2010.4.往复压缩机安装知识(刘建华)

–前言–往复式压缩机的基本结构–往复式压缩机轴瓦安装–曲柄连杆机构的安装–压缩机活塞组件的安装–压缩机填料安装–往复式压缩机气阀安装–往复式压缩机常见故障前言•压缩机是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器，在国民经济建设和国防建设的许多部门中应用及广。然而，压缩机在运行过程中难免会出现一些问题，有时会发生燃烧爆炸等重大事故，这不仅影响正常生产，造成巨大的经济损失，而且造成人员伤亡的恶性事故。这些故障、事故的产生与压缩机的选择、安装、操作、运行、维护往往有很大关系，也不排除在设计、制造方面存在不足而引起的故障和事故。至此，我们只选活塞往复式压缩机的维护与故障分析进行学习讨论。压缩机的基本构成及用途：活塞压缩机基本构成主要由传动机构、工作部件及机体构成。此外还有润滑、冷却、调节等辅助系统。压缩机的用途：•A、压缩机以空气作为传递力能的介质。如风镐•B、使气体液化。如，分离氧气、氮气等C、压缩气体利于合成。如氮、氢合成氨•D、输送气体。往复式压缩机曲轴箱的基本结构连杆曲轴大头瓦曲轴箱十字头销十字头主轴承小头瓦十字头导轨十字头导轨十字头连杆曲轴往复式压缩机曲轴箱的基本结构往复式活塞压缩机的型号：机型代号排气压力值，105帕吸入状态下的排气量值，m3/min活塞力值，t（小于吨者不标注）列数或设计序号，或不标注例如：4M32-20/10.5-88.3压缩机代号含义W无油润滑D低噪声罩式F风冷Y移动式往复式压缩机的优缺点优点：A、适用压力范围广，不论流量大小，都能达到所需的压力。B、热效率高，功率消耗较其它形式的低。C、适应性较强，可以用于较广的排量范围，气量调节时排气压力几乎不改变，当介质重度改变时，压缩机的容积排量和排气压力变化也较小。往复式压缩机的优缺点•缺点：A、因往复惯性力大、使转速不能太高，机器体积大而且重，单机排气量一般小于500m3/min。B、结构复杂，易损件多，维修工作量较大，但经过努力现在已经可以做到连续运转8000小时以上。C、由于排气不连续，造成气流压力脉动，易产生气柱脉动及管道振动。*压缩机的定义及基本构成?答：压缩机的定义是一种用于压缩气体借以提高气体压力的机械。活塞压缩机基本构成主要由传动机构、工作部件及机体构成。此外还有润滑、冷却、调节等辅助系统。压缩机的分类及型式列数及级的配置列数及级的配置•单列压缩机一阶往复惯性力无法简单平衡，二阶往复惯性力的平衡就更难。因此，连同其他理由便形成了多列压缩机的发展。•多列压缩机，可以利用曲柄错角使得各列的往复惯性力相差一定的相位而互相抵消；或者利用各列之间的夹角，使得往复惯性力的合力为一个定值，并且作用在曲柄的方向，这样便可用加平衡重的办法来平衡。压缩机驱动方式的选择1、立式压缩机的优缺点：•优点:•主机直立，占地面积小，活塞重量不支撑在气缸上，气缸与活塞以及活塞杆与填料间的磨损小而均匀，密封容易保证。•缺点：•大型时高大，操作不方便，管道布置困难，改型困难，多级时占地面积大，所以，立式压缩机仅用于中、小型及微型，特别是无油润滑压缩机。立式压缩机2、卧式压缩机：•优点：其动力平衡性能特别好。轴承受力情况改善，且不论奇数、偶数列都可以作出对动式的，所以现在应用最普遍。•缺点：总有一列十字头上的作用力向上，因此造成十字头在运行中有敲击，并导致活塞杆随之摆动，从而影响填料的密封型＆耐久性；其次，仅两列对动式，总切向力曲线很不均匀，由此飞轮矩要比角度式的大。卧式压缩机卧式压缩机（对置式H）3、角度式压缩机优点：•结构紧凑，从动力平衡性来看，这种压缩机不仅可配置平衡重来使得惯性力得到全部或部分的平衡，而且切向力的均衡程度也较好，因此转速可较高，飞轮较小。缺点：•大型时高度大。所以，角度式压缩机使用范围也为中、小型、微型。