往复式压缩机

1、2021-5-1 1 1 2 3 4 2021-5-1 2 5 6 7 压缩机是输送气体并提高气体压力能的机器。在石油化工厂中，压缩机主要压 缩原料气、空气或中间过程的介质气体，以满足石油化工生产工艺的需要。压缩机 按其工作原理可分为速度型和容积型两种。 n速度型压缩机靠气体在高速旋转的叶轮的作用下，得到巨大的动能，随后在扩 压器中急剧降低，使气体的，也就是压力能。 n容积型压缩机靠在气缸内作往复或回转运动的活塞，使容积缩小而提高气体压 力。 2021-5-1 3 2021-5-1 4 1、立式压缩机气缸中心线与地面垂直； 2、卧式压缩机气缸中心线与地面平行，且气缸只布置在机身一侧； 3、对置

2、式压缩机气缸中心线与地面平行，且气缸布置在机身两侧；在对置 式中，如果相对列活塞相向运动又称为对称平衡式； 4、角度式压缩机气缸中心线互成一定角度，按气缸排列所呈的形状，又分 为L型、V型、W型、S型。 鼓风机、低压压缩机（ ）、中压压缩机（1） 、 高压压缩机（10） 、超高压压缩机（） （m3/min，按进气状态计）： 微型压缩机： 1 小型压缩机：110 中型压缩机：1060 大型压缩机： 60 单级、两级、多级。 单作用式、双作用式、级差式。 如果活塞一个面作为工作面完成工作循环而轴侧通大气的称为单作用气缸。如 果活塞两面均为工作面，气缸盖侧与轴侧均为同一级的工作容积，这样的气缸称 为

3、双作用气缸。如果活塞两面均为工作面，气缸盖侧与轴侧为不同级的工作容积， 这样的气缸称为级差式气缸。 机型命名 如：6M40-490/255 为6列气缸，M型对称平衡型，活塞力为40吨力,打气量为490m3/min，排气压 力为255kgf/cm2（25.5MPa） 往复式压缩机通过曲轴连杆机构将曲轴旋转运动转化为活塞往复运动。 压缩机工作时，电动机通过联轴器带动曲轴旋转，再通过曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动变成十字头 的往复直线运动。十字头带动活塞杆，使活塞在气缸内作往复运动。由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构 成的工作容积则会发生周期性变化。曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、

4、排气的 过程，即完成一个工作循环。 2021-5-1 7 为了更好地理解活塞压缩机的工作原理，这里重点介绍。假定 压缩机没有余隙容积，没有吸、排气阻力，没有热量交换，则压缩机工作时，汽 缸内的压力和容积的关系如下图所示。压缩机的理论工作过程可以简化成下图示 的三个热力过程。 2021-5-1 8 吸气活塞自0点移至1点，吸气阀打开，气体 在P1压力下进入气缸。 压缩活塞自1点移至2点，吸排气阀均关闭， 此过程为多变压缩过程，气缸内的气体压力升至P2。 活塞从2点移至3点，压力为P2的气体等 压排出气缸。 过程0-1-2-3-0构成了压缩机的理论工作循环， 压缩机完成一个理论循环所消耗的功即为图

5、中0-1- 2-3-0所代表的面积。 2021-5-1 9 压缩机在压缩气体的过程中，温度会逐步升高，是个多变的过程。实际压缩循环比理论压缩循环多了 一个热膨胀的过程。随着热膨胀的逐步增加压力升高，温度也升高，功耗随之加大。所以， 2021-5-1 10 压缩机中最常见的压缩过程为等温、绝热及多变过程。在同一压缩范围内，等温压缩耗功最小，绝热 过程耗功最大，多变压缩介于两者之间。 实际上，由于受冷却速度的限制以及和外界的热量交换，不可能实现等温过程和绝热过程，一般都为 多变压缩过程。 2021-5-1 11 压缩机工作过程中活塞 环、填料、气阀不可避免存 在，每个循环的排气量 总小于实际吸气量

6、。压缩机 的进气阻力过大，会造成压 缩机排气量减少。余隙容积 过大会降低排气量，使指示 功图面积变小。 2021-5-1 12 中高压气体膨胀，占去活塞一部分 行程， 吸进气体减少 余隙容积存在的原因及意义： （1）压缩气体时，气体中可能有部分蒸气凝结下来。我们知道液体是不可压缩的， 如果气缸中不留有余隙，则压缩机不可避免地会遭到损坏。因此，在压缩机气 缸中必须留有余隙。 （2）余隙存在以及残留在余隙容积内的气体可以起到气垫作用，也不会使活塞与 气缸盖发生撞击而损坏。同时，为了装配和调节的需要，在气缸盖与处于死点 位置的活塞之间也必须留有一定的余隙。 （3）压缩机上装有气阀，在气阀与气缸之间以

7、及阀座本身的气道上都会有活塞赶 不尽的余气，这些余气可以减缓气体对进出口气阀的冲击作用，同时也减缓了 阀片对阀座及升程限制器（阀盖）的冲击作用。 （4）由于金属的热膨胀，活塞杆、连杆在工作中，随着温度升高会发生膨胀而伸长。 气缸中留有余隙就能给压缩机的装配、操作和安全使用带来很多好处，但余隙留得过 大，不仅没有好处，反而对压缩机的工作带来不好的影响。 所以，在一般情况下，所留压缩机气缸的余隙容积约为气缸工作部分体积的3%- 8%，而对压力较高、直径较小的压缩机气缸，所留的余隙容积通常为5%-12%。 即压缩机活塞与缸体的余隙为：D=（3%-8%）S 中大型压缩机余隙一般按轴侧1%S，盖侧1%S

