【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、引言
5#芳烴聯(lián)合裝置GB-302C氫氣增壓機(jī)，是一臺(tái)于1999年8月引進(jìn)的，由德萊賽蘭公司生產(chǎn)的雙列兩級(jí)對(duì)稱平衡型往復(fù)壓縮機(jī)（型號(hào)：2HHEVL2）。壓縮機(jī)由一臺(tái)功率為1900kW，轉(zhuǎn)速為295r/min的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。近年來(lái)由于裝置生產(chǎn)的需要，經(jīng)常處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)中，壓縮機(jī)檢修質(zhì)量的好壞給裝置的生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)很大的影響，為滿足生產(chǎn)裝置的需要，提高壓縮機(jī)的檢修質(zhì)量顯得尤為重要。本文著重分析壓縮機(jī)活塞桿徑向跳動(dòng)的影響因素及相應(yīng)的解決辦法。
2、測(cè)量和調(diào)整活塞桿的跳動(dòng)量
2.1 測(cè)量活塞桿的跳動(dòng)量
?。?）檢查各級(jí)活塞桿在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次行程中，活塞桿的水平徑向跳動(dòng)和垂直徑向跳動(dòng)，以檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)綜合檢修效果。測(cè)量垂直方向的跳動(dòng)量：一個(gè)表盤(pán)被安裝在活塞桿頂部正12點(diǎn)的位置，并緊靠著承壓密封填料，盤(pán)的針頭必須垂直于活塞桿桿身。測(cè)水平方向的跳動(dòng)量：表盤(pán)設(shè)置于活塞桿3點(diǎn)或9點(diǎn)位置緊靠于承壓密封填料，取決于“靠近度”盡可能靠近。
（2）活塞桿與十字頭的連接必須正確張緊，并且十字頭必須在下滑道上放平且貼合均勻。在下滑履和滑道之間，就其兩端，在6點(diǎn)鐘位置不應(yīng)被插進(jìn)間隙為0.04mm的距離，在下滑道四只角塞尺插進(jìn)的間隙應(yīng)該是均勻的。
?。?）盤(pán)動(dòng)壓縮機(jī)，直至活塞至機(jī)身端的行程止點(diǎn)。
?。?）按下表盤(pán)的“捏手”，使表盤(pán)上指針在刻度盤(pán)面時(shí)轉(zhuǎn)一圈，使指針對(duì)準(zhǔn)盤(pán)面上的零位標(biāo)記。
（5）盤(pán)動(dòng)壓縮機(jī)180°，使活塞從機(jī)身端移動(dòng)至氣缸端，在這180°中的位移期間，所得的讀數(shù)，無(wú)論是正或負(fù)，即為總跳動(dòng)量，把它記錄下來(lái)。
為了檢驗(yàn)讀數(shù)的精確性，再盤(pán)動(dòng)壓縮機(jī)180°（同方向一轉(zhuǎn)） 回到曲軸初始位置，盤(pán)上的指針應(yīng)仍然為零，否則測(cè)量表應(yīng)移正，并且測(cè)量步驟要重做。
百分表讀數(shù)為正，表示十字頭端位置的活塞桿相對(duì)的高出活塞；讀數(shù)為負(fù)，表示十字頭端位置的活塞桿相對(duì)的低于活塞（見(jiàn)表1）。
2.2 調(diào)整活塞桿的跳動(dòng)量
（1） 活塞桿跳動(dòng)量的檢測(cè)，應(yīng)在水平和垂直方向分別進(jìn)行，允許偏差為0.00015s，s為活塞行程（mm），GB302C壓縮機(jī)的行程為355.6mm，也就是說(shuō)允許偏差0.053mm?；钊麠U跳動(dòng)量可通過(guò)調(diào)整板上的4個(gè)外六角螺釘來(lái)調(diào)整。s*先，安裝六角螺釘，然后采用液壓工具放松十字頭法蘭張緊螺母，六角螺釘調(diào)整并且重新檢驗(yàn)跳動(dòng)量。
?。?）重新緊固十字頭法蘭張緊螺母，然后拆去調(diào)整板上的六角螺釘，保存以備后用。
3、影響活塞桿跳動(dòng)量的因素