角度式压缩机(W式)角度式压缩机(V式)L式压缩机压缩机的分类名称说明按排量微型排气量1m3/min小型排气量1~10m3/mi中型排气10~100m3/min大型排气量100m3/min按排气压力低压排气压力3~10kgf/cm2中压排气压力10~100kgf/cm2高压排气压100~1000kgf/cm2超高压排气压1000kgf/cm2压缩机的分类名称说明按压缩级数:单级和多级按润滑方式:气缸有油润滑气缸和无油润滑按用途:按动力使用提供动力或仪表用压缩气源按工艺使用在工艺流程中输送工艺气体往复机为什么要多级压缩多级压缩的定义往复机为什么要多级压缩•用单级压缩机将气体压到很高的压力，压缩比必然增大，压缩后的气体温度也会升的很高。气体压力比越大，气体温度升的越高。当压力比超过一定数值时，气体压缩后的总结温度就会超过一般压缩机润滑油的闪点（200～240度），润滑油会被烧成碳渣，造成润滑困难。采用多级压缩的优点：•1）节省压缩气体的指示功（压缩机用于压缩气体所消耗的功）•2）降低排气温度•3）提高容积系数•4）对活塞压缩机来说，降低气体对活塞的推力。往复机为什么要多级压缩•如果压力比越高，余隙内残留的气体压力也越高，余气膨胀后所占去的容积就越大，压缩机的生产能力就显著降低。•降低活塞上的气体力，同时压缩机的机件长度、厚度和直径都必须相应增大，不然就不能适应其所承受的负荷，结果不但压缩机的造价增高，而且还会增加机件制造上的困难，因此，为了达到较高的终压，必须采用多级压缩。•压缩机的级数也不应太多，使得压缩机的结构复杂，增加设备费用，一般情况下，每一级的压缩比不超过3～5。•多级压缩可以加级间冷却，接近等温压缩过程,节省功。**活塞压缩机采用多级压缩有何优点？答：1）节省压缩气体的指示功2）降低排气温度3）提高容积系数4）降低活塞力往复机级数的选择什么叫压缩、压缩比•1、压缩•绝热压缩是一种在压缩过程中气体热量不产生明显传入或传出的压缩过程。在一个完全隔热的气缸内上述过程可成为现实。等温压缩是一种在压缩过程中气体保持温度不变的压缩过程。•2、压缩比：（R）•压缩比是指压缩机排气和进气的绝对压力之比。例：在海平面时进气绝对压力为0.1MPa，排气压力为绝对压力0.8MPa。则压缩比：•P20.8•R=-------=-------=8•P10.1往复压缩机的曲轴大头瓦大头瓦曲轴轴瓦曲轴轴瓦主轴（曲轴）和轴瓦的安装主轴是压缩机的主要运转部件，正确的安装主轴承和主轴，是保持压缩机正常运转关键。主轴水平度不符时要加以调整，方法是：对于双列机身的主轴---调整一个机身的高度；对于多曲拐的主轴---调整机身水平。重新调整机身水平时，应拆掉二次灌浆的混凝土，重新调压缩机底部垫铁，禁止使用松紧地脚螺栓的方法，以防止地脚螺栓受力不均匀而引起松动或拉断事故。主轴瓦:压缩机所用的主轴瓦有厚壁瓦和薄壁瓦之分。由于后者具有较多的优点，所以目前制造的压缩机多使用薄壁瓦。所以我们主要讲薄壁瓦。轴瓦的安装•薄壁瓦:•近年来在压缩机中采用薄壁精密滑动轴承，俗称薄壁瓦。这种轴瓦装配、维护方便，使用效果也很优良，它的特点是：薄壁瓦一般都不带垫片，轴承磨损后不能调整，但薄壁瓦贴合面积大，弹性大、导热快、精度高。由于薄壁瓦具有其自身的特点进行安装。薄壁瓦是相对于厚壁瓦而言的，即轴瓦的内径对于轴瓦厚度的比值较小，易于变形。轴瓦的安装•薄壁瓦定义：当壁厚t与轴瓦的内径之比t/d0.05时为薄壁瓦。其合金层的厚度t1一般为0.3～1.0mm。•薄壁瓦外圆钢背面的贴合度，用红丹粉检验，内径180mm的轴瓦应不少于85％，内径180的轴瓦应不少于70％，并且接触均匀。轴瓦的安装•薄壁瓦大多为对开型的，在两半瓦口上不放置垫片，要靠精密加工保证必需的间隙。当轴瓦磨损到一定程度后，应与更换。•为了保证轴瓦与轴承座贴合紧密，轴承外表面半圆周的长度比轴承座孔半圆周的长度稍长。其差值用轴瓦一头伸出轴承孔座片面的“余面高度”△L表示。余面高度及测量方法•余面高度的计算及标准•△L=(0.006πD)/4mm•D-轴径直径，mm。