活塞式压缩机的活塞,一般都为盘状活塞,只是根据所承受压力的不同,在结构上有所差异。
活塞部件包括:活塞体、活塞杆、活塞环等(见图1-11-8)。活塞与气缸构成了压缩容积,因此要求活塞密封性好,并具有一定的强度和刚度,活塞体与活塞杆的定位连接要可靠。活塞杆因与填料接触进行密封,且承受交变载荷,因此其材质和加工要求很高。
活塞环装在活塞环槽中,与槽壁有一定的间隙。活塞环在自由状态时,其直径稍大于气缸直径,装入气缸内后,环贴紧于气缸表面。压缩机工作时,气体通过活塞环和环槽的侧面间隙进入活塞环槽,对活塞环侧面和内侧面施加压力,使活塞环和气缸表面紧密贴合以达到密封(见图1-11-6)。因此适蹇环又称为涨环。
活塞部件在使用中,有下列情况时应予更换。
①活塞杆与填料摩擦部位呈较明显的波浪形。
②活塞杆磨损大于0.20~0.40mm时。
③活塞杆有较大弯曲变形或连接螺纹损坏时。
④活塞有裂纹或活塞环槽磨损。
⑤活塞沿圆柱表面磨损或结瘤。
⑥活塞环断裂或失掉应有的弹性力。
⑦活塞环厚度磨损1~2mm,宽度磨损0.2~0.3mm。
⑧活塞环在气缸中有大于0.5mm的光隙或1/3圆周接触不良。
5.气阀
气阀结构如图1-11-10所示。常用的气阀为自动作用式,它依靠气体的压差来开启,依靠弹簧压力和重量来关闭。由阀片、阀座、弹簧及弹簧座(升程限制器)等组成。
阀座上开有几个同心的环形通道供气体通过。阀片由弹簧紧压在阀座上,二者的接触处经精细研磨。在压缩气体时,当阀片下侧的气体压力大于阀片上面的气体压力和弹簧张力之和时,阀片就被气体推开,于是气体被排出气缸进入排气管中。阀片与弹簧座之间的间隙即是阀片的升程。
气阀是压缩机的一个重要且易损坏的零件,为保证压缩机正常运转,需经常检查。当发现有下列现象时,应及时修理或更换。
①阀座和阀片磨损或擦伤。
②阀座的密封边缘出现裂纹或沟痕。
③气阀的弹簧损坏或丧失弹力。
活塞或压缩机主要零部件配合公差见表1-11-2。
序号 | 主要零部件配合部位 | 配合公差/mm | 备注 | |
最小 | 最大 | |||
1 | 曲轴轴颈与曲轴轴瓦配合的径间间隙 | H7/f7 | H7/e8 | |
2 | 曲轴轴颈与曲轴轴瓦配合的轴向间隙 | 0.1 | 2 | |
3 | 曲拐轴颈与连杆大头瓦配合的径向间隙 | H7/f7 | H7/e8 | |
4 | 曲拐轴颈与连杆大头瓦配合的轴向间隙 | 0.1 | 2 | |
5 | 十字头销与连杆小头瓦配合的径向间隙 | H7/h6 | H7/f7 | |
6 | 十字头销与连杆小头瓦配合的轴向间隙 | 0.1 | 2 | |
7 | 十字头滑道与十字头滑板配合的径向间隙 | H7/f8 | H7/f8 | 不得小于0.06 |
8 | 活塞环与活塞环槽的径向配合间隙 | 0.5 | 2 | |
9 | 活塞环与活塞环槽的轴向配合间隙 | H7/f7 | H7/f8 | |
10 | 活塞与气缸配合的径向间隙 | H7/h6 | H8/f8 | 最小应大于0 |
11 | 活塞与气缸配合的轴向间隙 | 0.2 | 2 | |
12 | 活塞杆与填料密合卷配合的径向间隙 | H8/h7 | H8/f8 | 金属密合卷 |
13 | 活塞杆与填料刮油环配合的径向间隙 | H7/h7 | H8/f8 | 金属刮油环 |
14 | 活塞与气缸盖配合的上下死点间隙 | 1 | 5 | |
15 | 油泵齿轮之间的配合间隙 | 0.1 | 0.15 | |
16 | 油泵齿轮与油泵盖配合间隙 | 0.04 | 0.10 | |
