馬麗娜　周暢　張鵬飛

（沈陽遠(yuǎn)大壓縮機(jī)股份有限公司，遼寧沈陽　110027）

氣閥彈簧和連桿螺栓安裝工藝研究

馬麗娜周暢張鵬飛

（沈陽遠(yuǎn)大壓縮機(jī)股份有限公司，遼寧沈陽110027）

由于使用維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致活塞式往復(fù)壓縮機(jī)（以下簡(jiǎn)稱壓縮機(jī)）發(fā)生故障的情況時(shí)有發(fā)生，本文就易導(dǎo)致故障而又常常被忽視的安裝在排氣閥彈簧、吸氣閥彈簧和連桿螺栓的安裝工藝進(jìn)行分析研究，提出了吸、排氣閥的損壞大多是由于氣閥彈簧斷裂造成的，氣閥彈簧絕不能新舊氣閥彈簧混裝；壓縮機(jī)工作16000小時(shí)必須更換連桿螺栓的解決方法。

活塞式往復(fù)壓縮機(jī)氣閥彈簧連桿螺栓

1　氣閥上用過的彈簧決不可與新彈簧混合組裝

氣閥（如圖1所示）是壓縮機(jī)重要的部件之一。吸入和排出氣缸的氣體都是通過氣閥閥片（見圖1）的啟合來實(shí)現(xiàn)的，閥片（2）的自動(dòng)打開是靠?jī)蓚?cè)氣體壓差來實(shí)現(xiàn)，閥片的自動(dòng)關(guān)閉是靠均勻布置在閥蓋彈簧的作用下實(shí)現(xiàn)。壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)周期取決于氣閥的工作壽命的長(zhǎng)短。當(dāng)壓縮機(jī)的排氣溫度過高時(shí)，很有可能是排氣閥出現(xiàn)了問題。氣缸的吸氣閥側(cè)溫度高則極有可能是吸氣閥出現(xiàn)了故障。氣閥彈簧損壞是造成氣閥故障的最主要原因，因此很小的氣閥彈簧是壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要部件。

氣閥的彈簧（4）往往是先壞掉一兩個(gè)，其他的彈簧沒有同時(shí)壞掉。一些用戶為了節(jié)約費(fèi)用，往往是直接用新彈簧換掉損壞的舊彈簧，重新組裝原氣閥。其實(shí)這是一種非常不正確的方法。依照技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范，壓縮機(jī)氣閥上安裝的一組彈簧的高度差≤0.2mm，宗旨就是要閥片作用在每個(gè)彈簧上的彈簧力均勻。這樣才會(huì)延長(zhǎng)氣閥的工作壽命；而新舊混裝的氣閥彈簧的疲勞破壞周期不同，所以新舊彈簧剛度差異很大，即閥片受新舊彈簧的作用力不同，閥片（2）沒辦法平穩(wěn)的運(yùn)行，這將促使氣閥壽命縮短，工作的氣閥壽命的減少，直接導(dǎo)致整臺(tái)壓縮機(jī)壽命縮短，因此說氣閥上用過的彈簧決不能與新彈簧混裝。

壓縮機(jī)工作時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)以下方面，如聽氣缸部件的聲音是否異常，觀察吸氣閥側(cè)溫度是否升高，排氣側(cè)溫度驟然升高等現(xiàn)象。如出現(xiàn)以上現(xiàn)象之一，應(yīng)立即停機(jī)拆檢。首先拆檢壓縮機(jī)氣閥，排除因?yàn)闅忾y彈簧損壞、斷裂等原因的可能性。

圖1　

圖2　

2　連桿螺栓的更換周期必須為16000小時(shí)

壓縮機(jī)連桿部件（如圖2所示）的大頭瓦連接曲軸，小頭套連接十字頭銷，實(shí)現(xiàn)曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是連接十字頭部件和曲軸部件的橋梁。連桿部件是由連桿體（3）和連桿大頭瓦瓦蓋、大頭瓦（5，6）、小頭襯套（7）等部分組成，并采用兩根連桿螺栓（4）、螺母（2）和銷子（1）將其連接成一體。就強(qiáng)度而論是壓縮機(jī)最薄弱的環(huán)節(jié)，它的損壞將直接導(dǎo)致壓縮機(jī)發(fā)生重大事故。

由于承受每分鐘幾百次的交變載荷，因此連桿螺栓要求強(qiáng)度高，塑性好的材料。任何材料的承受交變應(yīng)力的次數(shù)有限，根據(jù)材料的抗拉強(qiáng)度不同通常連桿螺栓材料有以下幾種：45#、40Cr、30CrMo和35CrMoA ，目前，35CrMoA材質(zhì)被各大壓縮機(jī)廠家選作連桿螺栓材料。由連桿螺栓的疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行驗(yàn)算得出：35CrMoA 材質(zhì)的連桿螺栓的疲勞強(qiáng)度周期為16000小時(shí)，因此確定壓縮機(jī)的大修周期為16000小時(shí)，此時(shí)必須將原有的連桿螺栓更換報(bào)廢。

3　結(jié)語

（1）吸、排氣閥的損壞大多是由于氣閥彈簧斷裂造成的，故氣閥彈簧絕不能新舊氣閥彈簧混裝。（2）16000小時(shí)必須更換連桿螺栓，不要存在僥幸的心理延長(zhǎng)連桿螺栓的使用時(shí)間，留下導(dǎo)致機(jī)毀人亡的重大事故隱患。

［1］郁永章.往復(fù)活塞壓縮機(jī)［M］.北京：西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院，2006.

［2］張志華.動(dòng)力裝置振動(dòng)數(shù)值計(jì)算［M］.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2007.

［3］郁永章，孫嗣瑩，陳洪俊，等.容積式壓縮機(jī)技術(shù)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

［4］J.A. Becerra，F(xiàn).J.Jimenez， M.Torres，etc.Failure analysis of reciprocating compressor crankshafts［J］.Engineering Failure Analysis，2011：735-746.

［5］美國(guó)石油學(xué)會(huì)API618標(biāo)準(zhǔn).石油，化學(xué)和氣體工業(yè)設(shè)施用往復(fù)壓縮機(jī)，5版［S］.

［6］張保成，蘇鐵熊，張林仙.內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009.7.

［7］袁兆成.內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.7.

［8］舒歌群，高文志，劉月輝.動(dòng)力機(jī)械振動(dòng)與噪聲［M］.天津： 天津大學(xué)出版社，2008.8.

［9］羅紅英.內(nèi)燃機(jī)及動(dòng)力裝置測(cè)試技術(shù)［M］.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2006.