活塞式压缩机的修理.doc

活塞式压缩机的结构与修理

一、 概述：
1、 压缩机的基本原理及分类：
用来压缩气体借以提高气体压力的机械统称为压缩机。提升压力小于0.2MPa的称为鼓风机，提升压力小于0.02MPa时称为通风机。
直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机称为容积式压缩机，例如我们广泛采用的活塞式压缩机。另一类通过提高气体流速增加气体分子动能，然后有序降低气体流速转化为压力能的压缩机称为动力式压缩机，也叫速度式压缩机。
现在我公司生产系统服役的压缩机两类都有，例如：压缩工段广泛使用的活塞式压缩机、冷冻工段使用的冰机等都属于容积式压缩机，8.13合成工段的透平机PVC使用的氯气压缩机则属于速度式压缩机的范畴。
2、 活塞式压缩机的基本结构：
活塞式压缩机是由曲柄连杆机构组成的动力传动部分和气缸活塞组成的提压工作部分等所构成的一种容积式压缩机，其主要构成分为动力传动部件和提压工作部件，当然除此之外还有密封件及其他辅助设备等。
1、 动力传动部件包括：机身、曲轴、连杆、十字头及相应连接件等；
2、 提压工作部件包括：气缸、活塞、气阀及储压管道设备等。
3、 驱动源：电机或汽轮机等。
4、 其他辅助设备：如润滑设施、盘车装置、控制设施等。
活塞式压缩机的动力传递过程为：
驱动机的高速旋转通过联轴器带动曲轴部件的曲柄销（连杆轴颈）沿曲轴中心做圆周运动，连杆连接在曲柄销和十字头部件的中心转销（十字头销）上，将曲柄销的圆周旋转运动转化为十字头在固定轨道（通常称为滑道）上的往复移动，而活塞组件通过活塞杆与十字头连接在一起，相应的活塞组件在气缸内进行往复移动，不断改变进入气缸中的气体容积，完成提高气体压力的目的。
二、 活塞式压缩机典型部件的结构与检修
1、 连杆部件
1.1概述：
连杆是压缩机运动机构的主要部件之一，其任务是与曲轴一起将输入压缩机的旋转运动转化为活塞的往复运动，结构如图所示：
其一端与十字头销连接，称为小头，另一端与曲柄销联接称为大头，中间部分称为杆身。其大小头都装有轴承，大头一般为轴瓦，剖分式结构，小头一般为整体衬套。
1.2结构形式
一般分开式连杆和闭式连杆两种：开式连杆设有连杆螺栓，大头是剖分式的，闭式连杆的大头则是整体的。
连杆杆身的截面形状可以是工字型、圆形、扁圆形及矩形多种，从设计的角度讲，不管是何种形状都必须保有几何对称的截面及大圆弧过渡的外形要求。
连杆在压缩机中的定位方式分为两种：大头定位和小头定位。大头定位为连杆大头在曲柄销的轴向活动范围被相对固定不得轴向移动（轴向间隙较小），而小头在十字头销上的活动范围相对较大（轴向间隙较大）， 小头定位方式与大头定位相反。定位间隙一般为0.3-0.8mm，非定位端轴向活动范围一般为3-8mm。
连杆大小头轴承的润滑方式通常采用飞溅润滑和压力润滑两种，飞溅润滑一般只在尺寸较小、受力较轻的连杆中使用。采用压力润滑的连杆杆身中心一般钻有中心油孔，用以连接大小头形成润滑油通路。
1.3
连杆部件采用主料材料表
零件名称
主要选材
6M50(53)-35/8-320-Bx压缩机
L-3.6/17-130增压机
连杆体
小型压缩机：LD5、LD10等缎铝；大中型压缩机：30、40、45优质碳素钢，40Cr合金钢、QT600-3等球墨铸铁等。
35钢锻造
QT600-3铸造
连杆螺栓
要求强度高缩性好的材料：一般螺栓选用35CrMoAl、25Cr2MoV等优质合金钢。
35CrMoAl
25Cr2MoV
小头衬套
锡青铜铜套、钢底巴士合金轴套
锡青铜铜套
锡青铜铜套
大头轴承
08、10、15钢制造钢壳，合金采用ChSnSb11-6;
10+ChSnSb11-6;
20+ChSnSb11-6;
1.4连杆部件装配修理中的主要技术要求如下：

项目
通用技术标准
6M50(53)-35/8-320-Bx压缩机要求
连杆铜套与连杆体过盈量
过盈0.02-0.04
0.02-0.05mm过盈
连杆螺栓预紧力