8、+1，或者前3后4的原则。 S为压缩机行程。 n由于余隙容积的存在，实际工作循环由膨胀、吸气、压缩、排气四个过程组成，而理论循环无膨胀过 程。 n实际吸、排气过程中存在阻力损失，使实际气缸内吸气压力小于吸入管路内气压、实际气缸内排气压 力高于排出管路内气压；吸、排气过程中有压力波动、温度变化。 n在膨胀和压缩过程中，因为气体与气缸壁之间存在热交换，使得压缩过程指数与膨胀过程指数不断变 化，并非常数。 2021-5-1 16 往复式压缩机的性能参数主要包括： u 排气压力 u 排气温度 u 排气量 u 轴功率 u 活塞力 2021-5-1 17 往复压缩机的吸气和排气压力分别指第一级吸入管道处和

9、末级排出接管处的气体压力。气缸内的压力 取决于进、排气系统中的压力，即由“背压”决定。所以吸、排气压力是可以改变的。 压缩机铭牌上的吸、排气压力是指额定值，实际上只要机器强度、排气温度、电机功率和气阀工作许 可，他们是可以在很大范围内变化的。 2021-5-1 18 排气温度是指压缩机末级排出气体的温度，它应在末级气缸排出管处测得。多级压缩机末级之前各级 的排气温度称为该级的排气温度，在相应级的排气接管处测得。 排气温度可以计算校核，T2T1(P2/P1)n-1/n 排气温度应进行监控： 排气温度过高会造成润滑油润滑性能下降，轻质油挥发污染气体，润滑油积碳堵塞阀槽，活塞环软化 或加速磨损，非金

10、属阀片融化等。 2021-5-1 19 往复压缩机的容积流量是指在单位时间内经压缩机压缩后在压缩机最后一级排出的气体，换算到第一 级进口状态的压力和温度时的气体容积值，单位是M3/min或M3/h。 压缩机的额定容积流量，即在压缩机铭牌上标注的容积流量是指在特定的进口状态下（进口压力 0.1MPa，温度20）时的容积流量。 对于实际气体，若是在高压下测得的气体容积，则换算时要考虑到气体可压缩性的影响。 2021-5-1 20 往复压缩机排气量随压缩机的进口状态而变，它不反映压缩机所排气体的物质数量。化工工艺中使用 的压缩机，由于工艺计算的需要，需将容积流量折算到标准状态（1.013x105Pa

11、，0）时的干气容积值， 此值称为供气量或者标准容积流量。 2021-5-1 21 压缩机消耗的功，一部分直接用于压缩气体，另一部分是用于克服机械摩擦。前者称为指示功，后者 称为摩擦功，二者之和为主轴所需的总功，称为轴功。 单位时间所消耗的功称为功率。 指示功率与轴功率的比值即为压缩机的效率。 压缩机：0.900.96； 压缩机：0.850.92； 压缩机：0.820.90。 2021-5-1 22 所谓多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩后将气体导入中间冷却器进行冷 却。如图所示 2021-5-1 23 1st stage2nd stage 3 bar8 bar 1 bar

12、3 bar Q 1. 活塞式压缩机主要优点： （1）、不论流量大小，都能达到所需的压力，一般单级终压可达0.3-0.5MPa，多级压缩终压可达 100MPa； （2）、效率较高； （3）、气量调节时排气压力几乎不变； （4）、活塞压缩机对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉 （5）、活塞压缩机的装置系统比较简单，可维修性强。 2021-5-1 24 2. 主要缺点： （1）、转速低，排气量较大时机器显得笨重； （2）、结构复杂，易损件多，日常维修量大； （3）、动平衡性差，运转时有振动； （4）、排气量不连续，气流不均匀； 2021-5-1 25 压缩机主要由机体、曲轴、连杆

13、、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装 置、润滑油系统、进出口缓冲罐/气液分离器等部件组成。 气阀、气缸、活塞等 曲轴、连杆、十字头、活塞杆等 润滑系统、冷却系统、缓冲、分离以及气路系统等 2021-5-1 26 曲轴箱 用来安装曲轴的 部位称为曲轴箱。承 受电机旋转产生的作 用力，压缩机的主要 运转部件安装在曲轴 箱内。 2021-5-1 27 曲轴 曲轴是活塞式压缩机 的动力传动部件。电动机 等外在动力通过曲轴将动 力传递到压缩机，并且曲 轴带动安装在其上的另一 压缩机部件连杆，将 回转运动转化为往复运动， 从而实现活塞压缩机的工 作。 2021-5-1 28 连杆 压缩机的连 杆的作用是

14、将曲 轴的旋转运动转 换为活塞的往复 运动。同时又把 活塞的推力传递 给曲轴。 2021-5-1 29 十字头 十字头是连 接活塞与连杆的零 件，它具有导向作 用。 2021-5-1 30 连杆瓦、铜套 连杆瓦包括连杆上瓦 和连杆下瓦，安装在连杆 和曲轴的连接部位，起耐 磨、连接、支撑、传动作 用。连杆瓦装配时上下的 记号不能对错，瓦口的方 向不能对反，螺丝需达到 相应扭力。铜套的作用主 要是在连杆小头部位承受 载荷。 2021-5-1 31 填料： 密封填料是由数组密封元件构成，每组密封元件主要由径向密封环、切向密封环、 阻流环和拉伸弹簧组成。为减轻各组密封元件的工作负担，当密封压力较高时,

15、在靠 近气缸侧处设有节流环。 当密封气体属易燃易爆性质时，在密封填料中设有漏气回收孔，用于收集泄漏的气 体并引至处理系统。在前置填料中设置氮气室并充入低压氮气，用来阻止和隔离易 燃易爆气体向接筒内泄漏。氮气室中的氮气则允许经前置密封环向接筒气缸侧隔腔 中泄漏，经顶部放空口排至处理系统或放空。 有油润滑时，密封填料中设有注油孔，可注入压缩机油进行润滑, 无油润滑时，不设 注油孔。 密封填料分通水冷却和不通水冷却两种结构型式，通水冷却时,在填料盒外部设有冷 却水腔，当密封填料安装在带有冷却水腔的缸座上时,也可采用不通水冷却结构型式。 2021-5-1 32 填料： 2021-5-1 33 气阀是压