（1）氣缸上接管的應(yīng)力超值，或氣缸支撐的變形，會(huì)使氣缸的中心線偏移；
?。?）氣缸與接筒接合處有毛刺、凸邊，導(dǎo)致貼合面不良，引起氣缸中心線偏移；
?。?）活塞支撐環(huán)或氣缸鏡面的過(guò)度磨損；
?。?）十字頭與滑道之間的間隙超值，由于活塞桿和十字頭法蘭的重量，十字頭機(jī)身端離開(kāi)下滑道上翹的程度加劇，十字頭端活塞桿軸線下移；
?。?）活塞桿彎曲。
4、相應(yīng)的解決方法
4.1 如何解決氣缸上接管應(yīng)力超值，或氣缸支撐變形的問(wèn)題
?。?） 消除氣缸上接管應(yīng)力，只需將管道斷開(kāi)，在自然狀態(tài)下重新配管，由氣缸接管法蘭開(kāi)始向外延伸，與系統(tǒng)連接。
?。?） 彌補(bǔ)氣缸支撐變形，可通過(guò)在支撐管與氣缸接觸面加減墊片，調(diào)整氣缸的水平度。
4.2 如何解決氣缸與接筒接合處的毛刺、凸邊對(duì)于接合處少量的毛刺、凸邊，可通過(guò)銼刀、砂紙，用人工的方法進(jìn)行修整（見(jiàn)表2、3）。
4.3 如何解決活塞支撐環(huán)或氣缸鏡面的過(guò)度磨損
?。?）氣缸鏡面磨損的修復(fù)。壓縮機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行，由于缸套與支撐環(huán)、活塞環(huán)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生磨損是必然的。事實(shí)證明，z*大磨損部位經(jīng)常出現(xiàn)在氣閥孔附近，即z*外一道活塞環(huán)在止點(diǎn)時(shí)的位置。根據(jù)表1中對(duì)氣缸鏡面允許磨損量的要求，如果磨損量超標(biāo)，或工作面出現(xiàn)明顯機(jī)械損傷（如軸向溝槽） 時(shí)，可采用鏜、磨或研磨的方法進(jìn)行修理。氣缸經(jīng)鏜孔后留有的研磨余量見(jiàn)表2。經(jīng)鏜缸處理后的氣缸，內(nèi)徑與原設(shè)計(jì)缸徑相比，其增大值不允許超過(guò)2%；減少的缸套壁厚量不允許超過(guò)原設(shè)計(jì)壁厚的1/12；增大的活塞力不允許超過(guò)原設(shè)計(jì)值的10%。鏜去的內(nèi)缸尺寸在直徑上不超過(guò)2 mm時(shí)，仍可用原活塞和活塞環(huán)，否則需重新配置。
?。?）檢查氣缸內(nèi)徑，其z*大不柱度應(yīng)符合表1要求，否則需進(jìn)行鏜缸或更換缸套。
?。?）活塞與氣缸的安裝間隙應(yīng)符合廠家設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)值時(shí)，可參照下式計(jì)算：鑄鋁活塞為（0.16%～0.24%）D，鑄鐵活塞為（0.08%～0.12%）D。D為缸套內(nèi)徑。GB302C的活塞是鑄鋁的，因此，按照（0.16%～0.24%）D計(jì)算，一級(jí)活塞與氣缸的安裝間隙為（1.0～1.49）mm；二級(jí)活塞與氣缸的安裝間隙為（0.63～0.94）mm。（注：一級(jí)缸內(nèi)徑622.3mm，二級(jí)缸內(nèi)徑393.7mm。）
?。?）活塞和缸套內(nèi)徑的極限間隙應(yīng)符合廠家設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)值時(shí)，可參照表3的數(shù)據(jù)。當(dāng)它們之間的間隙超出廠家要求或是表3的數(shù)值時(shí)，應(yīng)更換缸套以滿足設(shè)計(jì)要求。
?。?）支撐環(huán)過(guò)度磨損
可通過(guò)旋轉(zhuǎn)支撐環(huán)，改變支撐位置或更換支撐環(huán)加以解決。
4.4 如何解決十字頭與滑道之間的間隙超值問(wèn)題
由于活塞桿和十字頭法蘭的重量，十字頭機(jī)身端離開(kāi)下滑道上翹的程度加劇，十字頭端活塞桿軸線下移。為此，可通過(guò)加減滑履墊片或上下滑履更換位置來(lái)調(diào)整十字頭軸線。
?。?）在下滑道受力的十字頭，應(yīng)通過(guò)增加氣缸側(cè)下滑履墊片，將其軸線調(diào)高，比滑道軸線高0.03 mm的左右，以預(yù)先補(bǔ)償十字頭下滑履在運(yùn)行過(guò)程中的磨損。