螺栓伸长量0.90-0.95mm
连杆大、小头孔中心线平行度
≤0.03mm/m
≤0.03mm/m
连杆定位间隙
0.3-0.8mm
1.0-1.1mm
连杆小头内孔许用椭圆度
0.03mm
0.03mm
连杆螺栓孔与杆身中心平行度
≤0.08mm/100mm

1.5连杆部件装配技术指标的测量方法：
测量配合间隙及椭圆度方法：用外径千分尺测量轴的外径，用外径千分尺配合内径量表测量孔的内径；
测量连杆轴向定位间隙的方法：使外力将连杆的定位端用力推向一边，固定好百分表后推动连杆朝相反方向移动至止点，通过百分表读出轴向定位间隙；或采用赛尺法测量；
通过压铅丝法测量对开轴瓦的过盈量：将连杆大头瓦盖拆开，分别在连杆剖分面和对开瓦剖分面均匀粘上直径1-2.5mm的铅丝，然后用力拧紧连杆螺栓后，再拆开连杆螺栓，通过对连杆体和连杆瓦剖分面被压的铅丝厚度的测量计算出瓦的过盈量。
连杆螺栓预紧力的测量方法：对于有伸长量参数的连杆，可用游标卡尺或百分表测量，方法是在连杆螺栓为受力的情况下测量其自然状态的长度，然后再对螺栓预紧时边紧边测其长度，使之达到预紧力要求。
连杆大小头孔中心线的平行度测量方法：准备一标准平台，将拆开大头瓦盖及轴承的连杆体倒立在标准平台上，通过百分表架与千分表在标准平台上平行移动测量小头孔及大头孔的内孔面的跳动偏差计算出连杆大小头孔中心线的平行度；通过同样方法可以测量连杆体的弯曲度、连杆螺栓孔的平行度偏差。
1.6连杆部件前述装配技术指标达不到技术要求可能出现的危害：
项目
不达标可能产生的危害
连杆铜套与连杆体过盈量
过盈量小容易造成瓦转动，进而烧瓦；
连杆螺栓预紧力
过紧、过松都易造成连杆螺栓断裂的重大事故；
连杆大、小头孔中心线平行度
偏差过大则造成异响或烧瓦
连杆定位间隙
过小则造成异响或烧瓦
连杆小头内孔许用椭圆度
超标则使连杆小头瓦与十字头销配合间隙不能达标
连杆螺栓孔与杆身中心平行度
偏差过大则造成异响或烧瓦
1.7连杆部件的检修作业程序：
正常生产情况下，各种机型的连杆部件应准备好一套通过技术检测达标的合格备用部件，在此只规范更换连杆部件的程序：
l 停机、工艺交出、办证、落实备件及各项工具物资准备；
l 拆开十字头便门及曲轴箱盖；
l 按顺序拆开连杆螺栓、十字头销、吊出连杆体；
l 外观检查相关部件的损坏情况，测量曲柄销、十字头销的尺寸，检查十字销与销孔的配合情况；
l 将备好的连杆部件做好装机前的最后检查，并用压缩空气对连杆内部油道进行顺流程吹洗；
l 将十字头销与连杆小头瓦配合，检查配合面及间隙；
l 检查连杆大瓦与曲柄销的配合面及间隙；
l 按顺序逐步装好连杆部件；
l 盘车检查该列活塞止点间隙、连杆轴向定位间隙；
l 按预紧力要求紧固好连杆螺栓，并检查恢复紧固螺母止松元件；
l 检查好检修工具及用具是否清理干净后盖好十字头便门及曲轴箱盖板，防止设备内落物；
l 恢复其它项目、做好检修记录、填写检修交接手续后开车
l 对更换下来的连杆部件进行下一轮的备件准备。
1. 8连杆部件在下列情况下应予报废：
l 外观有明显缺陷且无法修复的；
l 连杆大、小头孔磨损严重，经镗孔修理超过两次的，或者小头孔扩孔达到1mm的；
l 累计运行寿命达10年的；
l 连杆螺栓孔与螺栓配合尺寸超标的；
l 连杆与螺栓端部及螺母配合面损伤的。
1.9连杆部件检修工作其它应注意的问题：
l 连杆每进行一次检修都要进行一次仔细的外部宏观检查：目测或者用放大镜检查有无裂纹、变形缺陷，否则予以报废，必要时通过探伤手段检查；；
l 连杆螺栓应定期（一般为两年）进行无损探伤，应定期对其螺栓预紧力进行检查（一般为一年）；
l 出现重大机械事故应对受力连杆进行全面探伤检测或者直接报废；
l 吊装、盘车等安全操作问题；
l 检修中注意保护好轴颈、滑道等重要部位；
l 正确使用各种专用工具，正确实施专用操作办法。