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壓縮機主要零部件詳解,值得學習!

   一、氣缸
 
  【壓縮機網】1、氣缸是往復壓縮機壓縮氣體的部件,它承受氣體壓力、鏡面與活塞環支承環摩擦力、以及壓縮氣體時產生的熱量。氣缸的結構復雜,有氣道、水道、氣腔。氣缸要求有足夠的強度、抵御磨損的硬度和粗糙度、以及良好的傳熱性能。
 
壓縮機主要零部件詳解,值得學習!
 
  氣缸上部有缸蓋,下部有缸座,組成氣缸的工作容積。壓縮機的氣缸為鑄鐵制造。由于經過多年運行,均有不同程度磨損或劃傷,尤其是高壓級缸的磨損和劃傷更為嚴重,這將加快活圌塞環和支承環的磨損,并造成活圌塞環串氣,降低效率,增加功率消耗。
 
壓縮機主要零部件詳解,值得學習!
 
  2、對氣缸的要求及磨損后的修復措施
 
 ?。?)氣缸的鏡面粗
 
  糙度應在0.8以上,不能有沙眼和疏松以及損傷的條塊,不能有軸向和圓周方向的劃痕、劃傷。輕微的可用油石將劃痕研磨平滑。
 
  (2)氣缸的磨損大致有三種情況
 
  偏磨,磨損后的氣缸半徑有的部分遠離原氣缸軸心線,并且不等距。
  缸徑出現喇叭口形或凹芯。
  缸徑磨大,而且磨損的情況往往不是均勻的。
  上述情況,均影響活圌塞環的壽命和密封效果。造成活圌塞環密封串氣,排氣溫度高,活圌塞環損壞快(甚至折斷),嚴重時引起前一級排氣壓力增高,壓比增大,溫度高,甚至安全報警。
 
 ?。?)解決氣缸磨損大致的三種途徑
 
  當磨損量較大,而且氣缸壁很薄時,此缸無法修復,只能更換。
  偏磨或凹芯時,可鏜缸并珩磨缸徑,重新配置活圌塞和活圌塞環。
  如果結構允許,可嵌缸套。但這種方法存在一定風險。
  為什么說有的缸嵌缸套有風險?其原因:一是嵌缸套時須先將原缸徑加大,而加大缸徑就有可能出現鑄造時存在的砂眼、氣孔、疏松等缺陷,使氣缸漏水報廢。二是嵌缸套后,裝氣閥的止口很薄,容易出現強度不夠或漏氣。故嵌缸套的方法要慎重對待,更換新氣缸是最把握的選擇。
 
 ?。?)氣腔與氣閥的接觸面應平整,不能有造成串氣的傷痕。
 
 ?。?) 各部位的墊片要墊好,否則產生漏氣、漏水或氣水串通。對于氣閥底部的密封墊片須備足,以便及時更換。
 
  (6)每當大修時,應對氣缸水道的污泥進行掏凈清洗。這些污泥嚴重地阻塞了冷卻水的流通及冷卻效果。
 
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  3、氣缸常見故障
 
  聲音異常、缸裂、缸蓋碎。
 
  氣缸內產生沖擊聲和聲音異常,可用聽診棒在氣缸外壁聽到、手摸有沖擊振動感。產生的原因:
 
 ?。?)活圌塞在氣缸中運動時,死點間隙不夠(尤其是上死點),活圌塞與缸蓋相撞。往往頂碎缸蓋。
 
  (2) 氣缸內有異物,如小工具、氣閥閥片碎片或彈簧斷塊掉進氣缸,活圌塞環斷塊在氣缸內撞擊串動。
 
 ?。?)活圌塞桿螺母松動,撞擊缸蓋。
 
  (4)氣缸水道壁有裂紋,水進入氣缸極易發生液擊,應及時停車,視情況采取措施。
 
 ?。?)天性的,而是后來埋下隱患,如冬季停機時氣缸內有存水而凍裂;運輸、裝卸或安裝時,碰撞引起內傷,甚至裂紋,后來開機時逐漸擴大等原因所致,因此,各種行為都應該防止碰撞。
 
 ?。?)冷卻器泄漏,會造成水隨同氣體進入下一級氣缸,容易造成水擊現象。為此冷卻器出廠前應進行水壓實驗,水壓實驗的壓力應是設計時壓力的1.5倍。
 
  二、活塞
 
  1、活塞
 
  活塞在氣缸中的往復運動,實現氣體吸氣、壓縮、排氣、膨圌脹的循環過程。
 
  活塞結構有多種形式,裙部均屬圓柱形,活塞大部分由三瓣或兩瓣組成,國產機型為整體活塞。
 
  塞上裝有支承環(立式機稱導向環)和活塞環。
 
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  2、估算氣量
 
  單作用活圌塞為活圌塞上端部壓氣,壓氣量可估標為:Q=0.75*F*S*n
 
  雙作用活圌塞為活圌塞上下端部都壓氣,氣量可估算為:
 
