Ventilplattan: kompressorns insugs- och tryckventiler

Ventilplattan sitter mellan cylinder och topplock och bär insugsventilen och tryckventilen, tunna blad av fjäderstål som öppnar och stänger vid varje kolvslag. Ett sprucket, sotigt eller deformerat blad gör att kompressorn går men inte bygger tryck.

Snabbsvar

  • Ventilerna är självverkande lamellventiler: de styrs bara av tryckskillnaden, utan kamaxel eller fjädrar utöver bladets egen fjädring.
  • Vid 1 400 rpm öppnar och stänger varje blad 1 400 gånger per minut, ungefär 84 000 gånger per timme.
  • Läckande insugsventil: luft pulserar ut ur insugsfiltret. Läckande tryckventil: topplocket blir mycket varmt och fyllningen avstannar vid ett visst tryck.
  • Vanligaste orsaken till skadade blad är värme och sot från överhettning och gammal olja.
  • Ventilplatta eller bladsats och packningssats är billiga reservdelar och bytet tar ofta under en timme.

Ventilplattan är kolvkompressorns mest belastade del per gram. Bladen är ofta bara några tiondels millimeter tjocka, arbetar i luft som håller 150-200 °C eller mer och slår mot sina säten tiotusentals gånger i timmen. Ändå håller de länge i en sval och ren kompressor. När de inte gör det är det nästan alltid ett tecken på något annat: överhettning, smuts eller fel olja.

Så fungerar ventilplattan

Plattan har två grupper av kanaler. På undersidan, mot cylindern, sitter insugsventilens blad som täcker insugskanalerna. På ovansidan, mot topplocket, sitter tryckventilens blad som täcker tryckkanalerna. Topplocket är delat i en insugskammare och en tryckkammare, och packningar mellan topplock, platta och cylinder håller kamrarna åtskilda.

  1. Insug. Kolven går nedåt, trycket i cylindern sjunker under insugskammarens tryck och insugsbladet böjs nedåt och släpper in luft.
  2. Kompression. Kolven vänder, insugsbladet stängs mot sitt säte och trycket stiger.
  3. Utlopp. När cylindertrycket överstiger trycket i tryckkammaren lyfts tryckbladet mot sitt stoppbleck och luften går ut i tryckröret.

Var plattan sitter i blocket framgår av kompressorblockets uppbyggnad. Ventilplattan ska inte förväxlas med backventilen vid tanken, som hindrar tankluften från att strömma tillbaka när kompressorn står stilla.

Felbilder och vad de betyder

Ventilplattans felbilder
SymtomTrolig orsakKontroll
Luft pyser eller pulserar ut ur insugsfiltret när kompressorn gårInsugsbladet tätar inte (sprucket, sot, deformerat)Håll handen eller ett papper vid insuget: det ska bara suga, aldrig blåsa
Trycket stiger långsamt och stannar vid t.ex. 4-6 barTryckbladet läcker, eller packningen mellan kamrarna har blåstTopplocket blir ovanligt hett; luft strömmar tillbaka in i cylindern
Kompressorn går men ger ingen luft allsBladet har gått av, eller topplockspackningen har gått sönder mellan kamrarnaÖppna topplocket och inspektera
Metalliskt smatter eller klapprandeLös eller trasig bladbit, löst stoppbleckStoppa direkt; bitar kan skada kolven
Svart sot runt kanalerna, kladdigt topplockFörkolnad olja, för hög temperatur eller oljenivåKontrollera oljetyp, nivå och kylning

Den fullständiga felsökningen, inklusive läckor och tryckvakt, finns i kompressorn bygger inte tryck. Hur du skiljer ventilfel från slitna kolvringar beskrivs i kolvringar och cylinder.

