史上齊全的壓縮機(jī)主要零部件詳解！

1、 氣缸

　　1.1 氣缸是往復(fù)壓縮機(jī)壓縮氣體的部件，它承受氣體壓力、鏡面與活塞環(huán)支承環(huán)摩擦力、以及壓縮氣體時(shí)產(chǎn)生的熱量。氣缸的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有氣道、水道、氣閥腔。氣缸要求有足夠的強(qiáng)度、抵御磨損的硬度和粗糙度、以及良好的傳熱性能。

　　氣缸上部有缸蓋，下部有缸座，組成氣缸的工作容積。壓縮機(jī)的氣缸為鑄鐵制造。由于經(jīng)過多年運(yùn)行，均有不同程度磨損或劃傷，尤其是高壓級(jí)缸的磨損和劃傷更為嚴(yán)重，這將加快活塞環(huán)和支承環(huán)的磨損，并造成活塞環(huán)串氣，降低效率，增加功率消耗。

　　1.2 對(duì)氣缸的要求及磨損后的修復(fù)措施

　　1.2.1 氣缸的鏡面粗

　　糙度應(yīng)在0.8以上，不能有沙眼和疏松以及損傷的條塊，不能有軸向和圓周方向的劃痕、劃傷。輕微的可用油石將劃痕研磨平滑。

　　1.2.2 氣缸的磨損大致有三種情況

　　1）偏磨，磨損后的氣缸半徑有的部分遠(yuǎn)離原氣缸軸心線，并且不等距。

　　2）缸徑出現(xiàn)喇叭口形或凹芯。

　　3）缸徑磨大，而且磨損的情況往往不是均勻的。

　　上述情況，均影響活塞環(huán)的壽命和密封效果。造成活塞環(huán)密封串氣，排氣溫度高，活塞環(huán)損壞快（甚至折斷），嚴(yán)重時(shí)引起前一級(jí)排氣壓力增高，壓比增大，溫度高，甚至安全閥報(bào)警。

　　1.2.3 解決氣缸磨損大致的三種途徑

　　1）當(dāng)磨損量較大，而且氣缸壁很薄時(shí)，此缸無法修復(fù)，只能更換。

　　2）偏磨或凹芯時(shí)，可鏜缸并珩磨缸徑，重新配置活塞和活塞環(huán)。

　　3）如果結(jié)構(gòu)允許，可嵌缸套。但這種方法存在風(fēng)險(xiǎn)。

　　為什么說有的缸嵌缸套有風(fēng)險(xiǎn)？其原因：一是嵌缸套時(shí)須先將原缸徑加大，而加大缸徑就有可能出現(xiàn)鑄造時(shí)存在的砂眼、氣孔、疏松等缺陷，使氣缸漏水報(bào)廢。二是嵌缸套后，裝氣閥的止口很薄，容易出現(xiàn)強(qiáng)度不夠或漏氣。故嵌缸套的方法要慎重對(duì)待，更換新氣缸是把握的選擇。

　　1.2.4 氣腔與氣閥的接觸面應(yīng)平整，不能有造成串氣的傷痕。

　　1.2.5 各部位的墊片要墊好，否則產(chǎn)生漏氣、漏水或氣水串通。對(duì)于氣閥底部的密封墊片須備足，以便及時(shí)更換。

　　1.2.6 每當(dāng)大修時(shí)，應(yīng)對(duì)氣缸水道的污泥進(jìn)行掏凈清洗。這些污泥嚴(yán)重地阻塞了冷卻水的流通及冷卻效果。

　　1.3 氣缸常見故障

　　聲音異常、缸裂、缸蓋碎。

　　氣缸內(nèi)產(chǎn)生沖擊聲和聲音異常，可用聽診棒在氣缸外壁聽到、手摸有沖擊振動(dòng)感。產(chǎn)生的原因：

　　1.3.1 活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)時(shí)，死點(diǎn)間隙不夠（尤其是上死點(diǎn)），活塞與缸蓋相撞。往往頂碎缸蓋。