  Q=0.75*{F活+(F活-F桿)}*S*n
 
  式中Q—氣量, F活—氣缸直徑面積
 
  F桿—活塞桿截面積 S—行程 n—轉速
 
  壓縮機氣缸大部分為雙作用,小部分氣缸為單作用
 
  3、活塞與活塞桿的裝配
 
  壓縮機鋁活圌塞較多,要求孔與活圌塞桿上的定位面不能超差,與活圌塞桿裝配時,螺母和活圌塞間的兩個接觸面要貼合好,因該兩個接觸面是傳遞活圌塞力的。鋁的承壓強度低,故在其端部設一鐵材質承壓塊與活圌塞桿的
 
  臺肩銜接。要求承壓塊與鋁活圌塞接觸面貼合在75%以上,而活圌塞桿上的臺肩與承壓面貼合在70%以上,否則會引起活圌塞桿螺紋與螺母擰緊時產生附加的偏心應力,出現活圌塞桿斷裂問題,螺母擰緊后,應有防松動結構,以防螺母松動。
 
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  4、 活塞裝入氣缸中的要求
 
  活塞裝入氣缸后,位置要正,圓周要有間隙,防止活圌塞與氣缸壁摩擦,因此,要檢查活圌塞在氣缸中的圓周間隙的均勻情況。檢查方法:用卡尺測得缸徑減活圌塞外徑后除以2即為理論間隙,用塞尺測出圓周間隙與理論間隙比較,找出間隙偏差的原因,通常希望下部間隙大于理論間隙,這對支承環的壽命有益處,所以有的歐洲廠家將活圌塞(支承環)與活圌塞桿連接的中心孔,下降1mm左右(按活圌塞直徑大小數值不同),使活圌塞在氣缸中上抬,稱為偏心活圌塞(缺點是活圌塞定位裝配)。
 
  如果活圌塞下沉數值較大,則應找出原因,如十字頭與滑板間隙磨大,造成十字頭與氣缸不同軸;氣缸偏磨;缸體與中間接筒連接錯位,新缸體與中體連接面不平行、對軸心線不垂直等,應采取相應措施。
 
  壓鉛法壓活圌塞在氣缸中的軸側間隙,可通過活圌塞桿與十字頭連接螺紋予以調整,缸蓋安裝好后,再壓蓋側間隙,蓋側間隙如按出廠文件要求相差較多時,可通過加墊方法解決。

  5、活塞在氣缸中止點間隙的作用
 
  活塞在氣缸中的止點間隙形成余隙,余隙所形成的容積(包括氣閥、活圌塞余隙容積)。對壓縮機來講,大了是有害的,第一級大了使壓縮機的排氣量降低,但是氣缸與活圌塞必須有間隙,該間隙的作用:
 
 ?。?)活圌塞桿、連桿、十字頭等受熱后要向外膨圌脹伸
 
  長、旋轉軸類的軸連接部分要磨損、孔要磨大,該余隙就避免了活圌塞與缸蓋碰撞,否則造成事故。
 
  (2)空氣中含有水份,經壓縮冷卻有部分水殘留在氣缸中,氣缸的止點余隙便容納了部分不能排出的液體,否則液體的不可壓縮性將造成破壞性的后果,通常稱水擊或液擊。
 
 ?。?)余隙部分的氣體起到氣墊緩沖的作用,使活圌塞與氣缸蓋不發生撞擊。
 
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  6、壓縮機活塞應注意的問題
 
 ?。?)三瓣鋁活圌塞中的活圌塞環槽部分,因鋁材質比較軟,活圌塞環槽在活圌塞環的不斷撞擊下已被打寬,尤其是高壓級第一道環。也有的活圌塞環槽部分是由鐵材質制成,此種情況要比鋁材質的好。那么為什么不采用鐵活圌塞?這主要是出于活圌塞重量的原因,活圌塞運動時,活圌塞的重量產生慣性圌力。如果慣性圌力不平衡,將引起機器振動。
 
 ?。?)活圌塞大多都更換過,有的更換過幾次,新活圌塞往往都是測繪制造,由于測繪廠家不同,造成活圌塞環槽和支承環槽的軸向寬度和徑向深度不同,所以不同地區同一機型的活圌塞環、支承環調借后,有的裝不進槽內,尤其是支承環更為嚴重。為此采取三圌條措施,一是從活圌塞環、支承環入手,使其對寬些窄些、深些淺些的環槽都能用,但這不是最佳狀態。二是差別較大的,專廠專圌制專用。
 