16、缩机的一个重要部件，属于易损件。它的质量及工作的好坏直接影响压缩机的输气量、功率 损耗和运转的可靠性。 气阀包括吸气阀和排气阀，活塞每上下往复运动一次，吸、排气阀各启闭一次，从而控制压缩机并使 其完成吸气、膨胀、压缩、排气等四个工作过程。 2021-5-1 34 目前，活塞式压缩机所应用的气阀，都是随着气缸内气体压力的变化而自行开闭的自动阀，由阀座、 运动密封元件（阀片或阀芯）、弹簧、升程限制器等组成。 2021-5-1 35 自动阀的阀片在开启，在弹簧作用力下关闭。阀片与阀座或升程限制器之间的粘附 力、阀片与导向块之间的摩擦力等，也影响阀片的开启与关闭。 2021-5-1 36 气阀是活塞式

17、压缩机的重要部件之一，它的工作直接关系到压缩机运转的经济性和可靠性，对于气阀 的基本要求如下： l使用期限长（指阀片和弹簧的寿命长），不能由于阀片或弹簧的损坏而引起压缩机非计划停车。 l气体通过气阀时的能量损失小，以减少压缩机的动力消耗。 l气阀关闭时具有良好的密封性，以减少气体的泄漏量。 l阀片启、闭动作及时、迅速，而且要完全开闭，以提高机器效率和延长试用期。 l气阀所引起的余隙容积小，以提高气缸容积效率。 l结构简单，制造方便，便于维修。 2021-5-1 37 常用的压缩机气阀按照阀片结构分为： n环状阀 n网状阀 n菌状阀 2021-5-1 38 环状阀由阀座、阀片、弹簧、升程限制器、

18、连接螺栓、螺母等组成。 2021-5-1 39 环状阀使用的弹簧有环形弹簧、柱形（或锥形）弹簧。阀片为圆环状薄片，一般是制成单环阀片。阀 片的启、闭运动是靠升程限制器上的导向块来导向的。为了防止气阀在工作时松动，连接螺栓和螺母都采 取了防松措施。 2021-5-1 40 环状阀制造简单，工作可靠，可改变环数来适应各种气量要求，因此得到广泛使用，适用于各种压力、 转速的压缩机。 环状阀的主要缺点是：阀片的各环彼此分开，在开闭运行中很难达到步调一致，因而降低了气体的流 通能力，增加了额外的能量损失。阀片等运动元件质量较大，阀片与导向块之间有摩擦力，环状阀经常采 用柱形（或锥形）弹簧等因素，决定了阀

19、片在开闭运动中不容易做到及时、迅速。由于阀片的缓冲作用较 差，磨损严重。随着非金属耐磨材料的发展，用加填充剂的聚四氟乙烯、MC尼龙、玻璃钢等制造阀片，在 一定程度上克服了之一弊病。 2021-5-1 41 网状阀在结构上与环状阀的区别在于阀片各环连在一起，呈网状，阀片与升程限制器之间设有一个或 几个与阀片形状基本相同的缓冲片。下图为网状阀的组合图。 2021-5-1 42 从阀片、缓冲片中心算起的第二环，将径向 连接片切断，并将阀片切断处的两个半环铣薄 （b中阴影线部分），使气阀在工作时（阀片、 缓冲片的中心环夹紧在阀座和升程限制器之间） 阀片和缓冲片都能获得必要的弹性，保证阀片能 上下平行运

20、动。阀片、缓冲片的运动不需要导向 块就能很好的导向，避免了环状阀中存在的导向 块与阀片之间的摩擦，这是网状阀的一个优点。 2021-5-1 43 网状阀也同环状阀一样，适用与各种操作条件，在低、中压范围内应用较为普遍。但是由于网状阀阀 片结构复杂，气阀零件多，加工困难，成本高，阀片任何一处损坏都导致整个阀片报废。 2021-5-1 44 u菌状阀的阀片升程大，可适用于介质较菌状阀的阀片升程大，可适用于介质较 脏的工段，但使用维护成本较高。目前国内脏的工段，但使用维护成本较高。目前国内 使用的菌状阀阀片材质聚醚醚酮（使用的菌状阀阀片材质聚醚醚酮（PEEkPEEk） 材料制成，改进后的气阀与环状阀

21、相比有以材料制成，改进后的气阀与环状阀相比有以 下优点：下优点： 1 1、采用菌型阀片，材料为、采用菌型阀片，材料为 PEEkPEEk混合材料，该材料表面弹性较好，在混合材料，该材料表面弹性较好，在 与阀座密封面接触时可有极微小的弹性变形，与阀座密封面接触时可有极微小的弹性变形， 因而阀片与阀座之间有良好的气密性，密封因而阀片与阀座之间有良好的气密性，密封 性能加强，同时在气阀内较脏的环境下也能性能加强，同时在气阀内较脏的环境下也能 较好的密封，该材质的阀片在水煤气压缩机较好的密封，该材质的阀片在水煤气压缩机 中使用情况极好；中使用情况极好； 2 2、阀片强度增加，不、阀片强度增加，不 易损坏

22、、断裂，使气阀的易损件减少，给维易损坏、断裂，使气阀的易损件减少，给维 修带来方便；修带来方便； 3 3、该结构对气流流动有所、该结构对气流流动有所 改善，阻力系数要小于环状阀；因而气流流改善，阻力系数要小于环状阀；因而气流流 过气阀的压力损失较少，因气流流过气阀时过气阀的压力损失较少，因气流流过气阀时 角度改变远低于角度改变远低于9090度，且气体流速较快，气度，且气体流速较快，气 体中的粉尘和焦油在气阀中停留的机会较小，体中的粉尘和焦油在气阀中停留的机会较小， 本类气阀多用于气体含粉尘较多的压缩机前本类气阀多用于气体含粉尘较多的压缩机前 几级；几级； 4 4、同一结构尺寸的气阀，可改变、同

