1、往复式压缩机往复式压缩机n特点及应用范围n指示图及压缩机工作状态分析n易损件（气阀、活塞环和填料密封）n两种特殊压缩机（膜式压缩机、直线压缩机）往复压缩机特点及应用范围n容积式压缩机：使气体容积缩小，以提容积式压缩机：使气体容积缩小，以提高气体的压力高气体的压力n强制输气的特性：排气压力取决背压强制输气的特性：排气压力取决背压n通过曲柄连杆机构将旋转运动变为活塞通过曲柄连杆机构将旋转运动变为活塞的往复运动的往复运动n有吸排气阀有吸排气阀活塞式压缩机适用的压力范围广，不论流量大小都能达到所需压力适用于高压力，中小流量以及较小排气量的各种压力范围 在气量调节时，排气压力几乎不变 活塞式压缩机New
2、 按排气量范围分按排气量范围分 名 称 排气量范围(按进气状态)n微型压缩机 l m3minn小型压缩机 1l0 m3 minn中型压缩机 1060 m3 minn大型压缩机 60 m3 minn立式压缩机立式压缩机 气缸中心线垂直于地面气缸中心线垂直于地面(a)n卧式压缩机卧式压缩机 气缸中心线平行于地面气缸中心线平行于地面(b)n对动式压缩机对动式压缩机 气缸中心线平行于地面，气缸中心线平行于地面，气缸分布在曲轴两侧，且两侧活塞运动两气缸分布在曲轴两侧，且两侧活塞运动两两对称两对称(c)n对置式压缩机对置式压缩机 气缸中心线平行于地面，气缸中心线平行于地面，气缸分布在曲轴两侧，但两侧活塞运
3、动不气缸分布在曲轴两侧，但两侧活塞运动不对称对称(d)n角度式压缩机角度式压缩机 气缸中心线相互成一定气缸中心线相互成一定角度，按其所呈形状可分为：角度，按其所呈形状可分为：nL型压缩机型压缩机 气缸中心线呈立卧结合气缸中心线呈立卧结合(e)nV型压缩机型压缩机 两条气缸中心线呈两条气缸中心线呈v形形(f)nW型压缩机型压缩机 三条气缸中心线呈三条气缸中心线呈w形形(g)n扇型压缩机扇型压缩机 四条气缸中心线呈扇四条气缸中心线呈扇形形(h)n星型压缩机星型压缩机 气缸中心线在圆周方气缸中心线在圆周方向均布呈放射形向均布呈放射形(i)nH型压缩机型压缩机 对动式或对置式压缩机，电机位于气缸之间
4、（右上图）nM型压缩机型压缩机 对动式或对置式压缩机，电机位于气缸一侧 （右下图）按气缸容积的利用方式分按气缸容积的利用方式分n单作用式压缩机 仅在活塞一侧有气缸容积(图a)n双作用式压缩机 活塞两侧均有相同级次的气缸容积交替工作(图b)n级差式压缩机 大小活塞组合在起，构成不同级次的气缸容积(图c)容积式压缩机的工作过程容积式压缩机的工作过程n12吸气 P n23压缩 Pdn34排气n41膨胀n面积1234：理论功 PsnPs_吸气压力nPd排气压力V1234指示图及压缩机工作状态分指示图及压缩机工作状态分析析实际进气量与理论进气量的比值称为进气系数，余隙容积的概念！余隙容积的概念！进气系数
5、：容积系数压力系数温度系数则，进气系数可以表达为：实际进气量为：TpvshTpvhssVVV压缩机中的泄漏压缩机中的泄漏n外泄漏：为直接漏入大气或第一级进气管道中。外泄漏直接影响压缩机的容积流量和功率消耗。n内泄漏：为气体由高压级漏入低压级或低压管道中，在以后的循环中又自低压级被送入高压级。内泄漏对容积流量无直接影响，但它要影响功率消耗和级间压力的分配。其中，若影响第一级排气压力，则也会间接的影响容积流量。易损件分析n气阀n活塞环n填料密封6M32 CO2压缩机五段组合活塞1-活塞左体；2-活塞底环；3-活塞隔环；4-活塞环；5-活塞右体；6-支承环；支承和导向支承和导向卧式活塞必须设置支承，
6、立式活塞卧式活塞必须设置支承，立式活塞必须设置导向。其作用是支承、定位和节流减压。必须设置导向。其作用是支承、定位和节流减压。n在活塞上安装了支承或导向，它将承受活塞总在活塞上安装了支承或导向，它将承受活塞总成一半以上的质量，从而改善了活塞环的工作成一半以上的质量，从而改善了活塞环的工作状况；状况；n在活塞上安装了支承或导向，它可以尽量让活在活塞上安装了支承或导向，它可以尽量让活塞在气缸中心线上运动，使气缸与活塞保持一塞在气缸中心线上运动，使气缸与活塞保持一定的工作间隙，防止活塞与气缸直接接触产生定的工作间隙，防止活塞与气缸直接接触产生气缸拉毛；气缸拉毛；n支承或导向具有明显的节流减压作用，对