Kompressor Koll-analys: En läckande tryckventil ger en ond cirkel. Luft som redan är komprimerad och het läcker tillbaka in i cylindern på nedslaget, blandas med ny insugsluft och komprimeras igen. Resultatet är att luften i cylindern blir allt varmare för varje slag, medan leveransen till tanken minskar. Värmen förkolnar oljan på bladen, som då tätar ännu sämre. Därför är ett ovanligt hett topplock tillsammans med långsam fyllning en stark indikation på tryckventilen, och därför räcker det sällan att bara byta bladet: orsaken till värmen (smutsiga flänsar, överskriden intermittens, fel olja) måste också åtgärdas, annars upprepas felet. Se överhettning.

Rengöra eller byta ventilplatta

Varning: Bryt strömmen och töm tanken helt. Kontrollera på manometern att trycket är noll. Låt blocket svalna; topplock och tryckrör kan hålla långt över 100 °C direkt efter drift.

  1. Skaffa delar först. Ta fram blockets modellbeteckning och beställ ventilplatta eller bladsats samt packningssats. Gamla packningar ska inte återanvändas. Se reservdelar.
  2. Demontera topplocket. Lossa tryckrör och insugsfilter, sedan topplocksskruvarna korsvis. Fotografera hur plattan sitter: den kan ofta monteras upp och ner, och då fungerar inget.
  3. Inspektera bladen. Leta efter sprickor (ofta vid fästet), avbrutna hörn, vågighet och sot under bladen. Håll plattan mot ljus: syns ljus mellan blad och säte tätar det inte.
  4. Rengör. Lätt sot kan tas bort med lösningsmedel och mjuk borste. Slipa aldrig bladen och böj dem inte tillbaka; ett blad som deformerats ska bytas.
  5. Montera. Nya packningar, platta rättvänd, och topplocksskruvar korsvis till angivet moment. Är momentet okänt, dra försiktigt i flera varv; aluminiumgängor dras lätt sönder.
  6. Provkör. Mät fyllnadstiden och jämför med före. Kontrollera efter några driftstimmar att topplocket inte läcker vid packningen.

Tips: Kontrollera insugsfiltret och kylflänsarna när topplocket ändå är av. Ett igensatt filter ger högre insugsundertryck och mer olja förbi ringarna, och smutsiga flänsar ger den värme som förstörde bladen från början. Rutinerna står i service av kolvkompressor.

Vad håller ventilerna friska?

  • Rätt kompressorolja på rätt nivå: för mycket olja ger oljedimma som förkolnar på bladen. Se kompressorolja.
  • Rena kylflänsar och fri luftväg runt kompressorn.
  • Intermittensen respekterad: inga långa pass nära kapacitetsgränsen.
  • Rent insugsfilter: damm fastnar i oljefilmen på bladen och skapar läckage.

Vanliga frågor

Varför kommer det luft ut ur insugsfiltret?

Insugsventilen tätar inte. När kolven går uppåt ska insugsbladet stänga, men om det är sprucket, deformerat eller har sot under sig trycks luft tillbaka ut genom insuget. Kompressorn bygger då tryck mycket långsamt eller inte alls. Lösningen är att öppna topplocket och rengöra eller byta ventilbladet eller hela ventilplattan.

Kan man köra kompressorn med ett sprucket ventilblad?

Det rekommenderas inte. Kapaciteten sjunker, temperaturen stiger och lösa bitar kan hamna i cylindern och skada kolv, cylinder och topplock. Det som från början var ett byte av en billig bladsats kan då bli ett helt nytt block. Stäng av och byt bladet eller plattan så snart felet upptäcks.

Hur vet jag om det är ventilplattan eller backventilen som läcker?

Backventilen läcker när kompressorn står still: luft pyser ut vid avlastningsventilen eller tryckvakten och tanktrycket sjunker. Ventilplattan läcker när kompressorn går: den bygger tryck långsamt, blåser vid insuget eller blir mycket varm. Läcker det bara i stillastående är backventilen den troliga boven.

Källor

  • Atlas Copco: Compressed Air Manual (ventiler i kolvkompressorer)
  • Kaeser Kompressoren: Compressed Air Engineering / Tryckluftsteknik, handbok
  • Tillverkares verkstadshandböcker och reservdelslistor för kolvkompressorblock