23、一结构尺寸的气阀，可改变 其开孔的大小和个数来适应不同排气量的要其开孔的大小和个数来适应不同排气量的要 求。求。 2021-5-1 45 菌状阀的缺点：1、在温度较高 的情况下使用效果差，蘑菇头容易 损坏，且损坏之后对压缩机打气量 有特别大的影响；2、因为蘑菇头材 质为聚合材料，因此使用范围相对 环状阀和网状阀较窄，不能承受太 高压力，只能在中低压中使用；3、 单独气阀使用蘑菇头数量较多，维 护成本较高。 2021-5-1 46 活塞与气缸构成了压缩容积，活塞必须有良好的密封性，有足够的轻度和刚度，重量轻，制造工艺好。 要求活塞和活塞杆的连接和定位可靠，活塞杆表面硬度高、耐磨、光洁度高。 20

24、21-5-1 47 活塞速度：随曲轴转角而变化。活塞速度：随曲轴转角而变化。 活塞平均速度活塞平均速度 V=2 V=2* *S S* *n/60 n/60 S S为压缩机的行程，为压缩机的行程，n n为压缩机的转速。为压缩机的转速。 按活塞与气缸间的密封分为两种：按活塞与气缸间的密封分为两种： 活塞环密封活塞环密封 迷宫密封迷宫密封 2021-5-1 48 活塞环是密封气缸镜面和活塞间间隙用的零件，另外还起到布油和导热的作用。对活塞环的基本要求 是密封可靠和耐磨损。其密封原理如下： 2021-5-1 49 活塞环上有开口，在自由状态下，其直径大于气缸的直径，因此活塞环装入气缸时，由于材料本身的

25、 弹性，产生一个对气缸壁的预压力。活塞环装在活塞环槽中，与槽壁间应留有间隙。压缩机工作时，活塞 环在其前压力（P1）和后压力（P2）的压力差作用下，被推向压力较低（P2）的一方，即密封了气体沿环 槽端面的泄露。作用在活塞环内圆上的压力，约等于环前的压力（P1），此压力大于作用在活塞环外圆上 的平均压力，于是形成压力差，将环压向气缸镜面，阻止了气体沿气缸壁面的泄露。 2021-5-1 50 气体从高压侧第一道环逐级漏到最后一道环时，每一道环所承受的压力差相差较大。第一道活塞环承 受着主要的压力差，并随着转速的提高，压力差也增高。第二道承受的压力差就不大，以后各环逐级减少。 因此环数过多是没有必要

26、的，反而会增加气缸磨损，增大摩擦功。 2021-5-1 51 活塞环与活塞的配合： 活塞环高度要求能够沉入活塞环槽内0.3-0.5mm，装入环槽后活塞环要能自由活动无卡塞现象，因此一般活 塞环与环槽的侧隙控制在0.10-0.14mm之间。 活塞环与缸套的配合： 活塞环的开口与活塞环材质、温度和缸体直径有关。活塞环的伸长量 L=D(t2-t1) D为缸体直径，为活塞环材质的膨胀系数，t1为常温，t2为活塞环工作时的最高温度。 此公式为理论公式，因此实际操作中活塞环开口要根据情况考虑增加一定余量，以防止活塞环与缸套抱死。 附金属膨胀系数表： 一般活塞式压缩机常采用活塞环进行密封，采用有油润滑。但润

27、滑油雾会不可避免的混入压缩气体中， 造成气体污染。同时，当介质中夹带部分粉末时，采用活塞环密封会造成活塞环迅速损坏。 2021-5-1 54 迷宫密封又称疏齿密封，属于非接触式密 封。即人为的在泄漏通道内加设许多齿或槽， 来增加泄漏流动中的阻力，使造成泄漏的压差 急骤的损失。迷宫活塞式压缩机是利用活塞与 气缸之间小间隙的流阻来实现密封的，使用迷 宫密封时不仅活塞密封无需润滑，而且因为活 塞与气缸这一运动副不直接接触，因此不存在 摩擦损失，这样就保证了压缩机的高效率和工 作表面没有磨损。 2021-5-1 55 迷宫密封包括许多顺序排列的节流点 （3）和容积室（4）。每个节流点（3） 作为一个微

28、小的孔板起作用，压能在这里 转化为动能。下面的容积室（4）降低气 体速度，将动能转化为热能和涡流能。 2021-5-1 56 安装时控制点： 压缩机机身水平的找正，同轴度校正 压缩机主轴与电机轴的对中 压缩机电机空气间隙的调整 压缩机主轴瓦、十字头滑道间隙的调整、曲臂偏差 压缩机主轴瓦间隙的调整 压缩机气缸止点间隙的调整 压缩机活塞环间隙的调整、活塞在气缸中的周隙 压缩机填料间隙的调整、活塞杆的冷态跳动量 压缩机连杆大瓦、小瓦的间隙的调整 各个压力紧固部件压力控制、止动垫片的控制 2021-5-1 57 压缩机运转部件的安装好坏，直接影响到设备能否运行。各点间隙必须选配适当，否则间隙过大，运

29、转时发出敲击声，而间隙过小会产生过热、烧瓦、抱轴等事故。 往复式压缩机运转部件的几处间隙调节： 十字头与滑道之间的间隙为：0.07%-0.09%D，D为十字头直径； 连杆大瓦与轴拐的间隙为：0.08%-0.12%D，D为轴拐直径； 连杆小瓦与十字头销的间隙：0.08%-0.12%D，D为十字头销直径； 主轴瓦与轴颈的间隙：0.08%-0.12%D，D为轴颈直径； 可采取塞尺检测或者压铅丝法进行测量。 2021-5-1 58 装配前，应对十字头和连杆的轴瓦进行检查，十字头的合金层和连杆大头瓦 的合金层应光滑圆整，不得有裂纹、气孔、缩松、划痕、碰伤、压伤及夹杂物等 缺陷；合金层与瓦背应黏合牢固；连

