活塞式壓縮機(jī)十字頭快速修配

方燕然，鄭茂林

（巨化集團(tuán)公司壓力容器檢測(cè)站，浙江衢州 324004）

0 引言

活塞式壓縮機(jī)是化工生產(chǎn)中的常用設(shè)備，通常擔(dān)負(fù)著各系統(tǒng)中未合成的原料氣提高壓力，實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)的任務(wù)，其狀態(tài)好壞直接影響各系統(tǒng)的高產(chǎn)低耗和安全生產(chǎn)。鑒于此類設(shè)備的重要性，長(zhǎng)期以來(lái)，各企業(yè)對(duì)檢修質(zhì)量和時(shí)間進(jìn)度都作為重要指標(biāo)來(lái)抓。十字頭的修配是檢修中的重中之重，以“512”循環(huán)機(jī)為例，論述十字頭快速修配方法。

1 設(shè)備主要結(jié)構(gòu)、參數(shù)及檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.1 主要結(jié)構(gòu)

512-6/285-320型循環(huán)機(jī)主二列對(duì)稱平衡型。機(jī)身為箱形結(jié)構(gòu)，左右各固定一個(gè)相同的中體和氣缸。曲軸為2拐2支點(diǎn)，2個(gè)曲柄互成180°角，通過聯(lián)軸器與同步電機(jī)相連。

1.2 主要參數(shù)

循環(huán)機(jī)型號(hào)512-6/285-320，轉(zhuǎn)速300 r/min，供氣量6 m3/min，進(jìn)氣壓力27.9 MPa，排氣壓力31.4 MPa，氣缸直徑160 mm，活塞行程320 mm，電機(jī)型號(hào)2CY-2.1/25-1，電機(jī)功率630 kW。

1.3 檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（表1）

2 問題及解決方案

該機(jī)型的中體十字頭滑道為固定式結(jié)構(gòu)，上下滑板間距無(wú)法調(diào)整。十字頭為整體結(jié)構(gòu)，外澆巴氏合金，與中體滑道相配。在設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行之后，承重的下滑板免不了會(huì)磨損，造成十字頭中心的下移。十字頭與滑道的長(zhǎng)期不對(duì)中運(yùn)行就會(huì)造成活塞桿的加速磨損、設(shè)備前后填料漏氣及振動(dòng)等缺陷。

在十字頭修配中，如何解決十字頭與滑道同軸度下側(cè)比上側(cè)大0.1～0.2 mm，同時(shí)保證其間隙在0.2～0.4 mm。為解決這對(duì)相互矛盾的技術(shù)要求，采用裝配尺寸鏈的解算方案，運(yùn)用車床不連續(xù)的單邊切削，達(dá)到使十字頭中心的偏置。

通過解算尺寸鏈1，得到十字頭的粗加工尺寸A2，再通過解算尺寸鏈2，得出修配的補(bǔ)償環(huán)尺寸，即十字頭上面（與上滑板相對(duì)的面，反之則為下面）的單邊切削深度K，加工到位后，再按技術(shù)要求進(jìn)行修刮、裝配。

3 方案實(shí)施

參照滑道與十字頭配合簡(jiǎn)圖（圖1），圖中O1滑道中心；O2粗加工后十字頭中心；A1十字頭粗加工尺寸；A2上下滑道間距十點(diǎn)實(shí)測(cè)尺寸的平均值；N1十字頭與滑道同軸度（取為下側(cè)比上側(cè)大 0.1～0.2 mm）；

表1 檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)列表

圖1 滑道與十字頭配合簡(jiǎn)圖

N2十字頭與滑板間隙（取為0.2～0.4 mm）；K1十字頭精加工后預(yù)留刮量（取0.05 mm）；K十字頭單邊切削深度。

根據(jù)裝配簡(jiǎn)圖畫出尺寸鏈簡(jiǎn)圖，見圖2。圖2中，A2/2是十字頭粗加工尺寸的一半，為增環(huán)；A1/2是上下滑道間距平均值的一半，為減環(huán)；K1是十字頭下面刮量，為減環(huán)；N1是十字頭與滑道同軸度（取為下側(cè)比上側(cè)大0.1～0.2 mm），為封閉環(huán)。

圖2 尺寸鏈簡(jiǎn)圖1

式中N——封閉環(huán)

AZ——增環(huán)

Aj——減環(huán)

n——增環(huán)數(shù)量

m——減環(huán)數(shù)量

同樣可求得上下滑道間距十點(diǎn)實(shí)測(cè)尺寸的平均值A(chǔ)2，見（2）式。同理畫出尺寸鏈簡(jiǎn)圖，見圖3。

根據(jù)尺寸鏈計(jì)算公式（1），求出封閉環(huán)N。

圖3 尺寸鏈簡(jiǎn)圖2

圖3中A1是十字頭粗加工尺寸，增環(huán)；A2是上下滑道間距十點(diǎn)實(shí)測(cè)尺寸的平均值，減環(huán)；K1十字頭下面刮量，為減環(huán)；K十字頭單邊切削深度，補(bǔ)償環(huán)；N2十字頭與滑板間隙（取為0.2～0.4 mm）封閉環(huán)。根據(jù)公式（1），可求得K=A2+N2-A1-2K1。

4 字頭切削加工藝

4.1 十字頭裝夾與找正

十字頭巴氏合金重新堆焊后的金加工精度將直接影響滑道與十字頭的配合精度，從而影響十字頭銷、活塞桿的安裝精度，圖4為十字頭裝夾示意簡(jiǎn)圖。

4.2 十字頭金加工的技術(shù)要求

（1）十字頭堆焊時(shí)，先焊中間部分，兩頭留出燕尾槽底部分以利于找正。

（2）四爪卡盤夾持十字頭螺紋部份，墊1 mm銅片，在燕尾槽底部份架千分表找正。

圖4 十字頭裝夾

（3）十字頭上有一個(gè)加工十字頭時(shí)的工藝臺(tái)階，按實(shí)測(cè)尺寸鑲一個(gè)帶中心孔的悶板，要求悶板外圓與中心孔一次裝夾加工，保持同心。

（4）在尾部燕尾槽部分架設(shè)千分表校核（一般情況下臺(tái)階與外圓同心）。

（5）找正后補(bǔ)焊燕尾槽部分巴氏合金。（6）車削至尺寸A2。

4.3 十字頭的不連續(xù)的單邊切削工藝

（1）在粗加工后，確認(rèn)十字頭上面。

（2）將車床調(diào)整至空擋，換上寬刃光刀（刀刃寬10 mm，主偏角Kr=0°），切削深度為K。

（3）用手盤動(dòng)卡盤，作半圈往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)刀架沿箭頭方向作間歇性進(jìn)給，每次進(jìn)給量8 mm，使車刀只切削十字頭的上面。

5 結(jié)束語(yǔ)

在歷次循環(huán)機(jī)中修中，大都采用這種加工工藝進(jìn)行十字頭的修配。不但大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且能充分保證加工精度。

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