（2）對(duì)上滑道受力的十字頭，應(yīng)通過(guò)增加曲軸側(cè)上滑履墊片，將其軸線調(diào)低，比滑道軸線低0.03 mm的左右，以預(yù)先補(bǔ)償十字頭上滑履在運(yùn)行過(guò)程中的磨損。
4.5 如何解決活塞桿彎曲問(wèn)題
?。?）在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，活塞桿受氫氣中顆粒和填料等的摩擦，它不僅表面會(huì)磨損，而且還存在彎曲變形的可能，如果是活塞桿彎曲變形，則應(yīng)先熱壓校直，然后磨削修整，再進(jìn)行噴涂修復(fù)或更換活塞桿。
?。?）GB302C活塞桿的材料是38CrMoAl，為了提高耐磨性，表面需氮化處理或鍍陶瓷以增加其硬度。
5、分析活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)壓縮機(jī)使用壽命的影響
5.1 活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)支撐環(huán)和缸套使用壽命的影響
活塞桿徑向跳動(dòng)量的大小是衡量活塞與氣缸同軸度的重要指標(biāo)。缸套內(nèi)壁底部通過(guò)支撐環(huán)除了承受活塞和活塞桿的部分重量外，還要承受工作時(shí)活塞桿上的一個(gè)分力F1，F(xiàn)1的大小與角θ（活塞桿軸線與缸套軸線之間的夾角） 有關(guān)，根據(jù)公式F1=FSinθ得知，θ角越大，F(xiàn)1就越大，作用在缸套內(nèi)壁上的力就越大，而支撐環(huán)與氣缸接觸的承壓面積卻越小，從而導(dǎo)致支撐環(huán)和缸套磨損加快，以及缸套偏磨情形，大大縮短了它們的使用壽命。因此，當(dāng)活塞桿徑向跳動(dòng)量超出允許范圍時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
5.2 活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)活塞環(huán)使用壽命的影響
安裝在活塞槽內(nèi)的活塞環(huán)應(yīng)活動(dòng)自如，由于活塞環(huán)存在接口間隙，因此，具有一定的張力，用手往里按壓時(shí)，活塞環(huán)的外圓應(yīng)全部埋入槽內(nèi)，并且低于活塞表面0.5～1.0mm左右?；钊h(huán)在活塞槽中的側(cè)間隙S應(yīng)符合廠家設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)值時(shí)，可按下列公式計(jì)算：S=0.01h+H9/d9，h為活塞環(huán)的寬度，z*大允許活塞環(huán)側(cè)隙參照表4。
見(jiàn)圖2，活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)的彈力使之產(chǎn)生一個(gè)對(duì)缸套內(nèi)壁的預(yù)壓緊力?；钊ㄟ^(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)氣體做功，排氣一側(cè)壓力高，吸氣一側(cè)壓力低，從而在活塞環(huán)兩側(cè)產(chǎn)生壓差，活塞環(huán)端面被推向環(huán)槽壓力低的一側(cè)，阻止氣體沿環(huán)槽端面泄漏；作用在環(huán)內(nèi)表面的氣體壓力高于作用在環(huán)外表面的氣體的壓力，在壓力差的作用下，活塞環(huán)外圓被擠向缸套內(nèi)壁工作面，阻止了氣體沿氣缸壁面軸向泄漏。但是，當(dāng)活塞桿徑向跳動(dòng)量嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，使得活塞環(huán)外表面與氣缸內(nèi)壁，以及活塞環(huán)與活塞槽端面貼合面積變小，甚至活塞環(huán)在槽內(nèi)卡澀，無(wú)法自由活動(dòng)，導(dǎo)致氣體通過(guò)熱脹間隙時(shí)節(jié)流效果變差，容易產(chǎn)生內(nèi)部串氣，從而使壓縮機(jī)排氣溫度變高，無(wú)法滿足工藝要求。