  三是以歐洲設計的活圌塞為標準,對需要更換的活圌塞采用原歐洲設計標準設計新活圌塞,逐漸達到通用化。(包括活圌塞桿的標準化)。
 
  三、連桿
 
  連桿與十字頭連接,將曲軸的旋轉運動轉變為往復運動。連桿傳遞活圌塞力,是受力部件,也是故障較高的零部件。壓縮機因連桿斷裂造成事故,打壞十字頭、滑道、活圌塞、刮油器等部件。嚴重時打碎機身、使曲軸變形。
 
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  1、連桿結構
 
  連桿包括桿身、大頭、大頭瓦、小頭銅套、連桿螺栓和螺母。
 
  (1) 連桿大頭是可分的,內裝軸瓦,由連桿螺栓將桿身與大頭蓋裝配在曲柄銷上。對大頭蓋和桿身兩螺栓孔的同軸度、螺栓的定位面、與連桿螺栓連接的兩支承面都有嚴格要求。
 
 ?。?) 桿身要求足夠抗拉壓和抗彎強度,桿身有從大頭通往小頭的油孔。
 
 ?。?)小頭嵌有過盈配合的銅套與十字頭銷間隙配合。
 
  2、連桿螺栓
 
  連桿螺栓承受很大的交變載荷,是運動機構中受力情況最嚴重的零件。由連桿造成的壓縮機事故,往往是連桿螺栓引起的。它要有足夠的抗拉強度和抗疲勞性,因此在選材、制造包括過渡圓角和粗糙度、裝配都不可以掉以輕心。

  3、 通常隱患
 
 ?。?) 螺栓頭部、螺母與連桿上的支承面沒垂直貼合緊密。
 
 ?。?)螺母沒有擰緊,止退措施失效。
 
  (3)螺栓應力集中的敏圌感圌部圌位精度不夠,如螺紋、退刀槽、過渡圓角、大小頭孔平行度等。
 
 ?。?)螺栓疲勞或接近疲勞又受附加力的沖擊造成斷裂。
 
  (5) 螺栓與桿身、大頭蓋中的定位孔不能過松。
 
 ?。?)材質造成。
 
 ?。?)與軸瓦、銅套的配合間隙不當,出現偏磨、燒研。
 
 ?。?)連桿油路堵塞,不過油。
 
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  4、 活塞桿
 
  活圌塞桿一端與活圌塞連接,另一端與十字頭連接?;顕麠U依靠桿上的臺肩及螺母把活圌塞固定在桿上。桿的另一端螺紋旋入十字頭中。運行中活圌塞桿受拉壓交變應力,有時出現斷裂造成活圌塞、氣缸、十字頭等不同情況的事故。
 
  (1)對活圌塞桿的要求
 
  有足夠的強度和剛度,正確傳遞活圌塞力。
  材料無缺欠,熱處理狀態合理(通常應三次熱處理)
  活圌塞桿與密封環、刮油環的磨擦部位按材料不同,需淬火或氮化。以保證有足夠的磨擦硬度。粗糙度應為0.4。
  加工精度高,有螺紋、定位面、承壓面、磨擦面、有退刀槽。
  4.1.5 不允許彎曲,以免引起活圌塞桿跳動造成相關部件附加力?;顕麠U運行時的跳動(垂直、水平)應控制在0.06mm左右,跳動過大,影響密封件壽命。
  4.1.6 活圌塞桿密封面不能有劃傷、劃痕及磕碰,螺紋部分不能有磕碰。
 
 ?。?)活塞桿故障
 
  活圌塞桿兩端均以螺紋分別與活圌塞、十字頭連接。螺紋底面是危險截面,容易造成活圌塞桿斷裂,而與十字頭連接處的螺紋受力大于活圌塞桿與活圌塞連接處的螺紋,因此靠十字頭側的螺紋更容易斷裂。
 
  活圌塞桿臺肩與鋁活圌塞連接處都有一個承壓套或承壓墊,以減少對鋁活圌塞的承壓比壓。但有時活圌塞、承壓套、活圌塞桿抬肩這三個面平面貼合不勻,長期運行,使螺紋疲勞破壞。
  由于支承環、十字頭磨損量不同,使活圌塞桿傾斜運動,產生附加應力,使螺紋處疲勞破壞。
  連接螺紋處螺母松動或瑣死裝置失效。
  活圌塞桿的材質、加工工藝、加工精度存在問題。
 

標簽: 壓縮機零部件學習  

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