往复式压缩机结构介绍及维护剖析课件

金新化工检修车间金新化工检修车间往复式压缩机结构特点及维护 目目 录录一、压缩机使用情况二、压缩机基本构件三、易损零部件介绍 1、气阀 2、活塞环，支撑环 3、填料一一.我厂往复式压缩机使用情况我厂往复式压缩机使用情况位号位号名称名称容积流量容积流量NM3/H进气进气/排气压排气压力力MPG进气进气/排气排气温度温度结构结构J62101AB煤锁气压缩机煤锁气压缩机6718常压常压/4.640/140四列四级压缩四列四级压缩J62102AB燃料气压缩机燃料气压缩机3620.15/4.640/130两列三级压缩两列三级压缩J62103AB氮气压缩机氮气压缩机1474.73.5/8.040/130一列一级压缩一列一级压缩K04301A/B联合气压缩机联合气压缩机150000.19/3.6440/130四列三级压缩四列三级压缩C04121循环氢压缩机循环氢压缩机349350.75/3.3-28/90三列一级压缩三列一级压缩二、活塞式压缩机基本构件二、活塞式压缩机基本构件二、活塞式压缩机基本构件2.1 机身 压缩机的机身由铸铁做成，机身使曲轴和传动机构的安放适当并在运转中正常应力和应变下各部件保持准确对中。机身也是润滑油的集油池。带顶盖的开口尺寸很大，以便检查和维护压缩机的内件。机身还包含合适的加强筋及撑挡使得重量合理的条件下机身强度最大化，参照左图。中体和十字头滑道同机身铸为一体。十字头滑道为十字头提供滑动面。中体配有侧盖，侧盖移去时，可以对十字头进行保养。煤锁气压缩机机身煤锁气压缩机机身二、活塞式压缩机基本构件二、活塞式压缩机基本构件-曲轴曲轴2.2 曲轴 曲轴是一个单体锻件，设计时要避免在规定转速范围内达到扭力的临界值。用螺栓固定的平衡重用来抵消由往复气缸组件重量差别产生的不平衡力矩。在曲轴上从主轴承颈到邻近的曲拐颈钻一个油孔，以便润滑油在主轴承处的压力下提供给连杆轴承。在压缩机上装一个飞轮可以减少电流脉动，改变旋转件的固有频率，为盘动压缩机提供了获得机械便利的方法。二、活塞式压缩机基本构件二、活塞式压缩机基本构件-主轴承主轴承 2.3 主轴承 主轴承是两片轴瓦组成，轴瓦是铝基且表面上镀有一微层巴氏合金结构。两片轴瓦准确地置于剖分线两侧，并且在轴瓦上钻孔装上定位销以确保组件上准确的方位。在轴瓦间使用叠层垫片以便进行垂直方向间隙调整。垫片由厚度0.003in（0.08mm）的可剥离的薄片叠合而成，然后压合在钢垫板上。主轴承盖要加工成与轴瓦的配合是过盈配合。能提供运行（修理）主轴承盖，为了与机身准确配合这些盖要最后加工。驱动端的第3个轴承是止推轴承，它有可更换的青铜制止推环分别固定在轴承盖的两边。轴承盖上可以钻孔和攻丝，然后装上主轴承的温度传感器。二、活塞式压缩机基本构件二、活塞式压缩机基本构件-连杆连杆2.4 压缩机连杆 压缩机连杆在曲轴和十字头之间建立了机构链接。沿着连杆长度方向在其内部钻了一个来复孔，作为到十字头销瓦的润滑通道。大头盖是连杆的一个零件，它和连杆组合在一起镗孔，这样使得大头盖与连杆成为一对匹配的组件而不会与其它组件混淆，甚至对于同一个连杆，大头盖两端也不能倒换。拉紧螺栓将大头盖和连杆锁紧在曲轴上。二、活塞式压缩机基本构件二、活塞式压缩机基本构件-大小头瓦大小头瓦 连杆大头瓦：轴承由两片轴瓦组成，轴瓦是表面上镀一微层巴氏合金的铝基结构。两片轴瓦置于剖分线两侧，并且在轴瓦上钻孔装上定位销，以确保装配时准确定位。两片轴瓦上都钻孔，以便油进入连杆中的来复孔油路内（这样在装配时，可以任选一片轴瓦作为上轴瓦或下轴瓦）。同时安装垫片以便调整间隙。连杆小头瓦：连杆衬套是借用液氮采用冷缩的工艺，装配进连杆小头一端。它为十字头销提供了轴承面。DF-E型的连杆衬套由铝合金制成。在衬套内部钻孔和开槽以帮助润滑油分布到整个轴承区域。燃料气压缩机机身内部二、活塞式压缩机基本构件二、活塞式压缩机基本构件-十字头十字头 2.5 十字头及滑道 十字头使连杆和活塞杆联接起来。在十字头上设计一个平台，用来安装滑履和配重（如果需要）。十字头销是自由浮动的。DF-E压缩机十字头配有轴承级的铝制滑履，可供更换和调整。（如左图所示）滑履的承载面是凸形的以便同凹形的十字头滑道匹配。在滑履上开出两个油槽以改善油的分布。安装在滑履和十字头之间的垫片可调整垂直高度以及滑履与十字头滑道之间的间隙。滑履采用螺栓和螺帽固定在十字头上。