17 | 油泵具轮与轴套配合的径间间隙 | 0.01 | 0.05 | |
18 | 吸排气阀升程 | 1 | 5 |
四、压缩机的安装、使用与维护保养
1.安装
压缩机安装质量的好坏将直接关系到压缩机的运行情况和使用的可靠性,压缩机出现的故障相当一部分是由于安装不当所造成的。因此对安装工作应特别重视,按照使用说明书中规定的要求和步骤进行。
(1)安装前的准备工作
安装准备工作包括技术资料与现场两部分。技术资料有:压缩机的随机图纸、技术文件、设备平面布置图、安装图和有关的工艺管路图,安装现场要备好需用的水、电、安装工具和设备,留出存放机器的位置,并做好安全防护准备。
(2)对压缩机进行检查验收
按照随机装箱清单检查零部件的名称、规格、数量是否相符,产品证明书、使用说明书、附件、易损件、专用工具是否齐全,并对压缩机进行外观检查,如有缺件或缺陷应及时向供货单位反映、处理。
(3)对压缩机基础进行检查
检查前,先将基础模板和地脚螺栓模板全部拆除,将基础周围打扫干净。对照图纸要求,对基础表面尺寸和质量、混凝土强度、各地脚螺栓孔尺寸和螺栓位置等逐项检查。合格后,在基础上用黑线画出设备的纵横轴线,并将放置垫铁的基础表面用錾头铲平。
(4)压缩机的安装
分为整机安装与部件解体安装两种。前者适用于小型压缩机(机器和电机为同一底座),后者适用于大中型压缩机。
压缩机在安装前应做全面检查和清理,尤其要注意将油孔道内的杂物吹除干净。安装时,最好用吊装设备将机器移到基础上,在每个地脚螺栓的两侧,各放一组垫铁,在主轴承及滑道下面也应放置垫铁,其余所放垫铁的中心距应在250~300mm之间。垫铁组一般由两块斜垫铁组成,以便调整机器的纵向和横向水平。压缩机就位后,将地脚螺栓穿过机身上的螺孔拧上螺帽(螺帽拧满后需露出2~3个扣丝)。移动机器,使机器的纵、横向轴线与基础上的纵、横向轴线垂直吻合,用水平仪初平机身水平度,找正后, 用水泥混凝土将地脚螺栓孔灌满。待混凝土凝固后(一般在7天后),对压缩机的纵、横向水平进行精平找正。找正时需先松开地脚螺帽,以便调整垫铁的厚薄。压缩机的纵向和横向的不水平度不大于0.05mm/m。测量用的水平仪精度为0.02mm/m。
卧式和对称平衡型压缩机(如2DG型)纵向水平的测量,水平仪放在十字头滑道上。横向水平的测量位置在曲轴轴承座上。立式压缩机(如ZG型)的测量位置在曲轴箱和机身的分界面上。
机器找正后,上紧地脚螺栓,用电焊将垫铁焊死,然后进行二次灌浆,将机身与基础之间的空隙用水泥填满,最后将基础抹光。
对大中型压缩机,按上述方法安好机身后,再分别安装中间体和气缸。
(5)附属设备及管道的安装
液化石油气压缩机的附属设备主要有:油水分离器、气液分离器、缓冲器、冷却器和安全附件等。气液分离器安装在压缩机的进气管路上, 以防止气体将液态石油气、水分和杂质带入气缸。油水分离器安装在排气管路上,以便将气体带出的润滑油等杂质分离下来,避免其污染管路系统和设备。
安装时应注意如下。
①所有的承压附属设备均应符合《压力容器安全技术监察规程》的有关规定。
②设备安装前应将内部清除干净。
③设备基础要安装牢固,其离周围建筑物的距离应利于检修和操作。
④附属设备内的吹除管距底部最小距离应大于管径尺寸。
⑤设备安装完毕应进行强度与密封性试验。液压试验压力为1.25倍的设计压力,气密试验压力为1.00倍的设计压力。
⑥安全阀应垂直地安在排气管上,其排泄孔要与进气管相连,并经调校合格后方可安装。安全阀的开启压力不得超过容器的设计压力。