7、减小支承或导向具有明显的节流减压作用，对减小活塞环的背压，避免环的磨损，延长其工作寿活塞环的背压，避免环的磨损，延长其工作寿命有显著效果。命有显著效果。支承环支承环n一般设在活塞中间，可一般设在活塞中间，可120或或180分两块分两块或三块；或三块；n当活塞直径较小时，或高压段活塞因节流减压当活塞直径较小时，或高压段活塞因节流减压的需要，必须分左右两段布置在活塞两端，而的需要，必须分左右两段布置在活塞两端，而且呈且呈360设置，不能开口；设置，不能开口；n为了节流减压的目的，支承环与气缸内径的间为了节流减压的目的，支承环与气缸内径的间隙应该控制的足够小。隙应该控制的足够小。n考虑到支承环会因热
8、膨胀而卡住，所以选择支考虑到支承环会因热膨胀而卡住，所以选择支承环的材料尤其重要，无油润滑的活塞支承更承环的材料尤其重要，无油润滑的活塞支承更要慎重选择。要慎重选择。当活塞环在正常工作时，其受到一个使之贴向气缸壁的压力当活塞环在正常工作时，其受到一个使之贴向气缸壁的压力P；压力压力P使活塞环能紧贴气缸壁而实现密封；使活塞环能紧贴气缸壁而实现密封；压力压力P是作用于活塞环和气缸壁这对摩擦付上的正压力，它的大小影是作用于活塞环和气缸壁这对摩擦付上的正压力，它的大小影响活塞环与气缸壁的摩擦与密封。因此不希望它太大或太小响活塞环与气缸壁的摩擦与密封。因此不希望它太大或太小 能延长活塞环的使用寿命的条件
9、之一是活塞环能延长活塞环的使用寿命的条件之一是活塞环的实际的实际PV值小于所用材料的许用值小于所用材料的许用PV值。值。也即：也即：PV/N PV式中：式中：PV为所用活塞环材料的允许使用为所用活塞环材料的允许使用PV值。值。P：为所压缩气体作用于活塞环内侧：为所压缩气体作用于活塞环内侧的背的背 压平均值。压平均值。V：为活塞的平均线速度：为活塞的平均线速度 N：为活塞环的根数：为活塞环的根数：n有油润滑压缩机整机均采用铸铁环；有油润滑压缩机整机均采用铸铁环；n无油润滑压缩机低压段用填充聚四氟乙无油润滑压缩机低压段用填充聚四氟乙烯环或烯环或PEEK环环n高压段采用金属塑料环。高压段采用金属塑料
10、环。n填充聚四氟乙烯一般取填充聚四氟乙烯一般取600公斤公斤/厘米厘米2x厘米厘米/秒秒n铸铁一般取铸铁一般取2100公斤公斤/厘米厘米2x厘米厘米/秒秒nFH-1金属塑料一般取金属塑料一般取2000公斤公斤/厘米厘米2x厘米厘米/秒（秒（FH-1金属塑料，是用铜板作金属塑料，是用铜板作基料，其中一面烧结上铜粉，然后浸渍基料，其中一面烧结上铜粉，然后浸渍填充聚四氟乙烯）填充聚四氟乙烯）活塞环开口间隙：n活塞环开口是为了使环能张开以补偿环活塞环开口是为了使环能张开以补偿环的磨损，开口间隙是为环在工作时热膨的磨损，开口间隙是为环在工作时热膨胀留有余地。胀留有余地。n开口间隙过大，泄漏量大；开口间隙
11、过开口间隙过大，泄漏量大；开口间隙过小，会发生活塞环胀死，缸温上升，活小，会发生活塞环胀死，缸温上升，活塞环及气缸加剧磨损的事故。塞环及气缸加剧磨损的事故。n压缩机运行一段时间后，开口扩大，活压缩机运行一段时间后，开口扩大，活塞环失效塞环失效n安装活塞环时，各环的开口须错开安装活塞环时，各环的开口须错开活塞环侧间隙n侧间隙过大，活塞环在工作时环对环槽侧间隙过大，活塞环在工作时环对环槽产生撞击程度加大，环槽易变形，活塞产生撞击程度加大，环槽易变形，活塞易损坏；侧间隙过小，气体压力不能顺易损坏；侧间隙过小，气体压力不能顺利的进入活塞环内侧，无法形成背压，利的进入活塞环内侧，无法形成背压，环不能正常
12、工作。环不能正常工作。活塞环背间隙：n对活塞环背间隙的要求较松些，只要求对活塞环背间隙的要求较松些，只要求活塞环放入环槽后比活塞外圆低即可，活塞环放入环槽后比活塞外圆低即可，以免活塞摆动时，产生环的局部磨损。以免活塞摆动时，产生环的局部磨损。中低压缸的背间隙值可取中低压缸的背间隙值可取1-2毫米，高压毫米，高压缸背间隙可取小些，最小可取到缸背间隙可取小些，最小可取到0.1毫米。毫米。学员提问：学员提问：n 一段至四段活塞环使用过程中，出现涨不开，抱死现象。（材质：4F-4）n 循环机活塞环，支撑环寿命低，磨损最薄处仅1mm（材质：4F-4）n在不影响打气量的情况下，活塞与气缸的间隙达到哪个值才
13、更换活塞环和支撑环？n三四段缸之间填料密封和五六段活塞环存在串气的可能，因三段气是不合格气，如果三段气串到四段气中（尤其是不合格气体中的硫）会造成后序生产系统触媒中毒。n 五六段填料寿命短，每次都是前两段节流环磨损（材质：4F-4），然后引起整体漏气磨损。活塞与气缸的间隙活塞与气缸的间隙 mm气缸内径 极限间隙100 0.9100150 1.2150200 1.5200250 1.8250300 2.2300350 2.5350400 3.0气缸内径 极限间隙400450 3.5450500 4.0500550 4.5550600 4.9600650 5.4650700 5.9 活塞环、导向环
