粒，通过铁谱分析内窥镜，可以直接捕捉到故☆障磨粒，从而实现故障诊断。

        工业内窥镜，利用可弯曲、照明的微型探头深入到机械的内部，将可视的故障信息，传送到显示器上供诊〗断使用，对不能进行拆解观察的机械设备监测诊断具有重要作用。

        因此，应当使用工业内窥镜对可能出现问题的重点部位，进行观察监测，该方法监测的对象是空压机。又由于磨损或疲劳点蚀引起的异常振动，会使摩擦副在运行中产生的相应的异常磨粒，通过油液分析，尤其是铁谱分析，可以直接捕捉到故障磨粒。该方法的监测对象是空压机使用的润滑油，因此是间接方法。

        内窥镜铁谱仪和工业内窥镜两种仪器测试方法同时使用，可大大提高监测的准确性。

2 用分析式铁谱仪诊断实例

        研究人员在抽取某船2号中压空压机的润滑油，进行间接监测。经分析铁谱分析。发现了铝质磨粒，有较多片状磨粒和少量滑动磨粒。通过以上油液分析结果，可以看出，2号中压□空压机铝元素含量较高，磨损加剧，建议换油和进一步检查气缸内部情况，并继续跟踪监测。图l为铁谱图片，其中谱位为谱片的入口端，照明为透射光□　、反射光，放大倍数为100倍，磨粒特征为入口端全貌，且有较多铝磨粒。谱片中磨粒多数小于10μm，个别磨粒尺寸大于10μm，呈碎片状条状，表面粗糙有划痕。从此类磨粒的形成原因，可以判断该空压机存在粘着磨损。

图1 2#中压空压机铁谱图片

3 用工业内窥镜诊断实例

       研究人员，在不对空压机进行拆检的前提下，使用视频内窥镜通过2#中压空压机曲柄箱对活塞和气缸套进行检查，发现该机活塞有数道较深的“拉痕”(见图2)，气缸套上也存在两道“拉痕”(图3)。这种情况，是由于内部相对运动的部件表面温度升高形成的粘连牵拉造成的。该照片验证了空压机存在粘着磨损这一状况。

图2 活塞上的“拉痕” 图3气缸套上的“拉痕”

4 故障原因分析及处理办法

        内窥镜铁谱仪和工业内窥镜两种仪器诊断结果，均表明该空压机存在粘着磨损，主要原因是机器中润滑油形成的油膜被击穿，使机器内部相对运动的部件表面温度升高，直至出现粘着而产生的破坏。油膜被击穿主要有两种具体原因：一是由于负载过大或速度过高，使润滑油量相对不足；二是由于润滑油的粘度达不到要求。

        所检测的空压机，一直按照规定运转，无过载情况。润滑油添加及时，因此不存在润滑油不足的情况。但检测的油液样本颜色相对较浅，且有气泡存在，可断定其中存在水分，结合该空压机的工作环境，发现系有海水混入该空压机，致使润滑油粘度下降，无法有效形成油膜，以至出现粘着磨损★，造成空压机故障。

        根据以上诊断结果，应该更换该空压机的活塞和气缸套，并且在以后的工作中，严防出现机器进水的状况，以维持正常运转，保障正常工作。

5 结语

        通过对空压机润滑油中携带的磨粒(或污染颗粒、腐蚀产物)进行检测与识别，可较好地获得机器的润滑和磨粒状态的信息，定性和定量地描述机器的磨损状态，并能准△确定位故障部位，为状态监测、保养和维修提供可靠的技术参考依据，发挥质量监控的效力。