30、杆本体和十字头的油路应清理干净、畅通。 连杆大瓦的安装： 大头瓦的刮研 刮研大头瓦瓦背，使贴合面应有70%85%以上的接触面积； 刮研连杆大头瓦时，刮削要均匀，刮研中应经常检测瓦的壁厚尺寸，使同轴截面 上的厚度相等，保证瓦与连杆中心线的垂直。 大头瓦与曲拐颈的配合间隙，厚壁瓦常用瓦口垫片来调整；薄壁瓦的间隙若 小可适当刮研，若超大只能更换新瓦。其配合间隙的测量，径向间隙常用压铅法， 轴向间隙常用塞尺测量，也可采用测量瓦孔径和轴径尺寸相减得出径向间隙，用 轴径长度和连杆瓦宽度尺寸相减得出轴向间隙；其径向间隙为拐直径的 0.8/10001.2/1000。 2021-5-1 59 出现右侧连杆大瓦烧

31、坏的 情况，可能的原因有： 1、轴瓦质量不合格； 2、润滑油质量差或带水或 乳化； 3、轴瓦间隙不正确； 4、主轴与连杆不在同一水 平线上； 5、检修或安装时连杆瓦刮 研不均匀； 6、主轴圆度超差。 2021-5-1 60 连杆小头瓦与小头孔的配合 连杆小头瓦和小头孔为过盈配合 当瓦装入孔时，其内孔将收缩，收缩的尺 寸一般约等于过盈的尺寸，因此连杆小头瓦外圆加大的尺寸其内孔也应相应加大。 小头瓦的装配过盈量与瓦的材料及直径尺寸有关，例如铜瓦的过盈量一般为直径 的0.4/10000.5/1000，其确切尺寸应按图纸的要求。根据小头瓦的大小和装 配条件的不同，一般外径在100mm以下者采用压入法装

32、配；外径大于100mm者， 有条件的可采用冷冻法装配，既方便，装配质量又好。 2021-5-1 61 小头瓦和十字头销（或活塞销）的研配 衬瓦压入连杆小头孔后，一般都留有刮研余量。其刮削表面应光滑， 接触点应分布均匀，研配后的连杆小头衬瓦与销轴分别打上记号，以备 装配。小头衬瓦与销轴在研配中要边刮边用量具在瓦的两端测量，以免 刮削过量或刮成椭圆形和圆锥形。小头衬瓦与销轴的配合间隙，与瓦的 材料及孔径尺寸有关，如铜套瓦的配合间隙为瓦孔径的 0.8/10001.2/1000，钢壳巴氏合金瓦的配合间隙为瓦孔径的 0.4/10000.8/1000。间隙过小，则润滑油进入量减少，容易烧瓦；间 隙过大，冲

33、击力增大，容易造成瓦损坏，故应严格按技术要求进行研配。 十字头销轴或活塞销轴与十字头销孔或活塞销孔的接触面积不应低于 60%，连杆小头轴孔工作表面的圆柱度偏差不得低于国标规定的7级公差 值；连杆小头轴瓦十字头销轴应均匀接触，其接触面积应达70%以上。 连杆小头轴瓦之端面与十字头销孔内侧凸台平面的轴向间隙应符合技术 规定。 2021-5-1 62 十字头与活塞杆的连接 活塞杆应能自由进入十字头端孔，当用余隙调整垫连接时，调整垫应分 别与十字头凸缘内孔底面及活塞杆后端面接触均匀；当用螺纹连接时，十字 头凸缘端面应与锁紧螺母的接触面相配研，并达到接触均匀；当用楔键连接 时，应保证键的上、下面与键槽配

34、合面紧密配合，用塞尺检查键两侧面的间 隙应相等。 如果为弹性体法兰连接，其作用原理和液压连接原理相同，通过紧定螺 钉使活塞杆产生弹性变形。调整垫片在使用前必须进行厚度检查，保证两半 垫片厚度均匀，紧固时要保证四面紧定螺钉的同步紧进，严禁偏斜，保证受 力均匀。以6MD20压缩机为例，活塞杆弹性段弹性区间两垫片差值在0.3- 0.4mm之间。 若为液压连接方式，其工作原理为在液压泵的作用下使活塞杆产生弹性 变形而拉长，锁紧后去除外力达到紧固的目的。一般打压在80MPa至 100MPa之间，打压太高可能导致活塞杆变形太大而发生永久变形，打压过 低则不能保证正常的使用。 2021-5-1 63 p活塞

35、杆：作用是连接活塞和十字头，传递作用于活塞上的力并带动活塞运动。与活 塞的连接方式通常有螺纹连接、凸肩和卡箍连接、锥面连接，活塞杆和十字头连接方式 有螺纹、法兰连接等。由于活塞杆承受交变载荷，应尽可能减少应力集中影响，连接螺 纹采用细牙螺纹或尽量不使用螺纹连接。 与十字头连接的螺纹以及紧固活塞的螺纹处是活塞杆的薄弱环节，如果由于设计上 的疏忽，加工上的马虎以及运转上的原因断裂较常发生，若在保证设计、加工、材质上 都控制较好没有问题，则在安装时其预紧力不得过大，否则会使最大作用力达到屈服极 限时活塞杆会断裂。在长期运转后由于气缸磨损，对于卧式列中的活塞会下沉，从而使 连接螺纹处产生附加载荷，在运

36、转下去有可能会使活塞杆断裂，这一点在检修时必须特 别注意。同时在检修或更换活塞杆后应细致检查测量活塞杆的冷态跳动量（垂直和水 平），必须在安装规范范围内（这一项也是检查气缸与中体对接的同心度和活塞在气缸 内安装后的周隙检查指标。 2021-5-1 64 连杆螺栓的装配 连杆螺栓是压缩机的重要零件，若其装配张紧力太大，会使预应力增大而被 拉断；张紧力太小，则螺母易松动，使螺栓磨损加剧。中、小型连杆螺栓，可用 测力扳手；大型连杆螺栓，可根据螺栓受力后的伸长度等方法来测定装配螺栓的 拧紧力。拧紧力与螺栓的材料强度和螺栓直径成正比。碳钢的连杆螺栓，最大伸 长量不应超过螺栓总长度的0.3/1000；合金