二、活塞式压缩机基本构件二、活塞式压缩机基本构件-活塞组件活塞组件4.2.6 活塞组件及活塞杆 压缩机活塞用来推动密封在气缸内的气体，把其升高到工艺需要的压力（有些情况是用来抽真空）。活塞环作为活塞与气缸壁（套）之间的密封件套在活塞上可以帮助推动气体，提高气缸内压力。活塞环套装在活塞上的环形槽内。作用在活塞环背面上的气体压力使活塞环外周面与气缸壁以及环端面与活塞槽侧面紧密贴合，在所有贴合面间形成牢固密封。三、易损零部件介绍三、易损零部件介绍3.1 气阀 气阀是控制汽缸中依次进行压缩、排气、膨胀、吸气的控制机构。活塞式压缩机一般都使用自动阀，随着汽缸内气体压力的变化而自行启闭。任何形式的自动阀都由4个基本部分组成：阀座、升程限制器、启闭元件（阀片）及弹性元件（弹簧）3.1.1 气阀的结构分类 一般情况下，气阀可分为：u 环阀：环状阀，网状阀u 孔阀：碟状阀，菌形阀u 直流阀u 舌簧阀u 条状阀3.1.2 中心导向的气阀结构中心导向的阀片与缓冲片3.1.3 导向臂导向的气阀结构导向臂导向的缓冲片及阀片3.1.4 气阀的组装与装配1、安装前的准备a.安装前应对阀片、阀座、升程限制器、弹簧、螺栓等零件进行宏观检查，不得有毛刺、划痕、裂纹、翘曲等缺陷。b.安装前用涂色法检查阀片和阀座的接触面贴合是否紧密。其平面翘曲度一般不超过0.03mm。若接触不佳，可把阀片放在该阀座上研磨。c.对弹簧用手试验弹力强弱，一组阀中的弹簧弹力应一致，各弹簧直径及自由高度应保持一致。d.对所有待装零部件用煤油清洗，擦干净，不得带进异物。2、网状阀的组装及装配(以进气阀为例)a.将阀盖平装在专用夹具上，限制阀盖的转动。b.依次装入防转销、弹簧、气阀垫片、缓冲片、（导向套）和阀片。c、装入阀座，拧紧气阀中心连接螺母（有力矩要求）。d、气阀组装后，阀片、弹簧运动时应无卡住和歪斜现象；气 阀开启高度符合规定，一般为2.22.6mm。e、气阀组装好后应用煤油做气密性试验，在5min内允许有滴状渗漏。3.1.5 进排气阀的判断a.如图，从中心连接螺栓方向试验，阀片能顶动则为进气阀，顶不动则为排气阀。b、如图，从中心连接螺栓处观察，有弹簧孔的为排气阀，无弹簧孔的则为进气阀3.2 活塞环、支撑环 活塞环的定义：活塞环是密封汽缸工作面和活塞间缝隙的零件，对有油润滑的气缸而言，活塞环同时还起着润滑油的分布和导热作用。活塞环的工作原理：活塞环装入气缸后，如下图，活塞环的弹力使之产生一个对汽缸壁 的压紧力。气体通过间隙产生节 流，于是在活塞环前后产生一个 压差，活塞环被推向环槽压力低 的一侧，阻止了气体沿环槽端面 的泄漏。作用在环内表面的气体 压力大于环外表的气体压力，在 压力差的作用下，环被压向汽缸 工作表面，阻止了气体沿汽缸壁 的泄漏。支撑环用于支撑活塞重量并在活塞与气缸壁（套）间提供运转面。活塞环 支撑环 中，通常将活塞环装入活塞槽内，用塞尺测定间隙。活塞环装入槽内后，周向应能自由滑动，径向厚度应比活塞环槽深度小0.250.5mm。3.2.1 活塞环的检验与装配a.将待装活塞环放于平板上，用卡尺测量直自由开口尺寸，开口尺寸应符合图纸规定，并应有足够的弹力，收闭和放开应恢复原状。b.检验活塞环的两端面平直情况，不应有翘曲、扭曲等。检验方法：把活塞环放在平板上，用塞尺赛测活塞环与平板之间的缝隙。c.将活塞环放在汽缸镜面进行透光检查，并用塞尺测定活塞环与汽缸镜面透光处的最大间隙值。要求每个活塞环的环周透光不得超过两处；每处的弧度不得超过25%；透光不允许出现在开口附近30度范围内。d.透光检查的同时，应进行活塞环对口间隙的测定。铸铁活塞环的对口间隙为汽缸直径的4/10006/1000；四氟乙烯塑料对口间隙为铸铁的9倍。对于间隙过小者，可以用锉将开口扩大，间隙超差太大者，则不能装入，应更换。e.活塞环与活塞装配时，活塞环宽度与槽宽为间隙配合，配合间隙与环宽尺寸成比例，通常选择0.040.10mm。实际测定透光试验及活塞环接口间隙测量 3.3 填料函及填料 通常，所有的活塞杆都采用悬浮式密封。密封组件有两个基本零件-密封室和密封圈。密封室由若干填料盒（它里面是密封圈）和一个有四根固定螺栓的钢制法兰组成。这些填料盒用至少两根螺栓连起来。标准的密封组件采用水冷，这样在填料盒之间需要装O形环来密封水通道。填料盒里面的密封圈是根据使用条件和压力来选择的。一般，压力越高，填料盒和密封圈组件数目越多，这与密封圈设计无关。密封圈是填料组件中最重要的零件。它们封住了压力气体并保持正常磨损。它们必须要进行定期维护，并且在某些 情况下，还要润滑。