14、接口间隙及侧活塞环、导向环接口间隙及侧向间隙向间隙（经验推荐值，非金属应修正）（经验推荐值，非金属应修正）气缸直径气缸直径 接口间隙接口间隙 极限值极限值 侧向间隙侧向间隙 极限值极限值100 0.4 2.5 0.030.05 0.15100150 0.5 3.0 0.040.06 0.15150200 0.8 3.5 0.050.07 0.15200250 1.0 4.0 0.050.07 0.20250300 1.2 4.5 0.060.09 0.20300350 1.4 5.0 0.060.09 0.20350400 1.6 5.5 0.070.10 0.20400450 1.8 6.0
15、 0.070.10 0.20450500 2.0 6.5 0.090.12 0.20500550 2.2 7.0 0.090.12 0.20550600 2.4 7.5 0.090.12 0.25600650 2.6 8.0 0.090.12 0.25650700 2.8 8.0 0.090.12 0.25往复压缩机填料密封：往复压缩机填料密封：刮油、阻流、密封刮油、阻流、密封刮油环及填料组件刮油环及填料组件 n刮油环是一种作用于活塞杆上，防止过量的润刮油环是一种作用于活塞杆上，防止过量的润滑油沿活塞杆进入气缸的零件。它既是密封润滑油沿活塞杆进入气缸的零件。它既是密封润滑油的活塞环，同时也能起
16、到均布润滑油的作滑油的活塞环，同时也能起到均布润滑油的作用。用。n刮油环常用的材料是铸铁和填充聚四氟乙烯。刮油环常用的材料是铸铁和填充聚四氟乙烯。n影响刮油环刮油效果的因素影响刮油环刮油效果的因素n润滑油的飞溅量较大，刮油环只能刮去大部分油。润滑油的飞溅量较大，刮油环只能刮去大部分油。n刮油环弹簧弹力不足或刮油环内表面园度不好。刮油环弹簧弹力不足或刮油环内表面园度不好。n活塞杆跳动较大或活塞杆表面园度不好。活塞杆跳动较大或活塞杆表面园度不好。学员提问：填料环寿命刮油环、阻流环、密封环及其失效准则刮油环、阻流环、密封环及其失效准则弹簧设计原则n平环密封圈结构外园有镯型弹簧，以在平环密封圈结构外园
17、有镯型弹簧，以在开车之初使密封环内周紧贴住活塞杆并开车之初使密封环内周紧贴住活塞杆并产生一定予紧比压，确保所密封气体通产生一定予紧比压，确保所密封气体通过后产生压力降，实现自紧密封。在设过后产生压力降，实现自紧密封。在设计过程中，对选用镯型弹簧所产生的予计过程中，对选用镯型弹簧所产生的予紧比压要进行校核，以保证稳定工作。紧比压要进行校核，以保证稳定工作。n预紧比压：预紧比压：P=0.30.8 (公斤公斤/厘米厘米2)气阀气阀n气阀是往复压缩机中的重要组件，它控制着压气阀是往复压缩机中的重要组件，它控制着压缩机工作腔的进气、压缩、排气和膨胀过程。缩机工作腔的进气、压缩、排气和膨胀过程。n气阀是气
18、体流动阻力损失的主要来源，对合理气阀是气体流动阻力损失的主要来源，对合理设计的气阀，它的损失约占压缩机轴功率的设计的气阀，它的损失约占压缩机轴功率的49，在个别情况下，则可达，在个别情况下，则可达1520。气阀因污染会缩小它的通道面积，气体流动阻气阀因污染会缩小它的通道面积，气体流动阻力增加，因气密性差会使泄漏加剧。力增加，因气密性差会使泄漏加剧。气阀的基本组成1阀座 2启闭元件 3升程限制器 4弹簧n阀座阀座 它具有被阀片覆盖的气体通道，并承受工作腔内外气体压力差。n启闭元件（阀片）启闭元件（阀片）它交替地开启与关闭阀座通道，控制气体进、出工作腔，通常制成片状，因此常称为阀片。n升程限制器升
19、程限制器 它用来限制阀片升起高度(升程)，并往往作为弹簧的承座。升程限制器在一些资料中称为阀盖。图3-9 气阀正常的启闭过程n弹簧弹簧 它是气阀关闭时推动阀片落向阀座的零件，并在开启时抑制阀片对升程限制器的撞击。如果阀片本身具有弹性，则可以不另设弹簧，此时，阀片既是启闭元件，又是弹性元件。学员提问学员提问n压缩机运转过程中，如何正确的判断故障气阀？气阀正常的启闭过程气阀正常的启闭过程（以吸气阀为例）（以吸气阀为例）颤振型气阀颤振型气阀 延迟关闭型气阀延迟关闭型气阀 气阀的各种启闭元件形状气阀的各种启闭元件形状 a）环状 b）环形网状 c）条形网状 d）条状 e）槽状 f）碟状 g）菌状 h、i