5.3 活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)填料和刮油環(huán)使用壽命的影響
各填料環(huán)端面以及填料環(huán)與填料盒端面的接觸應(yīng)均勻，其接觸面積大于等于端面面積的70%；填料、刮油環(huán)與活塞桿的接觸均勻，且接觸面積大于等于該組環(huán)面積的70%。見(jiàn)圖3、4，組裝后，填料和刮油環(huán)在各自的腔體內(nèi)應(yīng)活動(dòng)自如，隨著活塞桿的跳動(dòng)而自動(dòng)調(diào)整。但是，當(dāng)活塞桿徑向跳動(dòng)量嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，由于填料環(huán)和刮油環(huán)在各自盒中的側(cè)隙不大，極易造成填料環(huán)和刮油環(huán)卡澀，在槽內(nèi)不能自由浮動(dòng)，其結(jié)果就是氫氣與潤(rùn)滑油向外泄漏，活塞桿與填料和刮油環(huán)之間磨損加劇，壓縮機(jī)使用周期縮短。填料、密封環(huán)和刮油環(huán)的側(cè)隙應(yīng)符合廠家設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)值時(shí)，可參照表5。
5.4 活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)十字頭滑履使用壽命的影響
正常條件下，受活塞桿和十字頭法蘭重量的作用，十字頭機(jī)身端離開(kāi)下滑道上翹，十字頭端活塞桿軸線下移。當(dāng)活塞桿徑向跳動(dòng)量超標(biāo)時(shí)，機(jī)身端十字頭上滑履以及活塞桿端下滑履磨損加劇，造成十字頭滑板與導(dǎo)軌的間隙變大，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于一、二級(jí)連桿中心線與曲軸中心線垂直方向所成的夾角不一致，導(dǎo)致曲軸受力不平衡，曲軸箱振動(dòng)變大，嚴(yán)重時(shí)引起曲軸彎曲，主軸瓦、大頭瓦磨損加劇，進(jìn)而縮短了壓縮機(jī)的使用壽命，因此，檢查及調(diào)整十字頭滑板與導(dǎo)軌之間的間隙，使之符合廠家設(shè)計(jì)要求（或參照表6）是非常重要的。GB302C十字頭（帶滑履） 外圓直徑φ533.4，十字頭滑道頂部冷態(tài)間隙0.53～0.66mm。
6、結(jié)語(yǔ)
從壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)、受力分析以及工作原理我們可以發(fā)現(xiàn)，測(cè)量與調(diào)整活塞桿徑向跳動(dòng)在壓縮機(jī)檢修過(guò)程中是極其重要的，它是衡量檢修質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)然，在調(diào)整活塞桿徑向跳動(dòng)時(shí)，一定要慎重，不要輕易改變十字頭滑道與氣缸的原始中心位置，因?yàn)?，壓縮機(jī)出廠前都校驗(yàn)過(guò)，并且通過(guò)機(jī)加工來(lái)保證的。況且，正常的活塞桿徑向跳動(dòng)是由十字頭、活塞運(yùn)行間隙和正常的活塞桿下垂共同決定的，不要認(rèn)為活塞桿垂直方向跳動(dòng)值不為零，是由于氣缸與十字頭滑道未對(duì)中的緣故。常用的調(diào)整方法有以下3種：
?。?）十字頭滑道頂部間隙超標(biāo)，可通過(guò)加減滑履墊片或上下滑履更換位置來(lái)調(diào)整十字頭軸線。
（2）通過(guò)測(cè)量氣缸內(nèi)徑和圓柱度，確定缸套是否需要修復(fù)或更換。如果缸套已磨損，但精度在允許范圍內(nèi)，可適當(dāng)增加支撐環(huán)的厚度來(lái)調(diào)整活塞的軸線。
（3）活塞桿正常下垂，可以通過(guò)十字頭調(diào)整板上的4個(gè)外六角螺釘來(lái)調(diào)整活塞桿的軸線。
參考文獻(xiàn)