当密封圈已经磨损得以至于密封瓣端部间隙不存在了，它们就必须要更换。正常情况下，这些圈会用较长时间。3.3.1 填料盒结构3.3.2 密封圈结构A型：A型为双向密封环，一个填料盒内装二环。结构如图：B型：B型为楔机械密封环，一个盒内装三环，结构如图（唇口朝压力侧）：C型：C型为单向密封环，由径向环，切向环和阻流环组成。结构如图 D型：D型为双向密封环，由径向环和两个切向环组成。结构如图：3.3.2 密封圈的使用a.A型一般用在刮油环后面的密封b.B型用在中间填料，填料充氮盒的前后两组。c.C型用在一般填料中。d.D型用在不充氮的回气填料盒后面，俗称前置填料，为双向密封。e.F型为节流圈，一般用于高压填料的最后一组。f.A型，B型，C型的I、II圈之间和D型的I-II、II-III圈之间均有定位销定位。定位销规格：2.5x4mm3.3.3 填料函及填料的检修a.三瓣式平填料安装前均应经过拆卸清洗、检查与刮研；拆洗时候应注意标记，在非工作面打记号，以免弄乱装错。b.填料盒内的油、水、气通道应畅通、清洁。c.各填料盒端面应在平板上研磨，金属平面填料密封圈端面以及活塞杆接触面都必须刮研，接触点总面积占密封面积的70%80%。塑料填料密封端面用细砂布打磨平整，与活塞杆接触的内圆柱面只需检查与活塞杆是否基本贴合d.平面金属填料密封环，平面塑料密封环的各种密封环之间的位置都应错开。并保证油路畅通。平面密封环应在盒内划动，借以补偿密封环的径向间隙。e.在检查调整填料盒的组装间隙时候，应特别注意填料两端面的平行度以及与轴孔的垂直度。f.严格按照填料盒按照的顺序进行，各个填料盒相通的油孔及冷却水孔方位要对正并保证畅通。四、压缩机故障原因分析四、压缩机故障原因分析4.1 压缩机产生撞击声的原因u活塞在活塞杆上松动u缸内进水（或液）或者进入杂物（颗粒较大的、直径大小超过余隙尺寸的）u余隙容积太小或活塞松动造成的过大u气缸套松动或损坏4.2 气缸体发热的原因 冷却水供应不足，冷却水管道堵塞，供水中断，活塞工作面不光滑，与气缸间隙不均匀，排气阀不严密，导致气体循环而升温，造成气缸发热。4.3 填料函发热的原因 填料与活塞杆配合间隙不合适，装配时产生偏差，填料函冷却水供应不足或供水中断，冷却水道污垢太厚或者供油不足。4.4 过热故障 在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果：一个是加快磨擦副间的磨损，二是过热量的热不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。造成轴承过热的原因主要有：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、扭；润滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成断油等；安装时没有找平，没有找好间隙，主轴与电机轴没有找正，两轴有倾斜等。4.54.5排气温度不正常排气温度不正常排气温度不正常是指其高于设计值。影响排气温度增高的因素有：进气温度、压力比、以及压缩指数。影响到吸气温度高的因素如：中间冷却效率低，或者中冷器内水垢结多影响到换热，则后面级的吸气温度必然要高，排气温度也会高。气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级间压力变化，只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。此外，水冷式机器，缺水或水量不足均会使排气温度升高。排气阀泄漏，入口过滤器堵塞，吸入气体温度超过规定值，吸入阀泄漏，气缸或冷却效果差。4.6 4.6 气缸内和运动部件有异常声响气缸内和运动部件有异常声响 阀片断裂或弹簧断裂，阀体压紧筒破裂或松动，气缸余隙容积太小，气缸中积聚液体、气缸中异物、气缸缸套松动或断裂、活塞或活塞环严重磨损、活塞紧固螺母松动或活塞杆断裂。连杆螺栓、轴承压盖螺栓、十字头螺母松动或断裂，主轴承、连杆大小头轴承、十字头滑道间隙过大、十字头螺栓松动或断裂、各轴承紧力太小或无紧力、曲轴靠背轮与轴的配合、与联轴节配合松驰。4.8 4.8 油泵出口压力低或无压力油泵出口压力低或无压力 吸入管法兰或接头漏，吸入空气，油泵壳体或轴封有泄漏，吸入阀有故障或油管堵塞，油箱内油位太低，油过滤器太脏有堵塞，油泵驱动机转速下降，安全阀有故障。