活塞式压缩机常识Word格式.docx
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活塞式压缩机常识Word格式.docx
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6、若按列数的不同可分为:
(1)单列压缩机,气缸配置在机身一侧的一条中心线上;
(2)双列压缩机,气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上;
(3)多列压缩机,气缸配置在机身一侧或两侧两条以上的中心线上。
活塞式压缩机的种类虽然繁多,结构复杂,但其基本构造大致相同。
对于无十字头的活塞式压缩机,主要零部件有机身、曲轴、连杆、活塞、气缸、进排气阀等;
对于有十字头的活塞式压缩机,除有上述零件外,还有十字头及滑道、活塞杆及填料函等。
活塞式压缩机由曲柄连杆机构将驱动机的回转运动变成为活塞的往复运动,气缸和活塞共同组成压缩容积;
活塞在气缸内做往复运动,使气体在气缸内完成进气、压缩、排气等过程,由进排气阀控制气体进入与排出气缸;
在曲轴侧的气缸端部装置填料密封,以阻止气体外漏。
活塞上的活塞环,阻止活塞两侧气缸容积内的气体互相窜漏。
二、活塞式压缩机主要零部件的质量要求
1、气缸
气缸承受着气体的压力,故应具有足够的强度。
工作压力小于5MPa(表压)的气缸,通常采用HT200或优质铸铁制造;
压力低于20MPa(表压)时,可用铸钢制造;
对于更高压力的气缸,可用碳钢或合金钢锻制。
但是,由于气缸结构的复杂程度和缸径大小不同,往往同等工作压力的气缸材质也不一定相同,因为在保证足够强度的同时,还要考虑制造的难易及造价问题。
所以,检修气缸时,应根据“产品说明书”或取样分析来加以认定,不能随意改变气缸的材质。
活塞在气缸内做往复运动,使缸内壁受摩擦,要求缸壁应具有良好的耐磨性和良好的润滑条件。
高压级的铸钢或锻钢气缸,其耐摩擦性能不好,易产生将活塞咬死现象,故多数钢质气缸都镶有耐摩擦性能较好的铸铁缸套。
缸套尽量采用高质量的珠光体铸铁,一般低压下采用HT200,中、高压下采用HT250、HT300或HT350等。
气缸上的螺栓均受交变载荷作用,故螺栓应耐疲劳,常用40号优质钢或40Cr钢。
2、活塞组件
活塞组件包括活塞体、活塞环和活塞杆。
活塞体是受压件,应有足够的强度和刚度。
活塞的往复运动将产生惯性力,故质量以小为好,而对称平衡压缩机则要求惯性力对称平衡,为此,活塞体可根据实际需要选用铸铁、铝及铝合金、铸钢、锻钢或用钢板焊制。
活塞环随活塞在缸中往复摩擦,要求活塞环应耐磨。
通常要求活塞环的的硬度比缸面的硬度高10%~15%;
与铸铁缸面或缸套相配合的活塞环采用铸铁HT200或HT250;
与钢质缸套或碳化钨缸套配用的的是合金铸铁。
对于高转速、高压力的压缩机,可采用铸铁环上镶填充四氟乙烯或镶青铜及紫铜,有的在活塞环的表面镀铬,以减少活塞环的磨损和拉缸。
无油润滑压缩机的活塞环采用填充四氟乙烯、石墨、尼龙及其它自润滑材料。
各种压缩机(除立式压缩机以外)的活塞大都支承在气缸工作面上,为减少缸面磨损,对大直径的活塞都专门用耐磨材料制成承压面。
承压面的材料,有注油润滑活塞,常采用填充氟塑料、尼龙以及其它自润滑材料制成各种形式的支承环。
活塞杆受活塞的压力和拉力交变作用,要求活塞杆要有韧性。
在密封压力作用下,杆表面与填料还不断地往复摩擦,为防拉毛,要求杆的摩擦表面要硬,一般应在HRC50以上。
常用材料有40号、45号优质碳钢及33CrMoAlA、38CrMoAlA等。
用40号、45号钢表面镀铬,可提高表面硬度和耐磨性,但镀层太厚易脱落,一般镀层磨削后应保持0.05~0.25mm为宜;
此外,还可用高频淬火或渗碳处理,而35CrMoAlA和38CrMoAlA合金钢常采用氮化处理。