20、、j）舌状气阀种类n环状阀环状阀 阀片是简单的环形，加工方便。气阀密封性高，余隙容积相对比较小，在结构上允许采用压开进气阀的排气量调节装置。环状阀目前在我国被大量应用于中、高压压缩机中，因为在这个范围内它们拥有比其它气阀更高的寿命。n网状阀网状阀在结构上与环状阀的主要区别是它的阀片呈网状，而具有整个阀片起落一致的特点。其次是网状阀可以采用变刚性的组合弹簧，以及采用缓冲片等来改善阀片的工作条件。其升程大多是由垫块来控制。气阀种类n舌状阀舌状阀为一端固定，并且阀片由弹簧钢片制成，既是阀片又是弹簧，故也称舌簧阀或簧片阀，具有结构简单、运动质量轻、余隙容积小的特点，被广泛用于微小型空气压缩机和制冷压缩
21、机中。n条状阀条状阀的运动质量轻，适用于高转速，但阀片较薄只适用于中小型压缩机的低压级。n槽状阀槽状阀的运动质量相对较大，使用的转速也相应要低些。n碟状阀碟状阀维修简单、碟片强度高可以适用于小型空气压缩机的高压级，但球形碟片的加工要求高、制造困难，并且流通面积小、余隙容积大，现在使用并不多。n菌状阀菌状阀的阀片可以用尼龙制造，阀片与阀座的磨损小、气阀关闭时的气密性好、抗腐蚀、噪声小，可以具有较大的气阀升程，特别适合用于煤气输送压缩机，还可用于超高压压缩机。环状阀 1阀座 2阀片 3升程限制器 4弹簧 5螺钉 6螺母对气阀的基本要求n要求气体流过气阀的阻力损失小。气体流过气阀时的流动阻力损失约占
22、指示功的1020，其大小与气阀的通流面积以及阀片运动规律有关。n使用寿命长。气阀中的阀片和弹簧是压缩机的易损零件，因此提高这些零件的寿命对提高压缩机的运转率有显著影响。阀片和弹簧的寿命不仅和所用材料，加工工艺有关，还与阀片对升程限制器和阀座的撞击速度有关。气阀寿命也与压缩机转速有关，高转速压缩机的气阀寿命要短些。n气阀形成的余隙容积要小。n气阀关闭时有良好的气密性。n结构简单，制造方便，易于维修，零件标推化、通用化程度高。气阀部件气阀部件n气阀必须采用整体组件结构，降低气阀散架掉入汽缸的破坏性。n气阀主体材质为铸钢或锻钢，严禁采用灰铸铁。n气阀螺栓不得采用通孔对夹固定方式；n为提高压缩机的气量
23、，延长气阀运行周期，气量大于110m3/min的压缩机低压段气阀推荐采用新型蘑菇阀、PEEK防污气阀。n整体组件气阀由于其结构原因，气阀散架的可能性大大降低，同时即使是散架其掉入汽缸的几率下降！n案例：某压缩机的二级气阀非常容易破损和打坏二级活塞，主要原因为两点：一是气阀为开式，气阀螺母易松动导致散架；二是其气阀螺栓采用通孔对夹的固定方式，非常容易掉入气缸！阀座、升程限制器阀座、升程限制器n阀座、升程限制器的材质最好采用钢件或球铁件；阀座、升程限制器的材质最好采用钢件或球铁件；n阀座、升程限制器必须设计防止在气阀腔内卡死的阀座、升程限制器必须设计防止在气阀腔内卡死的从气缸内取出的顶升装置或接口
24、。从气缸内取出的顶升装置或接口。n案例：某压缩机在投产初期发生过一起因气阀升程案例：某压缩机在投产初期发生过一起因气阀升程限制器破损而导致的气阀掉入气缸打破缸座的事故，限制器破损而导致的气阀掉入气缸打破缸座的事故，主要原因就是铸铁升程限制器在使用中出现了裂纹主要原因就是铸铁升程限制器在使用中出现了裂纹没及时发现更换。采用钢件将永久性的解决类似问没及时发现更换。采用钢件将永久性的解决类似问题！题！气阀压盖部件气阀压盖部件n气阀压盖的设计最好采用钢件材料；n高压级（压力大于6.4MPa以上）气阀的压盖必须设计为无顶丝结构。n在压缩机气阀的损坏原因中，由于顶丝预紧力下降而导致的垫圈破坏、气阀裂纹、气
25、阀散架等占了较高的比例，在高压段更为严重。通过多年的摸索，我们认为将高压级（压力大于6.4MPa以上）气阀的压盖设计为无顶丝结构能有效解决这一问题，我们先后在4M8、4M20、4M12、4M32等机型上有效地解决了这类问题！对气阀工作的要求na)为了使压缩机在压缩时不减低排气量和不致消耗更高的功率,气阀应在关闭状态下不漏气。nb)气阀关闭应灵活。气阀是由阀片两边的压差工作的,所以气阀开闭越灵活,压缩机能量的消耗就越小。nc)气阀的启、闭要及时。气阀由阀座、阀片、弹簧和升程限制器组成。气阀的紧固机构很重要,如发生松动,弹簧、升程限制器会落入气缸而发生严重的撞缸事故。气阀常见故障n由于各种原因而产