•余面高度的测量方法一（双侧）•测量轴瓦两端分开面的凸出高度△L，应先将轴瓦擦干净，放入轴承座内，用扳手轻轻的扳紧轴承螺母，使得轴瓦在轴承座内压服帖。然后用塞尺在两边分别进行测量•余面高度的测量方法二（单侧）•单侧测量公式；△L=H-D。/2•H-----薄壁瓦瓦口到瓦外半径的尺寸•D。---轴承孔座半径•余面高度的测量方法三（紧力法压铅丝，铜皮）轴瓦的安装轴瓦的工作能力在很大程度上取决于△L值大小。过小时，轴瓦与轴承孔部分贴合，轴瓦与轴颈的工作面只有个别段接触，且散热不良；值过大时，应力超出基体材料的屈服强度，表面发生说朔性变形(压碎)，同时在轴瓦头处边缘部分油隙减少，影响润滑。轴瓦的安装•了解了薄壁瓦的特点，才能正确地进行安装和检修，以预防出现任何故障。由于两半轴瓦的装配时采取“余面高度过盈”的方式扣紧的，在检测轴与轴瓦间隙前，应按正常情况把紧瓦盖，然后用塞尺或压铅丝法检测间隙。•为了防止工作时薄壁瓦轴向串动或转动（即滚瓦），常采用定位折边进行定位或定位销、定位套来定位。•由于薄壁瓦的基本特性是易于变形适应轴颈，因而在一般情况下靠加工精度保证不需刮研，只有特殊必要时，少量修刮。亦可用涂色法检查其接触情况。轴瓦的安装•薄壁瓦的径向间隙（mm）轴瓦材质最小径向间隙铅基和锡基和金(0.0005---0.00075)d铅青铜(0.00075---0.001)d铝和金(0.001---0.00125)d锑镁铝和金(0.0012---0.0015)d轴瓦安装后，要有合适的径向间隙和轴向间隙。其作用是：便于轴件转动；形成润滑油楔，保证轴承的良好润滑；补偿轴的膨胀和收缩。当间隙过小时，容易发生烧瓦，抱轴等事故；当间隙过大时，则容易产生敲击，并发生油流散失、瓦衬震裂等事故；当间隙不均时，将发生过热、偏磨。主轴轴瓦间隙的测量和调整主轴轴瓦的径向间隙公式•间隙值应按制造厂的说明书和图纸的规定留出，若无技术规定时，径向间隙可按经验公式确定：8-10X（顶间隙）=—————D（mm）10000式中D——主轴直径（mm）对于组合式轴瓦，式中所得数值为轴瓦顶间隙，侧瓦间隙为瓦顶间隙的一半。在实际生产中，一般中小型压缩机轴瓦间隙见下表。一般中小型压缩机主轴轴瓦间隙：主轴颈上瓦间隙侧瓦间隙60-800.04-0.060.02-0.0380-1100.06-0.080.03-0.04110-1300.08-0.100.04-0.05130-1800.10-0.150.05-0.08轴瓦间隙的测量及压铅丝法示意图主轴瓦顶间隙检测方法如下：（1）塞尺检测法：直接用塞尺从上瓦的两侧插入检测。（2）压铅丝法：如右图（a)（b)所示，将上瓦盖及上瓦拆下，在主轴径上和两边瓦上放置铅丝，然后装上瓦及瓦盖，均匀对称的拧紧螺栓，随即拆下上瓦盖和上瓦，取出压扁的铅丝用外径千分尺测量其厚度就可以算出实际的轴瓦顶间隙。•用压铅法检测轴瓦间隙时，应注意：•1）嵌丝直径不宜过粗，一般为规定间隙值的1.5~2倍；•2）沿轴颈表面（径向和轴向）放置铅丝的数量视轴承的大小而定，一般轴向不少于两处，径向不少于一处。主轴轴瓦间隙的测量与计算主轴轴瓦间隙的测量•3）扣上轴承盖，拧紧螺栓时要均匀对称，拧紧的程度相当于工作状态；4）用外径千分尺测量铅丝的厚度。为了得到合适的间隙，必须进行适当地调整，其方法是：对于四剖分厚壁瓦，增减上瓦和边瓦之间的调整垫片厚度，注意两瓦口上的垫片要等厚；不要加入偏垫。对于对开式薄壁瓦，加工瓦口或更换新瓦。不能用锉刀修锉瓦口；每组的上下瓦口安装时应紧密无缝。轴瓦紧力的测量（瓦背的过盈量）•轴瓦压紧力为了防止轴瓦转动或轴向移动，轴瓦盖对轴瓦应有一定的压紧力。（可用压铅丝法测出，见图）轴瓦紧力的测量与计算（d)(b),其测定方法与测量上瓦间隙相同。b1+b2E=a1———————2式中E——轴瓦压紧后的弹性变形量（mm）a1——上轴瓦瓦背上的铅丝压扁后的厚度（mm）b1、b2、b3、b4—轴承盖与轴承座间的铅丝压扁后的厚度（mm）主轴轴瓦轴向间隙的测量一般薄壁瓦的E值为-0.04～-0.08mm。E值为负值时，表示轴