【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、引言
5#芳烴聯(lián)合裝置GB-302C氫氣增壓機(jī)，是一臺(tái)于1999年8月引進(jìn)的，由德萊賽蘭公司生產(chǎn)的雙列兩級(jí)對(duì)稱平衡型往復(fù)壓縮機(jī)（型號(hào)：2HHEVL2）。壓縮機(jī)由一臺(tái)功率為1900kW，轉(zhuǎn)速為295r/min的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。近年來(lái)由于裝置生產(chǎn)的需要，經(jīng)常處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)中，壓縮機(jī)檢修質(zhì)量的好壞給裝置的生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)很大的影響，為滿足生產(chǎn)裝置的需要，提高壓縮機(jī)的檢修質(zhì)量顯得尤為重要。本文著重分析壓縮機(jī)活塞桿徑向跳動(dòng)的影響因素及相應(yīng)的解決辦法。
2、測(cè)量和調(diào)整活塞桿的跳動(dòng)量
2.1 測(cè)量活塞桿的跳動(dòng)量
?。?）檢查各級(jí)活塞桿在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次行程中，活塞桿的水平徑向跳動(dòng)和垂直徑向跳動(dòng)，以檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)綜合檢修效果。測(cè)量垂直方向的跳動(dòng)量：一個(gè)表盤(pán)被安裝在活塞桿頂部正12點(diǎn)的位置，并緊靠著承壓密封填料，盤(pán)的針頭必須垂直于活塞桿桿身。測(cè)水平方向的跳動(dòng)量：表盤(pán)設(shè)置于活塞桿3點(diǎn)或9點(diǎn)位置緊靠于承壓密封填料，取決于“靠近度”盡可能靠近。
（2）活塞桿與十字頭的連接必須正確張緊，并且十字頭必須在下滑道上放平且貼合均勻。在下滑履和滑道之間，就其兩端，在6點(diǎn)鐘位置不應(yīng)被插進(jìn)間隙為0.04mm的距離，在下滑道四只角塞尺插進(jìn)的間隙應(yīng)該是均勻的。
?。?）盤(pán)動(dòng)壓縮機(jī)，直至活塞至機(jī)身端的行程止點(diǎn)。
?。?）按下表盤(pán)的“捏手”，使表盤(pán)上指針在刻度盤(pán)面時(shí)轉(zhuǎn)一圈，使指針對(duì)準(zhǔn)盤(pán)面上的零位標(biāo)記。
（5）盤(pán)動(dòng)壓縮機(jī)180°，使活塞從機(jī)身端移動(dòng)至氣缸端，在這180°中的位移期間，所得的讀數(shù)，無(wú)論是正或負(fù)，即為總跳動(dòng)量，把它記錄下來(lái)。
為了檢驗(yàn)讀數(shù)的精確性，再盤(pán)動(dòng)壓縮機(jī)180°（同方向一轉(zhuǎn)） 回到曲軸初始位置，盤(pán)上的指針應(yīng)仍然為零，否則測(cè)量表應(yīng)移正，并且測(cè)量步驟要重做。
百分表讀數(shù)為正，表示十字頭端位置的活塞桿相對(duì)的高出活塞；讀數(shù)為負(fù)，表示十字頭端位置的活塞桿相對(duì)的低于活塞（見(jiàn)表1）。
2.2 調(diào)整活塞桿的跳動(dòng)量
（1） 活塞桿跳動(dòng)量的檢測(cè)，應(yīng)在水平和垂直方向分別進(jìn)行，允許偏差為0.00015s，s為活塞行程（mm），GB302C壓縮機(jī)的行程為355.6mm，也就是說(shuō)允許偏差0.053mm?；钊麠U跳動(dòng)量可通過(guò)調(diào)整板上的4個(gè)外六角螺釘來(lái)調(diào)整。s*先，安裝六角螺釘，然后采用液壓工具放松十字頭法蘭張緊螺母，六角螺釘調(diào)整并且重新檢驗(yàn)跳動(dòng)量。
?。?）重新緊固十字頭法蘭張緊螺母，然后拆去調(diào)整板上的六角螺釘，保存以備后用。
3、影響活塞桿跳動(dòng)量的因素