26、生的漏气,使排气量减 少,排气压力降低,能耗增高,缸内温度升高n气阀及通道因高温油形成积碳，严重时会造成着火或爆炸事故n气阀零件散落掉入气缸内，造成拉缸或被活塞顶坏缸盖造成气阀漏气的原因造成气阀漏气的原因na)阀片磨损或断裂。阀片一般是用不锈钢(如3Cr13)制成的,强度很高,可是由于动作频繁,也会磨损或疲劳损坏而断裂,特别是排气阀,工作温度高(130 e 150 e),损坏更快。nb)弹簧断裂。弹簧是气阀中一个极其重要的零件,其弹簧力应大小适中,满足气阀工作工艺要求,保证气阀及时开闭。对于环状阀片,小弹簧的寿命不如大弹簧长。因此环形阀片趋向于使用大弹簧,弹簧力应该一致。塔形弹簧变刚性弹簧,应
27、尽量使用塔形弹簧。在阀片打开时,随着阀片的升起高度的增加而弹力加强,这样可以减少对阀片的冲击力量,延长阀片的使用寿命。nc)阀座与升程限制器紧固不牢而松动(即中心螺栓松动),使弹簧对阀片的压力减弱,密封不良而泄漏。造成气阀漏气的原因造成气阀漏气的原因nd)升程限制器导向凸轮磨损及密封面磨损均会造成漏气。ne)阀片卡住或阀门关闭迟缓。如进气阀门关闭迟缓,则部分压缩气体则将倒流入气管中,当排气阀关闭迟缓时,部分压缩气体则将倒流入气缸中,并在气缸中膨胀,因而减少吸入气量。n阀门关闭迟缓可能是由于阀片在导向装置上卡住。阀门卡住大多数是由于阀座与导向装置中心线不重合所致。此时应清洗导向装置必要时加以研磨
28、。n弹簧迟松。弹簧过松时关闭迟缓,弹簧过紧时阀门开启迟缓。气阀故障判断气阀故障判断n当气阀漏气时,气体就会倒流,造成排出压力的下降,一般使本级出口压力降低,本级入口压力(即前一级出口压力)升高。n例如:当二级吸入阀发生故障漏气时,活塞在压缩过程时,高温高压的气体一部分从二级吸入阀漏入吸入管道。使吸入管道的压力升高,温度升高,而从排气阀排出的压力下降。如果仔细观察进出口压力表,则是可以看出这一变化的。n如果二级排气阀漏,则当二级活塞吸气时,从二级排气阀排出的高压气体,又有一部分返回气缸,并膨胀,然后和吸入的气体混合,使压缩前的气体温度升高,压力升高,而压缩后排气时,则因排气阀泄漏使排气压力降低。
29、气阀故障判断气阀故障判断n气阀单独泄漏时的的温度都比正常工作时高。当级的进、排气阀漏时,都显示出本级进口前压力升高,出口压力降低。例如:当一级出口压力上升,而二级出口压力下降时,可推测到是二级进排气阀漏气。再测量二级进口气阀和出口气阀温度,如进气阀温度升高则是进气阀漏气,如出气阀温度升高则是排气阀漏气,如进出气阀温度都升高,则是进排气阀都漏气。其余各级气阀的漏气判断与上述方法相同。n由于排气温度超过100 度 以上,不能直接用手摸,需要用温度计测量阀罩,若某一个吸气阀罩特别热,就是该阀漏气。n判断气阀漏气还可以用听的办法来判断。气阀漏气时,阀片的开闭声音与正常时不一样。但这种判断需熟悉设备和有
30、长期的实践经验才能准确的判断。n气阀的工作情况,也可以用示功图来检查,在测出有关级的示功图后,就可以非常清楚地判断阀门的故障和压缩机的其它某些故障。防止阀片损坏的措施防止阀片损坏的措施n改变气阀类型。传统的环状阀磨损很快,最好使用无摩擦结构的网状阀,或将环状阀升程限制器上的导向金属块和阀底密封台面的密封圈改用聚四氟乙烯制品n改变气阀的材料及加工工艺，如 改用工程塑料 制造阀片，用不锈钢弹簧钢丝制造弹簧等n弹簧钢丝出厂前应进行相应热处理及探伤,避免钢丝中微小缺陷的存在,以保证性能的稳定性，减轻阀片与升程限制器的撞击n在升程限制器上嵌橡皮,或者适当增大弹簧力。n定期对气阀进行检查清洗,对阀座和升程
31、限制器的损伤表面及时进行修复,n及时更换易损件 阀片、弹簧等n提高维修工人技术素质，在气阀组件装配时要严格遵守装配技术要求防止阀片损坏的措施防止阀片损坏的措施n防止热交换系统严重结垢，对冷却水要进行预处理，尽盘降低其硬度、碱度。n对中间冷却器、后冷却器及气液分离器等处进行定期排污。n定期检查气缸水套或缸平面等处的密封情况以及中间冷却器的完好情况,发现问题及时处理,避免冷却水进入气缸发生强烈冲击而损坏阀片n合理选用润滑油，定期清扫积炭。学员提问：学员提问：zw-5625立式氧压机使用立式氧压机使用68号汽轮机油润号汽轮机油润滑，但在运转过程中，副油泵频繁启动，油压不稳，滑，但在运转过程中，副油泵