3、气阀
气阀处于冲击载荷下工作,故应有足够的强度和刚度。
低压的阀座和升程限制器,可用HT200铸铁制造,铸件应时效处理;
高压的阀,可用35号、40号、45号优质碳钢或40Cr钢,阀座的密封面需经高频淬火硬化;
对于有腐蚀性介质的氧气压缩机的阀座和升程限制器,常采用黄铜(HPb59—1)和不锈钢(1Cr18Ni9Ti,Cr13)。
阀片受重复冲击载荷和交变弯曲载荷的作用,阀片材料应具有强度高、韧性好、耐磨损、耐腐蚀等性能。
对于无腐蚀性介质(如空气、氮气、氢气、石油气等)的压缩机,其阀片常用30CrMnSiA制造;
对于有腐蚀性介质的压缩机(如二氧化碳压缩机、氧压机等),阀片常用1Cr13、2Cr13、3Cr13或1Cr18Ni9Ti等材料制造。
阀片经淬火、回火处理后,其硬度应为HRC40~56。
也有改用工程塑料制造阀片,既可节省合金钢,又可采用较大的阀片升程和较小的弹簧力,能使阻力下降。
工程塑料耐腐蚀,对气体气质的适应性很广,但受耐温和强度的限制,目前多用于低压级吸气阀。
4、曲轴
曲轴受方向和大小均匀周期性变化很大的气体惯性力和由此产生的交变弯曲、扭转应力及由此产生的疲劳、振动;
同时,曲轴颈还受到严重的摩擦磨损,故要求曲轴材料应具有耐疲劳、耐磨损和抗振等性能。
曲轴常用40号、45号优质碳素钢锻造。
随着我国铸造技术的改进和发展,中小型压缩机的曲轴逐步改用稀土—镁球墨铸铁,以解决铁代钢和铸代钢问题。
5、连杆
连杆由连杆体、大头瓦和小头瓦等组成。
连杆体受拉、压交变应力的作用,故通常采用35号、40号、45号优良碳钢锻制。
近年来,球墨铸铁连杆在中小型压缩机上得到广泛应用。
大头瓦与曲轴相连承受旋转摩擦,故大头瓦的材料常用钢壳或黄铜壳衬巴氏合金;
小头瓦与十字头销相连做往复运动,其材料常用锡青铜或磷青铜。
开式连杆的缸头盖和大头座用连杆螺栓连接,故连杆螺栓受很大的交变载荷和几倍于活塞力的预紧力。
连杆螺栓通常采用强度高、塑性好的40Cr、30CrNi、35CrMoA、40CrMoA等合金钢;
螺母常采用35号、35Mn、20Cr等钢。
6、十字头
十字头由十字头体、滑板和十字头销等组成。
十字头体与活塞杆相连接,承受活塞侧向力的作用。
小型压缩机的十字头体,常用HT21—40铸铁铸造;
大中型压缩机的十字头体,常用ZG25、ZG35铸钢或40号钢锻造。
十字头销与连杆小头相连,传递全部活塞力;
其材料应具有较好的韧性、耐磨损和耐疲劳性能,常用20号钢制造,并经表面渗碳淬火,使其外硬内韧,既耐磨又耐疲劳;
其表面硬度要求HRC=55~62。
滑板在滑道上做往复运动,要求耐磨,常采用铸铁或铸钢滑板,并在摩擦面上浇注巴氏合金;
可拆滑板,也有采用铜合金和铝合金制造的。
活塞式压缩机的常见故障分析及消除方法
一、活塞式压缩机打气量不足
产生原因:
1、吸排气阀漏气
(1)阀座与阀片之间有金属颗粒,因关闭不严引起漏气,影响气量。
(2)新的吸气阀弹簧,初用时刚性太大,引起开启迟缓;
弹簧用久后,因疲劳引起开阀不及时,造成漏气。
(3)阀片与阀座磨损不均匀,因而引起密封不严而漏气,影响气量。
(4)吸气阀升起不够,流速加快阻力增大,影响气量。
消除方法:
(1)拆检清洗,若吸气阀的阀盖发热,则故障在吸气阀上,否则是在排气阀上。
(2)检查弹簧刚性,或更换合适的弹簧。
(3)用研磨方法加以修理,或更换新的阀片和阀座。
(4)调整升程高度,更换适当的升程限制圈。
2、填料漏气
(1)填料或活塞杆磨损引起漏失。
(2)润滑油供应不足,降低气密性,引起漏失。
(1)修理或更换密封圈或活塞杆。
(2)拆检吸、排气阀,发现气阀缺油,应增加润滑油量。
3、气缸与活塞环有故障
(1)气缸磨损(特别是单边磨损)超过最大允许限度,间隙增大,引起漏气,影响打气量。