37、钢的连杆螺栓，最大伸长量不应超 过螺栓总长度的0.4/1000。装配时，连杆螺栓头部端面与连杆体接触定位的端 面及螺母与连杆大头盖端面的接触应均匀；连杆螺栓与连杆体上孔的配合公差等 级为H7/h6级；连杆螺栓送入孔中时，应不紧不旷用力推进或轻敲到位。 2021-5-1 65 连杆组件装配后的检验 1、连杆大头轴瓦孔中心线与小头衬瓦中心线平行度的检验。连杆在垂直位 置时，在平板上放两块精确标准V型垫铁，将曲轴放在V型铁上，先把曲轴的主轴 颈找平；将待捡的连杆大头瓦用连杆螺栓紧好，小头瓦衬瓦孔内装入一长度为瓦 宽23倍的检验轴，让轴拐颈处于最低位置，用千分表测量检验轴，千分表要在 检验轴左右测量，

38、并将每次读数记录；然后，将曲轴转180，连杆仍置于垂直位 置，再用千分表第二次测量，记下读数，并根据两次测量读数算出平行度偏差。 其读数，不应超过0.02mm/100mm；若超过，则说明两孔中心线倾斜或连杆本 身弯曲，应进行校正处理。 2021-5-1 66 连杆组件装配后的检验 2、连杆大头轴瓦孔中心线与小头衬瓦中心线扭曲度 的检验。检查连杆大头与小头的扭曲时，将曲轴颈和连 杆水平放置在平台上，先将曲轴颈找平，用千分表在连 杆小头衬瓦的检验轴上测量，若两侧测量读数相同则无 扭曲；若不同，其差值则表示其扭曲值。其扭曲值不应 超过0.02mm/100mm，若超过则应更换瓦或校正连杆 体。 202

39、1-5-1 67 注意事项： 连杆螺栓与螺母为配对使用，注意拆下后及时将螺母套在螺栓上，避 免混淆。连杆螺栓按规定进行内部编号，方便跟踪使用情况。且每次检 查检修时都需要对连杆螺栓的螺纹和各倒角处进行探伤检查，并做好记 录。如连杆螺栓判定为报废则螺母同时报废。连杆螺栓使用注意事项： （1）、连续使用时间在25000000/n(转速)小时；（2）连杆螺栓伸长 量超过原始尺寸的1/1000.（3）连续拆卸检修次数3次年。 连杆体和上盖为配对使用，新连杆使用前必须进行尺寸复核，复核合 格后入库。一般厂家均打有安装正反面印记在安装侧面上用以区别安装 方向。为方便统计，使用前均应重新进行连杆编号，钢印的

40、编号一般为 第一次使用的时间，每次检查检修时做好检修记录，包含探伤记录、更 换下来的时间和再次使用的时间，方便跟踪使用情况。连杆体一般使用 年限为轻负荷段10至15年，高负荷段8至10年。 2021-5-1 68 压缩机润滑系统 为了减少磨损，降低摩擦功耗；带走摩擦热，冷却摩擦面，防止温度过高和运动 件卡阻；提高活塞环、填料的密封能力，活塞式压缩机要求在所有作相对运动的 表面上注入润滑油。 活塞式压缩机的润滑系统分为两部分：一为机身传动件的润滑系统，润滑曲轴、 连杆、曲柄销、十字头等运动部件上的摩擦；另一为气缸内活塞组件和填料函润 滑系统，每一注油点均采用单柱塞高压注油器。 润滑油流程： 1、

41、高压注油器气缸、填料函等注油点。 2、润滑油流程： 正流程：油泵过滤器冷却器主轴瓦曲柄销连杆小瓦十字头滑道及其十 字头销回油箱。 逆流程：油泵主轴瓦回油箱； 十字头滑道小瓦大瓦曲柄销回油箱。 2021-5-1 69 仪表控制系统 仪表控制系统： 1）轴瓦温度监控（主轴瓦、电机主瓦） 2）各级压力、温度监控 3）润滑油压力监控 4）油压联锁、油温联锁控制 5）连杆大瓦、滑道回油温升监控（增设） 6）盘车联锁 2021-5-1 70 电机的安装一般由电气专人负责。 当电机运行一段时间之后，必须对电机进行清灰等处理。恢复边盖护罩之前， 应对电机的气隙进行复核检查，避免电机长期使用导致的位置偏移而影响

42、电机正 常工作。当电机定子发生位移后可能导致电机不能正常启动，或启动后振动大， 转子和定子发生刮擦起火等事故。 正常要求电机转子和定子上下、左右的气隙应均匀，用塞尺等进行穿透检查 时应无特别突出点。因为转子在静止情况下存在自由下坠的现象，因此测量时允 许上端气隙比下端气隙偏大一点。但偏大值一般不大于主轴瓦与压盖的间隙。 2021-5-1 71 压缩机操作人员的维护职责主要是按工艺规定指标严格操作，保持各摩擦部件有良好的润滑和冷却条 件。根据运转情况，及时发现和判断故障所在，与有关人员迅速联系加以处理。 分析步骤: 1) 从整体看-介质;工况参数;气,水,油三大流程; 2) 从局部看-气阀,活塞

43、环,填料是否有泄漏，安装问题,材料变性 2021-5-1 72 u活塞在活塞杆上松动，余隙容积过小 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气阀压盖紧定螺栓松动，导致气阀异响 u气缸套松动或损坏 u活塞杆连接部件松动 u运转部件间隙过大或者松动 2021-5-1 73 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。 2021-5-1 74 （1）填料环内径间隙过小。 （2）填料串气，填料冷却水（油）管堵塞。 （3）装配质量。填料压的过紧或填料与活塞杆同心度不够，轴向间隙过小；活塞杆

44、 表面粗糙。 2021-5-1 75 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。 2021-5-1 76 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 （对于空气压缩指数K1.4）。 影响到吸气温度高的

45、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。 2021-5-1 77 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