32、频繁启动，油压不稳，怎样处理？怎样处理？n氧压机的气缸部分应无油润滑n水润滑n迷宫密封n自润滑材料（聚四氟乙烯、尼龙、石墨及其填充物、PEEK）n副油泵用于何处？启动频繁、油压不稳，主油泵如何？学员提问学员提问n连杆小头瓦寿命低，（约两个月左右），是否与润滑油有关系（油品类别：150#润滑油）n连杆大头瓦经常容易损坏，尤其是气缸侧的一片，应怎样解决？n主轴瓦间隙，接触点和油润滑正常情况下，为什么总是损坏？轴瓦n轴瓦的设计应复核其比压，巴士合金主轴瓦和连杆瓦当前国内的最好的应用水平比压应10MPa。小头铜套的比压应15MPa。n因压缩机厂的轴瓦都由配套厂生产，质量的波动较大n主轴瓦和连杆瓦由江苏
33、姜堰华宇轴瓦有限公司生产，小头铜套由江苏春明化机厂专业生产。从压缩机投产之后就明显出现连杆瓦寿命从压缩机投产之后就明显出现连杆瓦寿命较短，最短平均只有较短，最短平均只有15-20天，解决天，解决：n该型连杆瓦设计比压太大为12MPa，而同类机型的轴瓦只有7MPa左右。我们通过测算将该型瓦的宽度由114mm增大到118mm，将该型瓦的油槽结构由瓦的内壁改到了瓦背面，有效地将瓦的比压降到了10MPa。n通过同行厂家的推荐我们将连杆瓦改由江苏姜堰华宇公司提供，相同的使用条件下江苏姜堰华宇的轴瓦的平均寿命比湖南某轴瓦企业的寿命高1倍左右。n对该机型的润滑系统进行改造，将油压由0.25MPa提高到0.4
34、MPa以上运行。n连杆体优先设计锻钢件，材料多用优质碳素钢（35#获45#）和球墨铸铁QT600等，大型重载连杆优先采用40Cr、35CrMo、42CrMo等优质合金钢锻造而成。n连杆螺栓必须采用弹性螺栓的原则设计，螺母的紧固方式在大型重载连杆中必须采用液压拉伸紧固方式。n连杆螺栓及螺母的材料需配对采用，大型重载连杆螺栓的材料多用30CrMo、35CrMoA、38CrMoAl。配对的螺母材料分别为20Cr、30Mn、30CrMn等。n连杆部件在设计竣工资料图纸中必须明确给定装配的预紧力伸长量标准。n学员提问：学员提问：H12机二三段机二三段活塞杆易断，十字头体断，活塞杆易断，十字头体断，二段活
35、塞加强助板易脱掉二段活塞加强助板易脱掉焊接活塞焊接活塞 直径较大的低压级活塞，可采用焊接结构。焊接活塞的质量较铸铁减轻31%-40%。由于工艺复杂，焊接应力难以完全消除，易疲劳破碎，故使用时宜慎重。低压段组合式鼓形活塞1-螺母 2-垫环 3-活塞上端盖 4-活塞体 5-活塞环 6-导向套7-活塞下端盖 8-键 9-垫环 10-活塞杆活塞杆断裂n与十字头连接端采用弹性杆结构，液压拉伸紧固方式；n活塞杆应设计与活塞的定位插销或定位卡槽，防止在预紧过程中的转动以及在使用中预紧力下降引起的松动。n与活塞的紧固方式采用电加热伸长或者液压拉伸紧固的方式；n滚制螺纹；n活塞与十子头的连接未对中（压杆不稳定）
36、案例：某压缩机的二三级活塞杆几乎无法正常使案例：某压缩机的二三级活塞杆几乎无法正常使用，最严重时几乎每个星期断裂一根活塞杆用，最严重时几乎每个星期断裂一根活塞杆n其采用的就是传统的螺纹对夹方式，后来在我其采用的就是传统的螺纹对夹方式，后来在我们将其改造为弹性杆的联结方式们将其改造为弹性杆的联结方式n早期的螺纹对夹方式改为弹性杆液压拉伸联结早期的螺纹对夹方式改为弹性杆液压拉伸联结方式方式对活塞杆与十字头连接的要求对活塞杆与十字头连接的要求n便于调节活塞与端盖间的间隙（余隙）有十字头的压缩机中，活塞与端盖间的间隙大都希望通过活塞杆与十字头的连接部位在安装时进行调节；大型压缩机中，调节时不要转动活塞
37、。n减少活塞或十字头在运行中磨损程度不同而带来活塞杆的倾斜 一台安装时活塞杆调整得符合要求的压缩机，运行中由于其两端磨损程度不同（卧式压缩机活塞端磨损较大，立式压缩机十字头端磨损较大），会使活塞杆产生倾斜。这一现象将带来两种危害：影响填料密封性能与寿命；产生附加应力，使螺纹处疲劳破坏。对活塞杆与十字头连接的要求对活塞杆与十字头连接的要求n保持活塞杆在支持台的平直性 基于气缸和活塞间的径向间隙可能大于十字头与滑道的径向间隙，又由于润滑条件的差异，活塞与气缸的磨损大于十字头与滑道的磨损，因此，为保持活塞杆在运动中的平直性，活塞杆中心与十头中心在侧向力作用方向上保持一定的偏心量。对大型卧式压缩机，A
38、PI618标准规定：在热态下工作时，填料盖处测量出的活塞杆跳动量在整个行程中应小于+-0.0015mm/m。n便于安装 压缩机滑道与中体部位结构比较紧凑，操作空间比较狭窄，而这部分的连接往往又在整机安装的后期进行，因此力求安装方便。学员提问：循环油润滑系统学员提问：循环油润滑系统n必须采取整体式独立润滑油站；必须采取整体式独立润滑油站；n油泵应采用故障率低的螺杆泵，油泵的压力必油泵应采用故障率低的螺杆泵，油泵的压力必须须1.0MPa。n油泵必须设计为一开一备。油泵必须设计为一开一备。n必须设计三级过滤（站内泵前、出油站两级精必须设计三级过滤（站内泵前、出油站两级精过滤）装置，上油过滤精度应达到