(2)活塞环因润滑油质量不好,油量不足,缸内温度过高,将形成咬死现象,不但影响气量,而且影响压力。
(3)活塞环磨损,造成间隙大而漏气。
(1)用镗削或研磨的方法进行修理,严重时更换新缸套。
(2)取出活塞,清洗活塞环或环槽,更换润滑油,改善净却条件。
(3)更换活塞环。
4、气缸余隙容积过大,降低了吸入量。
调整气缸余隙。
二、某级压力升高
1、后一级的吸、排气阀漏气,必然增大前一级的排气压力。
2、活塞环泄漏引起排气量不足。
3、本级吸、排气阀因各种原因产生的泄漏。
1、更换后一级的吸、排气阀。
2、更换活塞环。
3、拆检气阀,并采取相应措施。
三、某级压力降低
1、本级吸、排气阀漏气。
2、高一级的吸、排气阀有毛病,引起排量不足,以及第一级活塞泄漏过大。
3、内漏。
4、吸入管阻力太大。
1、拆检气阀,更换损坏的零件。
2、拆检气阀,更换损坏的零件,检查活塞环并修复。
3、检查内漏部位,并采取相应措施。
4、检查管路,并采取相应措施。
四、曲柄连杆机构发出异常声音
1、连杆螺钉断裂,其原因有装配时连杆拧得太紧,承受过大的预紧力,预制时,产生偏斜,连杆螺钉承受不均匀的载荷;
轴承瓦(大头瓦)在轴承中晃动或大头瓦与曲柄销间隙过大,因而连杆螺钉承受过大的冲击载荷;
供油不足,使连杆轴承发热,或活塞有卡死现象,或超负荷运转时,连杆承受过大的应力;
材质不符合要求,在较大的交变载荷冲击下,连杆螺钉因疲劳而断裂
2、连杆螺钉、轴承盖螺钉、十字头螺母松动将引起响声。
3、主轴承、连杆大头、小头瓦、十字头滑道等间隙过大,发出不正常声音。
4、曲轴与联轴器配合松动。
5、十字头滑板与滑道间隙过大,或滑板松动;
十字头销过紧或断油引起发热,烧坏。
1、装配连杆螺钉时,应松紧得当;
或使连杆螺母旋而与连杆体上接触面紧密配合,必要时用涂色法检查;
固定好大头瓦,调整其间隙;
或增加油量。
检查活塞磨损情况;
或用符合要求的连杆螺钉更换损坏件。
2、紧固。
3、检查并调整间隙。
4、检查并调整。
5、检查油路,增大油量,更换十字头销,拧紧滑板,调整间隙。
五、气缸内发出异常声音
1、油和水带入气缸造成水击。
2、气阀有故障。
3、活塞螺帽松动,活塞松动。
4、润滑油太少或断油,引起气缸拉毛。
5、活塞环断裂。
6、气缸余隙太小。
7、异物掉入气缸内。
1、减少油量、提高水分离效果,定期打开放油水阀。
2、检查并清除。
3、检查并紧固。
4、增加油量,修复拉毛处。
5、更换活塞环。
6、适当加大余隙。
7、清除异物。
六、气缸发热
1、冷却水太少或中断。
2、供油量太少或中断。
1、检查冷却水供应情况。
2、检查油泵油压是否正常,油路有无堵塞,过滤器是否堵塞,并畅通清洗。
七、活塞杆填料处发热或漏气
1、润滑油过少或中断。
2、活塞杆与填料配合间隙不恰当,装配时产生偏斜。
3、密封环损坏。
1、清洗、并适当加大油量。
2、调整间隙,重新装配。
3、更换密封环。
八、轴承或十字头滑道发热
1、轴颈与轴瓦或十字头与滑道间隙过小。
2、两摩擦面之间贴合不均匀,或安装时,轴承有偏斜,十字头有偏斜。
3、供油量不足或断油。
4、润滑油质量低劣或有污垢。
1、调整间隙。
2、用涂色法刮研、调整间隙。
3、检查油泵、油管及过滤器的工作情况
4、更换润滑油。
九、油泵油压不足或为零
1、吸油阀有毛病或吸油管堵塞。
2、油泵泵壳与填料不严密,漏油。
3、滤油器堵塞。
4、油箱油位太低。
5、管路破裂漏油,或管内漏入空气。
6、压力表堵塞、油冷却器堵塞。
1、检查并清洗。
2、拆检油泵并消除漏油。
3、清洗。
4、增加油量。
5、更换油管。
6、清洗。
十、气缸发生不正常的振动
1、支撑不对或垫片松。
2、配管振动所引起。
3、气缸内有异物。
1、调整支撑间隙或垫片。
2、消除配管振动。
3、清除异物。
十一、机体发生不正常的振动
1、各轴承及十字头滑道间隙过大。