（1）氣缸上接管的應(yīng)力超值，或氣缸支撐的變形，會(huì)使氣缸的中心線偏移；
?。?）氣缸與接筒接合處有毛刺、凸邊，導(dǎo)致貼合面不良，引起氣缸中心線偏移；
?。?）活塞支撐環(huán)或氣缸鏡面的過(guò)度磨損；
?。?）十字頭與滑道之間的間隙超值，由于活塞桿和十字頭法蘭的重量，十字頭機(jī)身端離開(kāi)下滑道上翹的程度加劇，十字頭端活塞桿軸線下移；
?。?）活塞桿彎曲。
4、相應(yīng)的解決方法
4.1 如何解決氣缸上接管應(yīng)力超值，或氣缸支撐變形的問(wèn)題
?。?） 消除氣缸上接管應(yīng)力，只需將管道斷開(kāi)，在自然狀態(tài)下重新配管，由氣缸接管法蘭開(kāi)始向外延伸，與系統(tǒng)連接。
?。?） 彌補(bǔ)氣缸支撐變形，可通過(guò)在支撐管與氣缸接觸面加減墊片，調(diào)整氣缸的水平度。
4.2 如何解決氣缸與接筒接合處的毛刺、凸邊對(duì)于接合處少量的毛刺、凸邊，可通過(guò)銼刀、砂紙，用人工的方法進(jìn)行修整（見(jiàn)表2、3）。
4.3 如何解決活塞支撐環(huán)或氣缸鏡面的過(guò)度磨損
?。?）氣缸鏡面磨損的修復(fù)。壓縮機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行，由于缸套與支撐環(huán)、活塞環(huán)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生磨損是必然的。事實(shí)證明，z*大磨損部位經(jīng)常出現(xiàn)在氣閥孔附近，即z*外一道活塞環(huán)在止點(diǎn)時(shí)的位置。根據(jù)表1中對(duì)氣缸鏡面允許磨損量的要求，如果磨損量超標(biāo)，或工作面出現(xiàn)明顯機(jī)械損傷（如軸向溝槽） 時(shí)，可采用鏜、磨或研磨的方法進(jìn)行修理。氣缸經(jīng)鏜孔后留有的研磨余量見(jiàn)表2。經(jīng)鏜缸處理后的氣缸，內(nèi)徑與原設(shè)計(jì)缸徑相比，其增大值不允許超過(guò)2%；減少的缸套壁厚量不允許超過(guò)原設(shè)計(jì)壁厚的1/12；增大的活塞力不允許超過(guò)原設(shè)計(jì)值的10%。鏜去的內(nèi)缸尺寸在直徑上不超過(guò)2 mm時(shí)，仍可用原活塞和活塞環(huán)，否則需重新配置。
?。?）檢查氣缸內(nèi)徑，其z*大不柱度應(yīng)符合表1要求，否則需進(jìn)行鏜缸或更換缸套。
?。?）活塞與氣缸的安裝間隙應(yīng)符合廠家設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)值時(shí)，可參照下式計(jì)算：鑄鋁活塞為（0.16%～0.24%）D，鑄鐵活塞為（0.08%～0.12%）D。D為缸套內(nèi)徑。GB302C的活塞是鑄鋁的，因此，按照（0.16%～0.24%）D計(jì)算，一級(jí)活塞與氣缸的安裝間隙為（1.0～1.49）mm；二級(jí)活塞與氣缸的安裝間隙為（0.63～0.94）mm。（注：一級(jí)缸內(nèi)徑622.3mm，二級(jí)缸內(nèi)徑393.7mm。）
?。?）活塞和缸套內(nèi)徑的極限間隙應(yīng)符合廠家設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)值時(shí)，可參照表3的數(shù)據(jù)。當(dāng)它們之間的間隙超出廠家要求或是表3的數(shù)值時(shí)，應(yīng)更換缸套以滿足設(shè)計(jì)要求。
?。?）支撐環(huán)過(guò)度磨損
可通過(guò)旋轉(zhuǎn)支撐環(huán)，改變支撐位置或更換支撐環(huán)加以解決。
4.4 如何解決十字頭與滑道之間的間隙超值問(wèn)題
由于活塞桿和十字頭法蘭的重量，十字頭機(jī)身端離開(kāi)下滑道上翹的程度加劇，十字頭端活塞桿軸線下移。為此，可通過(guò)加減滑履墊片或上下滑履更換位置來(lái)調(diào)整十字頭軸線。
?。?）在下滑道受力的十字頭，應(yīng)通過(guò)增加氣缸側(cè)下滑履墊片，將其軸線調(diào)高，比滑道軸線高0.03 mm的左右，以預(yù)先補(bǔ)償十字頭下滑履在運(yùn)行過(guò)程中的磨損。
