往复式压缩机活塞环技改小结

辛双和

（大庆油田化工有限公司甲醇分公司，黑龙江 大庆 163411）

大庆油田化工有限公司甲醇分公司动力车间空分站2台ZW－9／30型往复式压缩机，在运行过程中均出现了活塞环磨损快、设备运行周期短的问题。为解决这一问题，我们对压缩机活塞体进行了改造，取得了显著的效果。

1 活塞环损坏原因分析

1.1 活塞环设计缺陷

三级活塞长度205mm，在远离活塞杆方向开一19.4mm宽的导向环槽，此种设计能够在短时间内满足生产需求，但由此带来的缺陷会逐渐显露出来。起初由于磨损较少，能够保持活塞与气缸的同轴度；随着时间的推移，磨损加大，势必会造成其同轴度的破坏，一旦导向环磨损超过极限，活塞体与气缸镜面将面临干摩擦的危险，导致机件的损坏。

1.2 导向环起不到全面导向支撑的作用

经检查拆卸下来的活塞环，发现磨损程度与其同导向环的远离程度成类正比上升趋势。靠近导向环侧的活塞环磨损较轻，远离导向环侧的活塞环磨损较重，可见单侧导向环无法起到全面导向支撑的作用。远离导向环一侧的第一道活塞环实际上在发挥着导向环的作用，由于该位置所受的冲击最大，而活塞环的材质和力学性能远远满足不了导向环所承受的苛刻环境，因而极易损坏，进而造成接下来的活塞环的同理损坏，缩短了运行周期。

1.3 活塞环与缸套间隙过大

经测量，导向环与缸套之间的间隙过大，已经达到0.90mm，远远超出0.35～0.45mm的标准范围，存在径向跳动。

2 活塞环技改措施

2.1 增加环形导向环槽

活塞设计不合理，205mm长的活塞上只在单侧开一窄导向环槽，应将其改为中间宽槽或两侧窄槽。考虑配件和压缩机的具体情况，在活塞距上端38mm和距下端20mm处各开一19.4mm宽、2.6mm深的环形导向环槽。其结构如图1，改造前后活塞环照片如图2。

2.2 在新增加的导向环槽内安装导向环

其安装参考原导向环安装时的标准和规范。该项措施的实施，实现了活塞两端导向环的对称分布，保证了活塞在缸体内运行过程中的平衡性（其受力分析如图3），减轻了由于活塞运行不平衡而造成的活塞环的加速磨损。

图1 环形导向环槽结构示意

图2 活塞环照片

图3 导向环受力分析示意图

2.3 活塞体表面镀铜处理

活塞表面镀铜处理，然后车削，使活塞与缸套间隙达到0.12mm，从而解决活塞径向跳动问题。

3 结 语

以上措施实施后，活塞环使用寿命明显增长，改造前，平均45d就需要更换一次；改造后，压缩机可连续运行6个月以上，且运行平稳。

［1］马栖林编著.常用化工设备故障分析及处理 ［M］.北京：机械工业出版社，2007.

［2］余国琮主编.化工机械工程手册 ［M］.北京：化学工业出版社，2003.

［3］吴玉林，陈庆光，刘树红编著.通风机和压缩机 ［M］.北京：清华大学出版社，2005.