2、气缸振动引起。
3、各部接合不好。
2、消除气缸振动。
3、检查并调整。
十二、管道发生不正常的振动
1、管卡太松或断裂。
2、支撑刚性不够。
3、气流脉动引起共振。
4、配管架子振动大。
1、紧固或更换。
2、加固。
3、用预流孔改变共振面。
4、加固。
活塞式压缩机的试运转及验收
一、试运前的准备工作
1、清理检修现场,检查、试验及调校仪表、电气、上下水系统、油系统、气系统、附属设备,确认均具备试车条件。
2、检查安全防护装置和安全保护装置完好、齐备、灵敏好用。
3、润滑系统油质符合要求,油位在规定高度,循环油泵供油正常,注油器注油通畅。
4、冷却水系统畅通,无泄漏现象;
电动机通风系统正常。
5、检查气缸、机身、中体、十字头、连杆、气缸盖、气阀以及地脚螺栓、连接器、皮带传动装置等连接件连接和紧固,应符合要求。
6、盘车2~3圈,无异常现象。
7、电动机的单体试运转,符合要求。
二、无负荷试车
1、电动机单体试车完毕,将电机轴与压缩机曲轴找中合格后连接紧固,可进行机组的连动无负荷试车。
2、将各级吸、排气阀拆下,将外盖盖上或装上钢丝网。
3、瞬时启动,查看运转方向,并观察有无异常现象;
确认无异常后启动电机,运转5min,检查应无异音、发热、振动等情况。
4、经第二次启动检查无异常现象后,即可进行无负荷试车,摩擦副的最高温度不得超过60℃,基础振动不超过表1——1中的规定。
小修一般不进行无负荷试车,中修无负荷试车2h,大修无负荷试车4~8h。
压缩机空载检查项目:
(a)冷却水应畅通(各路冷却水都可以从漏斗或视镜观察),出口水温不应超过规定;
(b)循环润滑油压力应在规定范围内;
(c)注油器向各级气缸和填料函注油正常;
(d)压缩机运转声音正常;
(e)各连接处应无松动,机身无异常振动,各密封处无渗漏现象;
(f)无负荷试车停车后的检查包括打开机身检查盖,用手摸查曲轴主轴承、连杆轴瓦处应无异常发热现象;
用手触摸填料函与活塞杆、十字头与滑道等处,其发热不应烫手;
观察各运动机件的摩擦表面接触情况,检测各运动机件的配合间隙,均应符合规定。
表1——1压缩机基础允许最大双振幅值
转速(r/min)
允许最大双振幅值/mm
<200
0.25
>400
0.10
200~400
0.15
三、空气负荷试运及吹扫
压缩机无负荷空运转之后,应逐级装上吸、排气阀。
若机组进行大修或事故检修时,对已更换的气缸、附属设备及气管等必须做系统吹扫。
吹扫工作可与机组空气负荷试运转结合起来进行,根据实际情况采取逐级分段吹扫或只吹扫某区段;
每级吹扫时间不得少于30min,直至排出的气体检查合格为止。
吹扫过程的技术要求如下所述:
1、一级缸的进气管必须严格确保吹扫干净,必要时可临时配置有过滤器的进口管段。
2、吹扫压力如表1——2所列,也可根据吹扫空气的气量大小及被吹扫区段的具体情况而定,但各级最高吹扫压力一般不得大于1.0MPa。
表1——2吹扫压力(单位:
kgf/cm²
)
使用压力
1~10
10~100
100~1000
吹扫压力
1.5
2
3.4
注:
1kgf/cm²
=9.81×
104Pa
3、各区段吹扫所需时间,视风压、风量、被吹扫区段的清洁度、区段长度、直径大小而定。
可采用白布包在板条上,并将其置于离吹扫排出口一定距离处;
经检查白布再无附着物时,吹扫可考虑暂停。
4、吹扫过程中的加压操作、稳压运行都应严格按负荷试车的规定进行。
5、吹扫时,应注意吹扫死角部位,凡有排放阀的部位均应阶段性排放;
管线部分,可用木锤敲击,以助吹扫干净、彻底。
6、系统全部吹扫结束后,应拆开气缸及气阀腔检查清洁度,必要时再重新清洗一次。
7、空气负荷试运转时间是中修2h、大修4h。
8、采用空气作压缩介质试运转的最高压力不得超过25MPa。
当机组最高排出压力大于25MPa时,可考虑采用氮气作为压缩介质;