（2）對(duì)上滑道受力的十字頭，應(yīng)通過(guò)增加曲軸側(cè)上滑履墊片，將其軸線調(diào)低，比滑道軸線低0.03 mm的左右，以預(yù)先補(bǔ)償十字頭上滑履在運(yùn)行過(guò)程中的磨損。
4.5 如何解決活塞桿彎曲問(wèn)題
?。?）在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，活塞桿受氫氣中顆粒和填料等的摩擦，它不僅表面會(huì)磨損，而且還存在彎曲變形的可能，如果是活塞桿彎曲變形，則應(yīng)先熱壓校直，然后磨削修整，再進(jìn)行噴涂修復(fù)或更換活塞桿。
?。?）GB302C活塞桿的材料是38CrMoAl，為了提高耐磨性，表面需氮化處理或鍍陶瓷以增加其硬度。
5、分析活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)壓縮機(jī)使用壽命的影響
5.1 活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)支撐環(huán)和缸套使用壽命的影響
活塞桿徑向跳動(dòng)量的大小是衡量活塞與氣缸同軸度的重要指標(biāo)。缸套內(nèi)壁底部通過(guò)支撐環(huán)除了承受活塞和活塞桿的部分重量外，還要承受工作時(shí)活塞桿上的一個(gè)分力F1，F(xiàn)1的大小與角θ（活塞桿軸線與缸套軸線之間的夾角） 有關(guān)，根據(jù)公式F1=FSinθ得知，θ角越大，F(xiàn)1就越大，作用在缸套內(nèi)壁上的力就越大，而支撐環(huán)與氣缸接觸的承壓面積卻越小，從而導(dǎo)致支撐環(huán)和缸套磨損加快，以及缸套偏磨情形，大大縮短了它們的使用壽命。因此，當(dāng)活塞桿徑向跳動(dòng)量超出允許范圍時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
5.2 活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)活塞環(huán)使用壽命的影響
安裝在活塞槽內(nèi)的活塞環(huán)應(yīng)活動(dòng)自如，由于活塞環(huán)存在接口間隙，因此，具有一定的張力，用手往里按壓時(shí)，活塞環(huán)的外圓應(yīng)全部埋入槽內(nèi)，并且低于活塞表面0.5～1.0mm左右?；钊h(huán)在活塞槽中的側(cè)間隙S應(yīng)符合廠家設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)值時(shí)，可按下列公式計(jì)算：S=0.01h+H9/d9，h為活塞環(huán)的寬度，z*大允許活塞環(huán)側(cè)隙參照表4。
見(jiàn)圖2，活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)的彈力使之產(chǎn)生一個(gè)對(duì)缸套內(nèi)壁的預(yù)壓緊力?；钊ㄟ^(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)氣體做功，排氣一側(cè)壓力高，吸氣一側(cè)壓力低，從而在活塞環(huán)兩側(cè)產(chǎn)生壓差，活塞環(huán)端面被推向環(huán)槽壓力低的一側(cè)，阻止氣體沿環(huán)槽端面泄漏；作用在環(huán)內(nèi)表面的氣體壓力高于作用在環(huán)外表面的氣體的壓力，在壓力差的作用下，活塞環(huán)外圓被擠向缸套內(nèi)壁工作面，阻止了氣體沿氣缸壁面軸向泄漏。但是，當(dāng)活塞桿徑向跳動(dòng)量嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，使得活塞環(huán)外表面與氣缸內(nèi)壁，以及活塞環(huán)與活塞槽端面貼合面積變小，甚至活塞環(huán)在槽內(nèi)卡澀，無(wú)法自由活動(dòng)，導(dǎo)致氣體通過(guò)熱脹間隙時(shí)節(jié)流效果變差，容易產(chǎn)生內(nèi)部串氣，從而使壓縮機(jī)排氣溫度變高，無(wú)法滿足工藝要求。