46、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。 2021-5-1 78 常见的主要故障是分体式活塞损坏，整体式活塞损坏几率很小。分体式活塞损坏的 一半原因在于制造过程和组装间隙控制不当引起。组装必须注意活塞内、中、外的 三部分的接触，必须保证内部的完全贴合，否则极易造成活塞的开裂。常见损坏状 况有偏磨，断裂，划痕，没有张力等 原因分析： （1）活塞环的影响：制造缺陷，圆柱度不够，与气缸贴合不好；弹力小；环的热 稳定性差，弹力消失大。 （2）气缸的影响：气缸内径磨损大；失圆；气缸与活塞环不匹配；气缸内圆光洁 度不符合要求。

47、 （3）活塞的影响：活塞环槽不平；活塞的热稳定差，在运行中有形变和开裂现象； 活塞与气缸壁贴合间隙过小，难以形成油膜或形成油膜质量差。 （4）装配的影响：活塞环尺寸选用不当；装配时环开口没有错开；开口间隙小； 未能及时更换报废的活塞或缸套；活塞环与活塞环槽配合间隙没有控制在指 标内。 （5）使用影响：气缸内集油；操作温度过高处理不及时（气阀损坏或冷却系统故 障）。 2021-5-1 79 油压突然降低 （1) 机身内润滑油不够，应加油。 (2) 油泵管路堵塞或破裂；油路调节近路是否故障。 (3) 油压表失灵，应更换。 (4) 油泵本身或其传动机构有故障，应停机拆卸修理。 油压逐渐降低 (1)

48、油过滤器过滤元件逐渐堵塞，应清洗或更换。 (2) 油管路各连接部分不严密，可拧紧螺母或调换衬垫。 (3) 运动机构的轴衬(例如主轴瓦、连杆大头瓦等)磨损过甚，使间隙过大,泄油过多，应检修或更换轴衬，使其 间隙符合要求。 (4) 油泵齿轮磨损，轴间间隙过大，应检修或更换。 2021-5-1 80 (1) 润滑油太脏，因机身内表面可能有残留的粘砂及 脱落的防锈漆，使油变脏， 增加了磨擦。尤其是新 使用的压缩机，在运行了200小时后即应清洗机身， 并更换润滑油。 (2) 运动机构发生故障或磨擦面拉毛，轴瓦配合过紧 等。 (3) 润滑油储油量不足，应添加润滑油。 (4) 润滑油中含水过多而破坏油膜，应

49、立即更换。 (5) 油冷却器供水不足(水压过低)或油冷却器换热表面 积垢，造成油冷却不够。 2021-5-1 81 1、本级活塞环漏气（活塞环断裂、活塞环磨损大、活塞坏）； 2、本级进出口气阀损坏； 3、上级进口压力低； 4、排污阀内漏或者开启； 5、回路阀内漏或开启。 总结：本级没有足够多的气体进行压缩、活塞无法正常做功、或者经正常压缩之后出口范围太广，导 致压力分散降低。 2021-5-1 82 1、下一级活塞环漏气（活塞环断裂、活塞环磨损大、活塞坏）； 2、下一级进出口气阀损坏（气阀漏气、气阀与阀腔密封面泄漏）； 3、出口阀门或下一级进口阀门开度不够或未开； 4、气体出口至下一级进口之间

50、管道有异物导致堵塞； 总结：排气压力高的原因为气阀经过本级压缩之后无法正常送至下一级。 2021-5-1 83 (1) 气缸部分：支撑松动，负荷超过规定值或由于配管不良，使脉动过大。 (2) 机身部分：轴承间隙过大，滑道间隙过大，或安装不良，或受气缸 振动影响。 (3) 管道部分：管道支点过少、支点位置布置不合适或管道在支点处紧 固不足， 管架刚性不够，或气流脉动频率接近共振频率。 2021-5-1 84 一、冷却系统的调节 1、检查各缸体冷却水阀门是否开启，水压是否在指标范围之内，要避免阀门打开但冷却水压不足导致 的无冷却水或水量过小； 2、各冷排或冷却器的水量调节，要求冷排布水均匀，冷却器

51、水压在指标范围内； 3、油路系统冷却水的调节，保证油温得到及时有效的调节。 2021-5-1 85 二、开车前的准备 1、检查油位是否正常，油位一般控制在油箱的1/2至2/3。启动压缩机油泵， 检查油压，将油压调节至正常工作范围内，同时关注油泵电机电流、油泵运行有 无异响以及滤前和滤后的压差，如果压差过大，必须及时的倒换过滤器并报修； 2、启动注油器，并按照规定调整好注油滴数； 3、无负荷盘车，检查盘车过程中出现的问题，并及时报修；盘车检查正常 后，退出盘车器，做好开车准备； 4、打开一段进口阀门，防止压缩机启机抽负，同时对各级进出口阀门、回 路阀、放空阀、排污阀进行检查确认，按规定做好开车准

52、备；严禁压缩机带压启 动。 2021-5-1 86 三、开车注意事项 1、检查油压以及各处阀门正常之后，在电工的指示下按下启动按钮，手指同 时放在紧急停车按钮上面，如出现异响等情况，应及时按下停车按钮进行检查。待 观察设备运行正常之后，通过回路阀进行调节各段压力，缓慢调节，避免升压过快， 待达到输出压力后开出口阀送入系统； 2、各级气体送出之后，要监测设备运行状态，检查主电机电流是否在范围之 内，同时对各段油水分离器进行排污一次，避免带液引起活塞环和气阀的损坏以及 液击； 3、开机的前一个小时每隔10分钟检查一次油压情况并调节，避免因油温上升 引起油压降低而导致的连锁跳车； 2021-5-1

53、87 四、停车注意事项 1、接到正常停车指令时，通过回路阀对单机压力进行调节，并关闭相应出口 阀，不能因为单机泄压引起系统压力大的波动。降压速度必须在制定范围之内，严 防降压过快； 2、各段压力降至指定范围之内后，按下停车按钮，必要时进行油压连锁试验； 3、遇断电或紧急停车时，通过放空阀和回路阀进行压力调节，并紧急切断系 统输出阀门； 2021-5-1 88 6、压缩机的安装及调试 1. 1. 压缩机的安装 1.1 1.1 安装前的准备 1.1.2 安装前应具备下列技术资料： a、产品出厂合格证； b、产品总图、主 要部件图、产品使用说明书等。 1.1.2 安装前应对分箱包装的各零件进行彻底清