若采用氮气有困难,也可用空气作压缩介质将机组负荷加压至25MPa左右不再继续升压,待以后进入化工试运转阶段时再以工质来完成更高压级的加压试运转工作。
9、负荷试运转升压可分3~4次进行,每次升压时间不少于30min,并需缓慢、均匀地进行。
10、空气负荷运转过程中,应经常检查机组各部位运行情况,检查仪表、电气、油系统、水系统及联锁保安装置等,均应正常、灵敏。
四、工质负荷试运转
1、机组引入工质进行负荷试运转之前,对气路系统必须用氮气进行置换;
无条件时,在保证安全的前提下酌情考虑直接通入化工工质置换。
置换中,可利用各级近路阀、卸载阀、放油水阀及放空阀等进行排放。
2、工质负荷试运转时间为中修8h、大修24h。
3、工质负荷试运转要求进排气温度不得超过设计温度10℃;
进排气压力应符合设计要求,排气量不得小于额定排气量的90%;
各部件无异常声响及振动;
轴承或轴瓦、十字头滑道温度不得超过65℃,气缸填料温度不超过70℃;
润滑油系统、气缸注油系统、冷却水系统正常;
气缸填料箱无明显泄漏,其它各密封处无渗漏;
压缩机基础在工作时的双振幅值不得超过表1——1中规定的数值。
五、负荷试运转中的安全阀调校
1、安全阀的调校应在主管专业技术人员的监督下进行。
2、调校前,应按规定进行强度及气密性试验。
3、安全阀一般应在机组负荷试运转之前,用氮气校验完毕并加以铅封。
4、需要在机组负荷试运转过程中进行第二次调校的安全阀,应具备:
按有关规定已用水压进行第一次调校;
除机组卸载装置完好外,安全阀的手动卸载装置必须灵活可靠。
5、负荷试运过程中的安全阀调校,一种是第一次调校时将安全阀的开启压力基本定在该级最高工作压力上,以便在负荷试运时由低向高做最后调整,在此过程中,压缩机必须做超负荷试运;
另一种是先用水压将安全阀开启压力调校在该级最低或额定工作压力上,负荷试运时,应注意观察在该定压下是否起跳,并进行适当调整(调整过程中应始终控制起跳压力不大于该级最高工作压力),根据安全阀的调整量与起跳压力之间的变化关系,凭经验将安全阀调至规定的起跳压力范围,然后卸下安全阀再用水压进行一次核验。
因高压级安全阀的起跳范围较宽,所以此方法对压缩机各高压级及末级安全阀的调校是可行的。
按最新规定,安全阀的校验应由专业人员在试验台上进行。
六、气量调节试验
有气量调节装置的压缩机应对调节装置进行试验和调整。
调整时,应根据生产工艺的要求,在工艺技术人员的监督下配合进行。
七、验收标准
1、检修、安装质量符合本机组规程要求,检修、安装记录及资料齐全、真实、准确。
2、试运行正常,符合操作技术指标。
3、仪表、安全联锁装置,保持完整、灵敏、准确、可靠。
4、零部件完整,机组整洁。
5、附属设备及管线完好,无异常响声、振动。
6、主、辅机表面防腐涂层完整,管线刷漆标志鲜明、正确。
符合以上标准,即可按规定办理验收手续,正式移交投入生产。
活塞式压缩机组的安装技术要求
一、整体压缩机的安装
对于中、小型压缩机,已由制造厂组装成整体机器,并经试运转合格。
在搬运和保管确认无问题的压缩机不必再进行解体,可进行整体安装;
必要时,仅对部分零部件进行清洗检查。
1、卧式压缩机的列向水平度可在滑道上测量,水平度偏差不应大于0.10mm/m,轴向水平度可在主轴外伸部分测量,其水平度偏差不得大于0.10mm/m。
2、立式压缩机的纵向及横向水平度,可在气缸止口面或气缸顶平面上测量,其水平度偏差不得大于0.1mm/m。
3、L型及倒T型压缩机的水平列水平度的测量部位及水平度偏差允许值与卧式压缩机相同;
垂直列水平度的测量部位及水平度偏差允许值与立式压缩机相同。
4、V型、W型及扇形压缩机的纵向及横向水平度可在机座地脚螺栓孔旁的水平测量凸台上,
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