活塞压缩机十字头对中偏差之影响

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

在煤化工生产过程中，工艺气体往往需要进行提压 ，活塞压缩机由于其 自身 固有特点被广泛采用 。随着生产规模的大型化 、系统化及 自动化 ，其对压缩机运行的要求也越来越高，由于其运行周期相对离心式压缩机较短 ，主要表现在运动部件和受力部件的损坏 ，其中较为常见的是活塞杆的断裂。

活塞杆断裂的原 因除 自身材料和制造缺陷外 ，安装质量的好坏是-个重要的因素。通常 ，大中型的活塞压缩机在制造厂家都要进行预安装 ，其质量主要靠机加工和安装调试来保障，预安装的压缩机合格后，对各个部件进行标记 ，安装定收稿日期：2012-06-1238 l 瓣 翘 ，位销，然后拆解、运至使用单位按标记进行安装。活塞杆作为压缩机的主要备件 ，其安装时必须要对曲轴各支撑点 、十字头滑道 、气缸进行水平度 、 ：垂直度、同心度找正好 ，以保 ：证活塞杆在运行中的安全。曲 j轴各支撑点、十字头滑道 、气缸水平度 、垂直度 、同心度 的好坏最后都直接影响着活塞杆的跳动量 ，活塞杆 的跳动量 的大小直接决定着活塞杆 的运行安全和使用寿命。

然而 ，在安装和调整过程 ；中 ，我们-般对十字头滑道 、气缸的水平度、垂直度、同心度 比较重视 ，而忽略十字头与滑道的同心度检测和调整 ，在调整过程中注重十字头与滑道的接触面及总间隙的调整，忽 j视 十字头与滑道 中心的调整 。

通过我公司压缩机运行实际情况看 ，十字头 中心与滑道中心的偏差对活塞杆的运行影响很大 ，有时候甚至会起到决定性的作用。

2 十字头在滑道运行过程中的受力分析对于-般的大 中型的活塞压缩机而言 ，往往采用平衡对称布置 ，以减少因受力不均匀而引起的震动。十字头在滑道运行过程中的主受力面随其位置不同而不同，分为上面主受力和下面主受力。其原理如下：以图 1、图 2所示 的压缩机为例，压缩机为顺时针运转 ，滑道在曲轴右侧，曲轴的主轴线与十字头的中心线处于 同-水平。等曲轴的颈径在从A点运行至 点过程中，它通过连杆给十2012年06期(总第236期)II l'vice &M mten商勇--r字头的力可以分解为-个向前的推力和-个 向下 的力 ，随后曲轴的颈径接着从B点运行至A点 ，在这个过程 中，它通过连杆给十字头的力可以分解为-个向后的拉力和-个向下的力。

压缩机在周而复始 的运转 ，曲轴给十字头的力是-个交变的推拉力和-个始终 向下的力 ，也就是说这个十字头在整个运行过程 中的主受力 面为下 面 ，反之 ，与该滑道隔着曲轴箱相对称的滑道 ，其 十字头的主受力面为上面。这就是在运行过程中有的十字头滑道上面发热 ，有的下面发热的原因。-般情况下 ，-旦设备确定 ，十字头与滑道的总间隙是确定 的，是下影响。

如图 3、图 4所示，十字头的中心偏低 ，偏低值为A点与A点的高度差，也相当于B点与B点的高度差。等曲轴的颈径在从A点运行至 点过程中，它通过连杆给十字头的力和正常时- 样 ，可以分解为-个向前的推力和-个 向下的压力 。随后曲轴的颈径接着从 点运行至B点，在这个过程中，由于曲轴颈径的位置高于十字头的中心 ，它通过连杆给十字头的力可 以分解为-个 向后的拉力和-个向上的力 ，压缩机从 。点运行， .， - 、 不 发生 变化 的 ，或 变化 很小(主要是磨损引起)，可以忽略不计。在实际运行过程中，十字头主受力面与滑道的间隙要小于非主受力面与滑道的间隙，特别是十字头与滑道的总间隙较大时，其差值更明显。

如果十字头中心偏低 ，则活塞杆运行过程中受力发生如]...I..I..I. .I..I. .I..I..I..I. .I. .I. .I. -II-I至A 点 ，曲轴的颈径通过连杆给十字头的力和正常时-样 ，可 以分解为-个向后的拉力和- 个向下的力。曲轴的颈径从点运行至A点，这个过程中曲轴颈径的位置高于十字头的中心 ，它通过连杆给十字头的力可以分解为-个向后的拉力和-个向上的力。这样在整个过程中，曲轴颈径给十字头的力为-个交变的推拉力和-个 向下 、向上 、再 向下 、再 向上方向不断变化的力。同样的道理 ，如果十字头的中心高于曲轴主轴线 ，也会产生同样的结果 。这个上图 3-2012年06期(总第236期)图 2下方 向不断变化的力的变动频率是交变推拉力 的两倍 ，使得十字头的主受力面不断发生变化 ，由于十字头的主受力面与十字头滑道的间隙和十字头的非主受力面与十字头滑道的间隙不同，存在着差值，这就使得十字头在滑道中不断地被抬起 、放下 ，再抬起 、再放下 。