54、洗，清除零部件所有表面的防锈油，并涂适量 的润滑油以防止在安装间隔期内发生锈蚀。 1.1.3 安装前应对周围环境进行清理，保持安装环境清洁、干燥。应避免有害尘埃及腐蚀气体 影响。 1.1.4 安装前应组织施工人员进行必要的学习培训，以便了解掌握本产品的基本结构特点以及 安装中的有关规定要求。 1.2 1.2 基础验收 1.2.1 按有关土建基础施工图及压缩机产品技术资料，对基础标高位置进 行复测检查。其允许偏差应符合有关标准、规范的规定。 1.2.2 对基础进行外观检查，不允许有较明显的裂纹、窝蜂、空洞、露筋 等缺陷。 1.3 1.3 机身的安装 1.3.1 基础表面应进行铲麻处理，麻点应分布

55、均匀，深度不宜小于10mm。 1.3.2 机身就位前，应将其底面上的油污、泥土等脏物清除净。 1.3.3 机身安装宜采用垫铁安装，平垫铁和斜垫铁的规格表按表1及图1选 取制作，每组垫铁不应超过四块，其中仅允许有一对斜垫铁。安装后用0.05mm 塞尺检查时，允许局部有间隙，但塞尺插入深度不得超过垫铁总长（宽）的 1/3。 1.3.4 垫铁与基础应均匀接触，接触面积应达50%以上，各垫铁组上平面应 保证水平度和同标高。 1.3.5 机身垫铁安放位置如图2所示, 每个地脚螺栓两侧的垫铁位置应尽量 靠近。 1.3.6 基础平面及地脚螺栓孔清理干净后, 将机身地脚螺栓放入螺栓孔中 的隔离套管内 (如无隔

56、离套管, 可直接放入孔中)并与锚板正确连接。 1.3.7 机身应整体吊装并安放在基础垫铁上，吊装过程中应保持机身水平 和稳定。 6、压缩机的安装及调试 1.3.8 机身的找正 1.3.8.1 机身水平度应用水平仪检测，列向水平在十字头滑道处测量，水平 度不应超过0.1mm/m;轴向水平度在机身轴承座孔处测量，水平度不应超过 0.05mm/m.并以两端数值为准，中间值作参考，两者水平度偏差不得大于 0.05mm/m。 1.3.8.2 曲轴就位后，应在主轴颈上复查轴向水平，其允许偏差应不大于 0.1mm/m，并应保证轴颈底部与轴瓦接触良好。 1.3.8.3 对接组合式机身，应检测机身轴承孔同轴度不

57、大于0.05m/m。 1.3.8.4 机身水平找正时，应使垫铁组与机身底座完全接触，使之均匀受力。 1.3.8.5 地脚螺栓应按对称位置均匀拧紧，在紧固过程中机身的水平度不应 发生变化，否则应松开地脚螺栓重新调整各垫铁组，直至达到要求。机身地 脚螺栓的紧固力矩见“产品说明书”中的规定。 1.3.8.6 机身找正合格后，将垫铁组的垫铁点焊固定。 1.3.8.7 机身二次灌浆应在机身找正合格后24小时内进行，否则，在二次灌 浆前，应对机身的找正数据进行复测，无变化时方可进行二次灌浆。 1.3.8.8 二次灌浆时应用细碎石混凝土（或水泥沙浆），其标号应比基础混 凝土标号高一级，灌浆时应捣固密实，并保

58、证机器安装精度。 6、压缩机的安装及调试 垫铁 6、压缩机的安装及调试 垫铁简图 1.41.4曲轴、连杆、十字头的安装 1.4.1 曲轴、连杆、十字头出厂时进行油封的防锈油，安装前应彻底清洗干 净，连杆十字头上的油孔、油槽应保持畅通、清洁。 1.4.2 主轴承、连杆大头瓦与主轴颈、曲柄销的良好接触及径向间隙是靠精 密的机械加工保证的，在紧固螺栓达到拧紧力矩的条件下，其间隙值应符合“产 品使用说明书”中的规定。 1.4.3 轴承合金表面，一般不应刮研，如与主轴承局部接触不良时，允许微 量修研合金层表面。 1.4.4 主轴承盖螺栓和连杆螺栓的拧紧力矩是靠螺栓拧紧后的伸长量来保证 的。伸长量及拧紧力

59、矩应符合“产品使用说明书”中的规定。 1.4.5 当连杆螺栓采用液压紧固装置时，其使用操作的油压和紧固方法，应 按随机图样中的“工具部件”及“产品使用说明书”中的规定进行。 1.4.6 曲轴在机身上就位安装后，应将各曲拐分别置于上、中、下、左、右 四个相互垂直的位置上，分别测量其曲拐臂间距离，其偏差值应符合“产品使用 说明书”中的规定。 1.4.7 机身与中体为整体结构,主轴承孔中心与十字头滑道中心的垂直度是 靠数控精密机床的加工来保证的,安装时其两中心的垂直度可不进行测量. 1.4.8 机身两侧列的十字头, 因其受作用力方向相反,制造厂在出厂时已将 各自十字头滑履上的垫片数量进行调整,并在每

60、个十字头与其对应的机身列处打 上字头标记, 用户在安装时, 应注意其对应关系, 不得装错。 6、压缩机的安装及调试 1.5填料、接筒、气缸的安装 1.5.1 组装填料时，每组密封元件的装配关系及顺序应按随机图样中“填料 部件”图中的要求进行，不得装反。 1.5.2 每组填料密封环与填料盒间轴向间隙，应符合随机图样中的规定。 1.5.3 填料组装后，应保证注油孔、漏气回收孔、充氮孔及冷却水孔畅通、 清洁，并整体安装于气缸上。 1.5.4 将接筒与气缸以止口进行定位，连接面上的O型密封圈应全部放入沟 槽中，紧固连接螺栓后，应使气缸与接筒连接面全部接触无间隙。 1.5.5 气缸、接筒连接一体后，再将