吳海云

（柳工（柳州）壓縮機(jī)有限公司，廣西 柳州545001）

1 引言

盤車裝置是活塞壓縮機(jī)的重要組成部分。所謂“盤車”是指在啟動(dòng)電機(jī)前，用人力或電力盤車裝置將機(jī)器緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈。盤車的目的是在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前對(duì)壓縮機(jī)裝配質(zhì)量作最后檢查，以保證壓縮機(jī)能正常運(yùn)行。此外，在裝配檢修過程中，也常需盤動(dòng)部件至某一便于拆裝或檢修的位置。

對(duì)于小型及微型壓縮機(jī)，由于結(jié)構(gòu)輕巧，常不用專門的盤車裝置，大多在聯(lián)軸器、皮帶輪或飛輪的外圓周上鉆幾個(gè)孔利用撬棍盤車，或不鉆孔而直接用手盤動(dòng)輪沿。對(duì)于大、中型壓縮機(jī)，一般都設(shè)置專門的盤車裝置。此裝置有電動(dòng)、手動(dòng)；有齒輪帶動(dòng)、棘輪帶動(dòng)等。

2 功率計(jì)算

那么，電動(dòng)盤車器所需功率該如何正確計(jì)算呢？

某用戶在使用我廠生產(chǎn)的大型煤氣壓縮機(jī)過程中，發(fā)現(xiàn)盤車器出現(xiàn)以下問題：（1）盤車電機(jī)發(fā)出沉悶異響；（2） 鑄鐵渦輪嚴(yán)重磨損；（3）離合器彈簧損壞。我們從材料、制造等多方面查找原因未果，最后我們發(fā)現(xiàn)是電機(jī)功率不夠造成。

按照《活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)》，盤車電機(jī)功率NP算式如下

壓縮機(jī)空載盤車時(shí)所需扭矩M算式

式中M——盤車時(shí)所需扭矩（kg·cm）

M1——壓縮機(jī)空載時(shí)的扭矩（kg·cm）

M2——電機(jī)空載時(shí)的扭矩（kg·cm）

np——盤車轉(zhuǎn)速（r/min）

N——主電機(jī)功率（kW）

n——壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）

G——主電機(jī)轉(zhuǎn)子重量（kg）

d——主電機(jī)軸軸頸（cm）

f——主電機(jī)軸軸頸摩擦系數(shù)，一般滑動(dòng)軸承在半干摩擦狀態(tài)下取

k——系數(shù)，對(duì)輕型、高速及對(duì)稱平衡壓縮機(jī)取k=0.08～0.12

η——盤車機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率

H-500/1.5型煤氣壓縮機(jī)主電機(jī)功率N=1250 kW，轉(zhuǎn)速n=425 r/min，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸軸頸d=22 cm，電機(jī)轉(zhuǎn)子重量G=6000 kg；本機(jī)盤車器由兩對(duì)齒輪及一對(duì)渦輪渦桿將電機(jī)轉(zhuǎn)速910 r/min降至1 r/min，由相關(guān)手冊(cè)查得齒輪付傳動(dòng)效率為0.97，渦輪渦桿傳動(dòng)效率為0.7，因而η=0.66

按上述公式本機(jī)所選用盤車電機(jī)功率1.1 kW應(yīng)該能滿足使用要求。用戶在不安裝氣閥時(shí)，還能正常盤車；但是在安裝氣閥后卻出現(xiàn)盤車器前述超載問題。經(jīng)分析，筆者認(rèn)為上述功率計(jì)算公式對(duì)于能夠完全卸荷的一般機(jī)器是適用的，因?yàn)樗吮P車時(shí)克服原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)本身所需的摩擦力矩。但對(duì)于活塞壓縮機(jī)這種不能完全卸荷的機(jī)器，上述公式便不完善了，它忽略了克服氣閥阻力所需扭矩，因?yàn)楸P車時(shí)一般無需拆除氣閥，所以必須克服氣閥阻力，才能盤動(dòng)活塞。按此思路重新計(jì)算盤車電機(jī)功率為

r——克服氣閥阻力所需扭矩

D——?dú)飧字睆?/p>

a——?dú)飧讉€(gè)數(shù)

Fs——?dú)飧咨w端的吸氣阻力

Fd——?dú)飧纵S端的排氣阻力

d1——活塞桿直徑

r——曲軸曲拐半徑。眾所周知，氣閥阻力源于氣閥彈簧力。按《活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)》[1]表4-9的推薦，氣閥全開時(shí)閥座通道單位面積上的彈簧力隨氣閥工作壓力提高而增大，而閥座通道單位面積上的彈簧力當(dāng)然就是此時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力。

對(duì)于雙作用氣缸而言，活塞在克服氣缸一端吸氣閥阻力的同時(shí)，還要克服另一端排氣閥的阻力，由此得出以上M3的公式。本機(jī)工作壓力＜4 kgf/cm2，由該表查得所需彈簧力并取其平均值為Fs=Fd=0.001 kg/mm2=0.1 kg/cm2。本機(jī)氣缸數(shù)a為4，氣缸直徑D為98 cm，活塞桿直徑d1為7 cm，曲拐半徑r為12 cm。由此

可見，按上述公式原1.1 kW電機(jī)顯然不足以盤動(dòng)機(jī)組；同時(shí)還可看到，氣閥阻力耗功甚至大于機(jī)組的摩擦耗功。

3 結(jié)語

按以上計(jì)算結(jié)果我們修改了盤車器設(shè)計(jì)，配2.1 kW電機(jī)，增大彈簧力，渦輪改用高級(jí)材料制造，發(fā)到用戶處使用，結(jié)果盤車正常。

[1] 張超武，楊紹侃.活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

[2] 徐灝，等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.