以直径为 450 mm的十字头为例 ，其与滑道 的间隙为 0.25-0.27 mm，运行过程中十字头主受力面与滑道的间隙在0.1 mm左右 ，非主受力面与滑道的间隙在 0.15 mm左右 ，二者相差转向，， - ～、、 ， 、、 f， 、 ·- -J图 4、.、.、～0.05 mm，甚至更多。在实际的 动量符合安装要求，但在实际 ；安装过程中，由于机加工的保 的运行中，活塞杆 的跳动量是证等原 因，十字头中心与滑道 超指标的。正常的情况下 ，静中心的偏差并不大 ，基本都在 态时的活塞杆的跳动量与运行0.5 mm以内，甚至更小 ，属可 时的活塞杆的跳动量相差不大 ，调整的范围，但如果忽视其影 可以将静态时活塞杆的跳动量响而不对其进行进-步的调整， j视为运行时的活塞杆的跳动量 ，或人为地放大装配公差范围， 但当十字头与滑道的中心有偏将造成十字头与活塞杆在运行 差时 ，就不能这么认为了。动过程中不断的被抬起 、放下 ， 态下的活塞杆跳动量用传统的 ：再抬起、再放下，意味着十字 方法无法测量，有条件的可通 ；头与活塞杆要在此范围被来 回 过安装非接触式的在线监测进摆动，疲劳程度可想而知。 行测量 ，在活塞杆跳动量超标时可报警 ，直至联锁停机 。在3 活塞杆断裂原因分析 实际的活塞杆的跳动量的测量主要有两方面 ，-是 自身 ；中，会发现这么-个现象 ，当的质量问题，如材质不符合要 盘车至活塞死点折回时，百分求 、热处理不好导致金相组织 表会 发 生跳 表 ，有 时 跳 0.03不对、机加工尺寸偏差、内部 mm，甚至达 0.05 mm。正常情裂纹、夹渣气孔等；另-方面 况下，盘车至活塞死点折回时则是安装和运行操作 问题 ，尤 不会发生跳表 ，跳表过大 ，多以安装问题为多。对于活塞杆 是十字头与滑道 的中心偏差较断裂的真正原因有时候很难真 大引起 ，应及时予以调整。

正说清楚 ，往往以疲劳说事，有时候使用仅仅几个月也认为 4 十字头与滑道中心同心 ；是疲劳，很难说服人。实际上， 度的调整疲劳与否主要看其所受载荷 的 -般认为 ，滑道的中心与变化情况 ，在这里我们认为 ， 曲轴的主轴心线是处在 同-水十字头与滑道中心偏差较大的 平线上 ，现巢装时只需调整压缩机，其活塞杆的疲劳程度 十字头与滑道中心同心度，可要远远大于十字头与滑道中心 以将 活塞杆与十字头连接好 ，在-条线上的压缩机，是成倍 也可以做-假轴，用内径千分增加 的。当十字头的中心与滑 尺测量活塞杆上表面与上滑道 ；道的中心不-致时，在静态检 的距离和下表面与下滑道的距 j测活塞杆的跳动量时，其数值 离，通过计算得出其数值。通变化较小 ，不易查 出，这是 因 过加减十字头体与滑履间的垫为此时连杆给十字头的力和速 片进行调整 。调整过程中要保 !度都远远达不到实际运行时的 证十字头与滑道的总间隙负荷水平 ，即静态时的活塞杆的跳 要求 ，必要时对十字头滑履进4Ol 瓣 螂行刮削。同时考虑该滑道是上受力还是下受力 ，适当加减运转时主受力面和非主受力面与滑道的间隙的差值 ，同时给主受力面留 0.03 mm以内的余量用于磨损 。如果下面为主受力面则 十字 头 中心 应 略 高 0.o3mm；如果上面为主受力面则十字头中心应略低 0.03 mm；如果滑道的中心与曲轴的主轴心线是不处在同-水平线上 ，可通过测量得出其差值 ，通过加减十字头体与滑履间的垫片进行调整，优先保证十字头的中心与曲轴主轴线处在同-水平线 ，同时也要保证气缸的中心线也在这-水平线上 ，可先不考虑滑道的中心线，但滑道的中心与曲轴的主轴心线不能差太多，否则需重新进行安装 ，直至重新加工。

5 结论活塞杆断裂作为活塞压缩机的多发事故，轻则损坏机器，重则引起着火 、爆炸 ，往往会造成严重后果 ，且很难找到真正的事故原因 ，重视安装和检修质量 ，重视细节对重大问题的影响，对于防范压缩机事故有着十分重要的意义。

十字头中心的偏差对活塞杆的正常使用有着很大的影响，安装 、检修技术人员要在安装、检修过程中高度应重视十字头中心的偏差对活塞杆，精益求精，高标准的完成工作任务，为设备的安全 、稳定 、长周期运行奠定坚实的基矗2012年o6期(总第 236期)-