39、过滤）装置，上油过滤精度应达到5-10um；可完成不停机切换过滤网清洗功能；可完成不停机切换过滤网清洗功能；n不锈钢板式换热器。不锈钢板式换热器。n不锈钢循环油管道。不锈钢循环油管道。案例：案例：对比某压缩机厂生产的两种机型，前对比某压缩机厂生产的两种机型，前者为者为125L/min的齿轮泵，后者为的齿轮泵，后者为22.4M3/h（相当于（相当于300L/min）的螺的螺杆泵，由于在油泵选型上的差异，导致杆泵，由于在油泵选型上的差异，导致维护维修工作量差异很大，且运行费用维护维修工作量差异很大，且运行费用也更低！也更低！气缸、填料的润滑气缸、填料的润滑n气缸、填料的每个注油点必须设计配置看油止
40、气缸、填料的每个注油点必须设计配置看油止逆阀，穿过气缸水夹套的注油接管必须选用镀逆阀，穿过气缸水夹套的注油接管必须选用镀Cr或者不锈钢的注油接管。或者不锈钢的注油接管。n化肥生产用压缩机必须采用化肥生产用压缩机必须采用100MPa注油泵，注油泵，例如生产厂为湖北山鹰注油器厂。例如生产厂为湖北山鹰注油器厂。n注油管采用注油管采用82mm的紫铜管。的紫铜管。n关于注油器故障引起的气缸失油拉缸、活塞环关于注油器故障引起的气缸失油拉缸、活塞环检修频繁的案例几乎比比皆是，因此从控制源检修频繁的案例几乎比比皆是，因此从控制源头出发采用头出发采用100MPa注油泵，故障率大大降低！注油泵，故障率大大降低！复
41、合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用复合材料在往复压缩机中的应用聚醚醚酮聚醚醚酮(PEEK)树脂树脂是一种性能优异的特种工程塑料，价格高是一种性能优异的特种工程塑料，价格高n活塞环n导向环n填料环n刮油环n阀片n轴封材料材料PEEK介绍介绍 耐高温耐高温 长期使用温度为260。即使温度高达到300时，仍可保持极好的机械性能 耐磨损耐磨损 在很多高温、高载荷、强腐蚀等极其恶劣 的应用环
42、境下，PEEK聚合物及其复合材料都有极佳的耐磨损性能。自润滑自润滑 具有较低的摩擦系数，可实 现无油润滑工作，可在油、水、蒸汽、弱酸碱等介质中长期工作。耐腐蚀耐腐蚀 不溶于普通溶剂，对各种有 机和无机化学试剂，都具有良好的抗腐蚀性能。高强度高强度 在塑料中具有最好的力学强度。同时还具有很 高的刚性和表面硬度。易加工易加工 可以采用注塑成型工艺直接加工出零件。可进行车削、铣、钻孔、攻 丝、粘接及超声波焊接等后加工。材料材料PEEK介绍介绍 耐水解耐水解 在温度超过250的蒸汽或处在高压的水中浸泡，PEEK制品 仍可以连续工作数千小时而不出现明显的性能下降 阻燃性阻燃性 在不使用任何添加剂的情况下
43、，1.45厚 度的PEEK样片的可燃性等级为UL94 V-0级。低烟无毒低烟无毒 燃烧时烟雾和毒气量特别低。电气性能稳定电气性能稳定 在宽的温度和频率范围内，仍可以保持稳定的、优异的电性能。抗辐射性好抗辐射性好 具有极强的抗高剂量射线 辐射的性能,机械性能可得到完整的保留，可用作核设备中的耐辐射零件 对于压缩机的重要运转部件，必须建立定对于压缩机的重要运转部件，必须建立定期检查检验制度，包括：期检查检验制度，包括：n连杆螺栓每年要定期检查预紧力、要无损探伤；n连杆活塞杆每次检修要探伤；n活塞螺母、十字头连接器、地脚螺栓、中体缸座连接螺栓、十字头销拉紧固定螺栓等要定期紧固等。压缩机检修的精度控制
44、要求主要有：压缩机检修的精度控制要求主要有：n水平度：曲轴箱、滑道、气缸相关检修控制重点。n同轴度：电机与曲轴、滑道与气缸中心线、曲轴箱瓦窝中心线。n窜动量：电机轴向窜动量、曲轴轴向窜动量、连杆大小头窜动量n配合间隙：轴瓦、滑道、十字头、活塞环、活塞与气缸、止点间隙。n伸长量：连杆螺栓、活塞杆伸长量、联轴器螺栓伸长量。n过盈量：铜套、轴瓦、联轴器。n电机的磁力中心、气隙。n预紧力：各种重要连接紧固件。n案例案例1：某股份公司：某股份公司2003年曾发生过年曾发生过4M20压缩机锥压缩机锥销十字头的拉紧螺栓松脱，导致锥销运行中飞出的事销十字头的拉紧螺栓松脱，导致锥销运行中飞出的事故；另一家企业的