　　1.3.2 氣缸內(nèi)有異物，如小工具、氣閥閥片碎片或彈簧斷塊掉進(jìn)氣缸，活塞環(huán)斷塊在氣缸內(nèi)撞擊串動(dòng)。

　　1.3.3 活塞桿螺母松動(dòng)，撞擊缸蓋。

　　1.3.4 氣缸水道壁有裂紋，水進(jìn)入氣缸極易發(fā)生液擊，應(yīng)及時(shí)停車，視情況采取措施。

　　1.3.5 新氣缸加工完后應(yīng)進(jìn)行水壓驗(yàn)證，試驗(yàn)壓力應(yīng)是工作壓力的1.5倍，歷時(shí)30分鐘以上。但有時(shí)水道壁的裂紋不是先天性的，而是后來埋下隱患，如冬季停機(jī)時(shí)氣缸內(nèi)有存水而凍裂；運(yùn)輸、裝卸或安裝時(shí)，碰撞引起內(nèi)傷，甚至裂紋，后來開機(jī)時(shí)逐漸擴(kuò)大等原因所致，因此，各種行為都應(yīng)該防止碰撞。

　　1.3.6 冷卻器泄漏，會(huì)造成水隨同氣體進(jìn)入下一級(jí)氣缸，容易造成水擊現(xiàn)象。為此冷卻器出廠前應(yīng)進(jìn)行水壓實(shí)驗(yàn)，水壓實(shí)驗(yàn)的壓力應(yīng)是設(shè)計(jì)時(shí)壓力的1.5倍。

　　2.活塞

　　2.1 活塞

　　活塞在氣缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣體吸氣、壓縮、排氣、膨脹的循環(huán)過程。

　　活塞結(jié)構(gòu)有多種形式，裙部均屬圓柱形，活塞大部分由三瓣或兩瓣組成，國(guó)產(chǎn)機(jī)型為整體活塞。

　　活塞上裝有支承環(huán)（立式機(jī)稱導(dǎo)向環(huán)）和活塞環(huán)，活塞在氣缸中的位置關(guān)系如圖2-1。

　　2.2 估算氣量

　　單作用活塞為活塞上端部壓氣，壓氣量可估標(biāo)為：Q=0.75*F*S*n

　　雙作用活塞為活塞上下端部都?jí)簹?，氣量可估算為?/span>

Q=0.75*{F活+（F活-F桿）}*S*n

式中Q—?dú)饬? F活—?dú)飧字睆矫娣e

F桿—活塞桿截面積 S—行程 n—轉(zhuǎn)速

壓縮機(jī)氣缸大部分為雙作用，小部分氣缸為單作用

　　2.3 活塞與活塞桿的裝配

　　壓縮機(jī)鋁活塞較多，要求孔與活塞桿上的定位面不能超差，與活塞桿裝配時(shí)，螺母和活塞間的兩個(gè)接觸面要貼合好，因該兩個(gè)接觸面是傳遞活塞力的。鋁的承壓強(qiáng)度低，故在其端部設(shè)一鐵材質(zhì)承壓塊與活塞桿的

　　臺(tái)肩銜接。要求承壓塊與鋁活塞接觸面貼合在75%以上，而活塞桿上的臺(tái)肩與承壓面貼合在70%以上，否則會(huì)引起活塞桿螺紋與螺母擰緊時(shí)產(chǎn)生附加的偏心應(yīng)力，出現(xiàn)活塞桿斷裂問題，螺母擰緊后，應(yīng)有防松動(dòng)結(jié)構(gòu)，以防螺母松動(dòng)。

　　2.4 活塞裝入氣缸中的要求

　　活塞裝入氣缸后，位置要正，圓周要有間隙，防止活塞與氣缸壁摩擦，因此，要檢查活塞在氣缸中的圓周間隙的均勻情況。檢查方法：用卡尺測(cè)得缸徑減活塞外徑后除以2即為理論間隙，用塞尺測(cè)出圓周間隙與理論間隙比較，找出間隙偏差的原因，通常希望下部間隙大于理論間隙，這對(duì)支承環(huán)的壽命有益處，所以有的歐洲廠家將活塞（支承環(huán)）與活塞桿連接的中心孔，下降1mm左右（按活塞直徑大小數(shù)值不同），使活塞在氣缸中上抬，稱為偏心活塞（缺點(diǎn)是活塞定位裝配）。