5.3 活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)填料和刮油環(huán)使用壽命的影響
各填料環(huán)端面以及填料環(huán)與填料盒端面的接觸應(yīng)均勻，其接觸面積大于等于端面面積的70%；填料、刮油環(huán)與活塞桿的接觸均勻，且接觸面積大于等于該組環(huán)面積的70%。見(jiàn)圖3、4，組裝后，填料和刮油環(huán)在各自的腔體內(nèi)應(yīng)活動(dòng)自如，隨著活塞桿的跳動(dòng)而自動(dòng)調(diào)整。但是，當(dāng)活塞桿徑向跳動(dòng)量嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，由于填料環(huán)和刮油環(huán)在各自盒中的側(cè)隙不大，極易造成填料環(huán)和刮油環(huán)卡澀，在槽內(nèi)不能自由浮動(dòng)，其結(jié)果就是氫氣與潤(rùn)滑油向外泄漏，活塞桿與填料和刮油環(huán)之間磨損加劇，壓縮機(jī)使用周期縮短。填料、密封環(huán)和刮油環(huán)的側(cè)隙應(yīng)符合廠家設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)值時(shí)，可參照表5。
5.4 活塞桿徑向跳動(dòng)量對(duì)十字頭滑履使用壽命的影響
正常條件下，受活塞桿和十字頭法蘭重量的作用，十字頭機(jī)身端離開(kāi)下滑道上翹，十字頭端活塞桿軸線下移。當(dāng)活塞桿徑向跳動(dòng)量超標(biāo)時(shí)，機(jī)身端十字頭上滑履以及活塞桿端下滑履磨損加劇，造成十字頭滑板與導(dǎo)軌的間隙變大，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于一、二級(jí)連桿中心線與曲軸中心線垂直方向所成的夾角不一致，導(dǎo)致曲軸受力不平衡，曲軸箱振動(dòng)變大，嚴(yán)重時(shí)引起曲軸彎曲，主軸瓦、大頭瓦磨損加劇，進(jìn)而縮短了壓縮機(jī)的使用壽命，因此，檢查及調(diào)整十字頭滑板與導(dǎo)軌之間的間隙，使之符合廠家設(shè)計(jì)要求（或參照表6）是非常重要的。GB302C十字頭（帶滑履） 外圓直徑φ533.4，十字頭滑道頂部冷態(tài)間隙0.53～0.66mm。
6、結(jié)語(yǔ)
從壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)、受力分析以及工作原理我們可以發(fā)現(xiàn)，測(cè)量與調(diào)整活塞桿徑向跳動(dòng)在壓縮機(jī)檢修過(guò)程中是極其重要的，它是衡量檢修質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)然，在調(diào)整活塞桿徑向跳動(dòng)時(shí)，一定要慎重，不要輕易改變十字頭滑道與氣缸的原始中心位置，因?yàn)?，壓縮機(jī)出廠前都校驗(yàn)過(guò)，并且通過(guò)機(jī)加工來(lái)保證的。況且，正常的活塞桿徑向跳動(dòng)是由十字頭、活塞運(yùn)行間隙和正常的活塞桿下垂共同決定的，不要認(rèn)為活塞桿垂直方向跳動(dòng)值不為零，是由于氣缸與十字頭滑道未對(duì)中的緣故。常用的調(diào)整方法有以下3種：
?。?）十字頭滑道頂部間隙超標(biāo)，可通過(guò)加減滑履墊片或上下滑履更換位置來(lái)調(diào)整十字頭軸線。
（2）通過(guò)測(cè)量氣缸內(nèi)徑和圓柱度，確定缸套是否需要修復(fù)或更換。如果缸套已磨損，但精度在允許范圍內(nèi)，可適當(dāng)增加支撐環(huán)的厚度來(lái)調(diào)整活塞的軸線。
（3）活塞桿正常下垂，可以通過(guò)十字頭調(diào)整板上的4個(gè)外六角螺釘來(lái)調(diào)整活塞桿的軸線。
參考文獻(xiàn)
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