45、故；另一家企业的6M50机，开车后不久也发生过类机，开车后不久也发生过类似事故！似事故！n案例案例2：2002年元月年元月23日，某股份公司发生过一起日，某股份公司发生过一起4M20压缩机二级连杆螺栓断裂事故，追查原因，主压缩机二级连杆螺栓断裂事故，追查原因，主要为该连杆螺栓已经连续运行近要为该连杆螺栓已经连续运行近3年没进行过检查，造年没进行过检查，造成其预紧力在运行中发生改变而不足，导致断裂！后成其预紧力在运行中发生改变而不足，导致断裂！后来对其他连杆螺栓进行检查，偶尔也能发现预紧力下来对其他连杆螺栓进行检查，偶尔也能发现预紧力下降的情况！降的情况！n压缩机的曲轴修理不得采取堆焊、喷镀等改
46、变性能甚至会造成重大缺陷的方法，轴颈的修复根据拉伤或裂纹的程度只能采取钳工局部研磨、整体上曲轴磨床磨削伤痕配负瓦的方式。曲轴的最大允许磨削尺寸不得大于其轴径的1%。超过此标准的裂纹和拉伤不得修复。n连杆体的裂纹不允许修复，一经发现必须报废。连杆小头孔在运行中磨成椭圆后应上镗床扩孔镗园修复，但最大的扩孔量不得大于十字头销直径的2%。n连杆螺栓为不修复零件，一旦发现缺陷或到使用周期必须换新。n十字头销、活塞杆、压力体等一旦发现缺陷必须报废！重要零部件加工修理管理重要零部件加工修理管理n对于压缩机的重要零部件的修理，必须重点控制和把关，因修理方法不当带来的重要备件报废事故和因此引起的扩大事故时有发生
47、！n河南某公司的4M20曲轴就因为修理不当发生过过断裂事故。压缩机安全装置管理压缩机安全装置管理n对于涉及压缩机运行安全的安全装置，其压力表、温度表、安全阀、放空阀、排污阀以及各种紧急连锁报警装置等必须加强管理，建立科学配置、定期校验、日常维护、警钟长鸣的管理机制。n压缩机的开停车程序中必须规范排油水、阀门控制、盘车及辅机检查、巡检、置换、控制流量压缩比、联锁试验（紧急停车除外）、紧急停车等相关内容。压缩机的开停车管理压缩机的开停车管理n防止启机液击和抽负！n防止高压窜低压，安全阀起跳！n防止置换不合格引起精炼微量不合格、合成触媒中毒！n防止压缩比控制不当，压缩机受力不平衡或排气温度异常！n防
48、止阀门配合不当，系统物料倒流、流量波动大！n案例：某股份公司1997年发生过一起因排污不彻底导致的压缩机启机液击事故，将一台4M20压缩机的一级缸座、一级活塞、活塞杆严重破坏，直接事故损失6万元。事故原因为开车前的排污未有效将该机一进水分的液体排净！压缩机故障分析压缩机故障分析排气量不足排气量不足（1）进气过滤器的故障 过滤器积垢太多堵塞，使排气量减少；吸气管太长，管径太小，致使吸气阻力增大影响了气量，要定期清洗过滤器。（2）汽缸、活塞、活塞环磨损严重 压缩机内部零件汽缸、活塞、活塞环磨损超差，使有关间隙增大，泄漏量增大，影响了排气量，属于正常磨损时，要及时更换易损件，属于安装不正确间隙留得不
49、合适时，应按图纸或说明书给予纠正。压缩机故障分析压缩机故障分析排气量不足排气量不足（3）填料函不严产生漏气 其原因首先是填料函本身制造时不合要求，其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料函中心对中不好，产生磨损，拉伤等造成漏气，一般要更新填料函。（4）吸、排气阀的故障 阀座与阀片掉入金属碎片或其他杂物，关闭不严，形成漏气，这不仅影响排气量，而且还影响压缩机其他性能。阀座与阀片接触不严形成漏气一个是制造质量问题，如阀片翘曲等，第二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气，要更换新阀片，如阀座也磨损也需更换。压缩机故障分析压缩机故障分析排气量不足排气量不足（5）压紧气阀的压紧力不当 压紧力小，则要漏气，当然
50、太紧也不行，会使阀罩变形，损坏，实践证明，气阀有故障，阀盖必然发热，同时压力也不正常。（6）气阀弹簧与气体力匹配不好 弹力过强则使阀片开启迟缓，弹力太弱则阀片关闭不及时，这些不仅影响了排气量，而且会影响到功率的增加以及气阀阀片、弹簧的寿命。压缩机故障分析压缩机故障分析主要部件过热主要部件过热（1）在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料函与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称为过热，过热所带来的后果：一是加快摩擦副的磨损，二是过热不断积聚直至损毁设备造成重大事故。（2）造成过热的主要原因有：轴承与轴颈贴合不均匀或接触面积过小；轴承偏斜曲轴弯曲；润滑油量不适宜，油路堵塞，油泵故障造成断油等，安装时没有找