　　如果活塞下沉數(shù)值較大，則應(yīng)找出原因，如十字頭與滑板間隙磨大，造成十字頭與氣缸不同軸；氣缸偏磨；缸體與中間接筒連接錯(cuò)位，新缸體與中體連接面不平行、對(duì)軸心線不垂直等，應(yīng)采取相應(yīng)措施。

　　壓鉛法壓活塞在氣缸中的軸側(cè)間隙，可通過活塞桿與十字頭連接螺紋予以調(diào)整，缸蓋安裝好后，再壓蓋側(cè)間隙，蓋側(cè)間隙如按出廠文件要求相差較多時(shí)，可通過加墊方法解決。

　　2.5 活塞在氣缸中止點(diǎn)間隙的作用

　　活塞在氣缸中的止點(diǎn)間隙形成余隙，余隙所形成的容積（包括氣閥、活塞余隙容積）。對(duì)壓縮機(jī)來講，大了是有害的，第 一級(jí)大了使壓縮機(jī)的排氣量降低，但是氣缸與活塞必須有間隙，該間隙的作用：

　　（1）活塞桿、連桿、十字頭等受熱后要向外膨脹伸

　　長(zhǎng)、旋轉(zhuǎn)軸類的軸連接部分要磨損、孔要磨大，該余隙就避免了活塞與缸蓋碰撞，否則造成事故。

　?。?）空氣中含有水份，經(jīng)壓縮冷卻有部分水殘留在氣缸中，氣缸的止點(diǎn)余隙便容納了部分不能排出的液體，否則液體的不可壓縮性將造成破壞性的后果，通常稱水擊或液擊。

　　（3）余隙部分的氣體起到氣墊緩沖的作用，使活塞與氣缸蓋不發(fā)生撞擊。

　　2.6 壓縮機(jī)活塞應(yīng)注意的問題

　　2.6.1 三瓣鋁活塞中的活塞環(huán)槽部分，因鋁材質(zhì)比較軟，活塞環(huán)槽在活塞環(huán)的不斷撞擊下已被打?qū)?，尤其是高壓?jí)第 一道環(huán)。也有的活塞環(huán)槽部分是由鐵材質(zhì)制成，此種情況要比鋁材質(zhì)的好。那么為什么不采用鐵活塞？這主要是出于活塞重量的原因，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞的重量產(chǎn)生慣性力。如果慣性力不平衡，將引起機(jī)器振動(dòng)。

　　2.6.2 活塞大多都更換過，有的更換過幾次，新活塞往往都是測(cè)繪制造，由于測(cè)繪廠家不同，造成活塞環(huán)槽和支承環(huán)槽的軸向?qū)挾群蛷较蛏疃炔煌?，所以不同地區(qū)同一機(jī)型的活塞環(huán)、支承環(huán)調(diào)借后，有的裝不進(jìn)槽內(nèi)，尤其是支承環(huán)更為嚴(yán)重。為此采取三條措施，一是從活塞環(huán)、支承環(huán)入手，使其對(duì)寬些窄些、深些淺些的環(huán)槽都能用，但這不是zui佳狀態(tài)。二是差別較大的，專廠專制專用。

　　三是以歐洲設(shè)計(jì)的活塞為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)需要更換的活塞采用原歐洲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)新活塞，逐漸達(dá)到通用化。（包括活塞桿的標(biāo)準(zhǔn)化）。

　　3 、連桿

　　連桿與十字頭連接，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。連桿傳遞活塞力，是受力部件，也是故障較高的零部件。壓縮機(jī)因連桿斷裂造成事故，打壞十字頭、滑道、活塞、刮油器等部件。嚴(yán)重時(shí)打碎機(jī)身、使曲軸變形。

　　3.1 連桿結(jié)構(gòu)

　　連桿包括桿身、大頭、大頭瓦、小頭銅套、連桿螺栓和螺母。

　　3.1.1 連桿大頭是可分的，內(nèi)裝軸瓦，由連桿螺栓將桿身與大頭蓋裝配在曲柄銷上。對(duì)大頭蓋和桿身兩螺栓孔的同軸度、螺栓的定位面、與連桿螺栓連接的兩支承面都有嚴(yán)格要求。

　　3.1.2 桿身要求足夠抗拉壓和抗彎強(qiáng)度，桿身有從大頭通往小頭的油孔。

　　3.1.3 小頭嵌有過盈配合的銅套與十字頭銷間隙配合。

　　3.2 連桿螺栓

　　連桿螺栓承受很大的交變載荷，是運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中受力情況嚴(yán)重的零件。由連桿造成的壓縮機(jī)事故，往往是連桿螺栓引起的。它要有足夠的抗拉強(qiáng)度和抗疲勞性，因此在選材、制造包括過渡圓角和粗糙度、裝配都不可以掉以輕心。

　　3.3 通常隱患

　　3.3.1 螺栓頭部、螺母與連桿上的支承面沒垂直貼合緊密。

　　3.3.2 螺母沒有擰緊，止退措施失效。

　　3.3.3 螺栓應(yīng)力集中的敏感部位精度不夠，如螺紋、退刀槽、過渡圓角、大小頭孔平行度等。

　　3.3.4 螺栓疲勞或接近疲勞又受附加力的沖擊造成斷裂。

　　3.3.5 螺栓與桿身、大頭蓋中的定位孔不能過松。

　　3.3.6 材質(zhì)造成。

　　3.3.7 與軸瓦、銅套的配合間隙不當(dāng)，出現(xiàn)偏磨、燒研。

　　3.3.8 連桿油路堵塞，不過油。

　　4、 活塞桿

　　活塞桿一端與活塞連接，另一端與十字頭連接。活塞桿依靠桿上的臺(tái)肩及螺母把活塞固定在桿上。桿的另一端螺紋旋入十字頭中。運(yùn)行中活塞桿受拉壓交變應(yīng)力，有時(shí)出現(xiàn)斷裂造成活塞、氣缸、十字頭等不同情況的事故。

　　4.1 對(duì)活塞桿的要求

　　4.1.1 有足夠的強(qiáng)度和剛度，正確傳遞活塞力。

　　4.1.2 材料無缺欠，熱處理狀態(tài)合理（通常應(yīng)三次熱處理）

　　4.1.3 活塞桿與密封環(huán)、刮油環(huán)的磨擦部位按材料不同，需淬火或氮化。以保證有足夠的磨擦硬度。粗糙度應(yīng)為0.4。

　　4.1.4 加工精度高，有螺紋、定位面、承壓面、磨擦面、有退刀槽。

　　4.1.5 不允許彎曲，以免引起活塞桿跳動(dòng)造成相關(guān)部件附加力?；钊麠U運(yùn)行時(shí)的跳動(dòng)（垂直、水平）應(yīng)控制在0.06mm左右，跳動(dòng)過大，影響密封件壽命。

　　4.1.6 活塞桿密封面不能有劃傷、劃痕及磕碰，螺紋部分不能有磕碰。

　　4.2 活塞桿故障

　　活塞桿兩端均以螺紋分別與活塞、十字頭連接。螺紋底面是危險(xiǎn)截面，容易造成活塞桿斷裂，而與十字頭連接處的螺紋受力大于活塞桿與活塞連接處的螺紋，因此靠十字頭側(cè)的螺紋更容易斷裂。

　　4.2.1 活塞桿臺(tái)肩與鋁活塞連接處都有一個(gè)承壓套或承壓墊，以減少對(duì)鋁活塞的承壓比壓。但有時(shí)活塞、承壓套、活塞桿抬肩這三個(gè)面平面貼合不勻，長(zhǎng)期運(yùn)行，使螺紋疲勞破壞。

　　4.2.2 由于支承環(huán)、十字頭磨損量不同，使活塞桿傾斜運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生附加應(yīng)力，使螺紋處疲勞破壞。

　　4.2.3 連接螺紋處螺母松動(dòng)或瑣死裝置失效。

4.2.4 活塞桿的材質(zhì)、加工工藝、加工精度存在問題。