往复式压缩机活塞杆失效问题的处理对策

薛成宝

沈阳申元气体压缩机有限责任公司 辽宁沈阳 110000

1 往复式压缩机简述

压缩机是在化工生产中用来输送气体和提高气体压力的机器，它们往往作用于压缩原料气或是中间过程的介质气体，来达到制备目的。工艺上往往会使用容积式或速度型这两种类型的压缩机，它们都有其各自的优缺点。速度型压缩机主要靠叶轮的高速运转，得到极大的动能，从而将动能转化为势能的过程。容积式压缩机往往是靠活塞在压缩机缸体内做往复运动，压缩气体容积从而达到提高压力的目的。往复式压缩机便是属于容积式压缩机。根据其作往复运动的构件分为活塞式和隔膜式压缩机，往复式压缩机主要有四个具体的工作流程，分别是：膨胀、吸入、压缩和排气。其主要工作原理为曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做往复运动。活塞运动使气缸内气体介质的容积发生变化，当活塞往复运动的时候，汽缸容积增大，进气阀打开，排气阀关闭，气体被吸进来，完成进气过程；当活塞往复运动的时候，气缸容积减小，出气阀打开，进气阀关闭，完成排气过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙[1]。

2 往复式压缩机活塞杆失效的主要原因

随着我国科学技术和经济的不断发展，化工产业不断兴起，往复式压缩机也发展的越来越好。但是往复式压缩机活塞杆失效也成为了影响往复式压缩机机械效率的重要原因。故此，对往复式压缩机活塞杆失效的几个原因进行分析。

2.1 活塞杆断裂

活塞杆断裂，这是活塞杆最常见的，也是最危险的失效形式。主要引起原因是往复式压缩机的活塞需要频繁的往复运动，活塞不断地转化动能和势能，导致活塞杆受到压力弯曲，和十字头联接的螺纹部位受力加在一起。其应力值与活塞杆所受循环应力最大值叠加，如超过活塞杆所能承受的压力，那么活塞杆将发生断裂。另外往复式压缩机的其他部位，如十字头、气缸、活塞等部件安装数据未达到检修规程要求，或长期使用磨损使各部间隙过大及联接螺栓松动，都会造成十字头等部件振动过大，使活塞杆承受附加外力作用，也可导致活塞杆产生裂纹断裂[2]。

2.2 活塞杆填料处发热或漏气

首先，活塞杆处经常需要反复运动来进行调节压力，在这个过程中，润滑油会因为使用的过于频繁而减少或中断。没有了润滑油的中间作用，活塞杆可能会由于摩擦阻力过大而受到磨损。此外，活塞杆与填料配合间隙不恰当，装配时产生偏斜。活塞杆的细长轴加工一直是加工过程中的难题，车间工人很难按照图纸上规定的标准去严格完成要求，这就导致了活塞杆与填料配合间隙不协调，动能减小，势能也回因此减小，从而大大降低了化工生产的效率。

2.3 活塞杆质量制造差

活塞杆是用作活塞做功的一部份，由于往复式压缩机中经常使用它，因此工业上对技术规格要求极高。它的加工质量的好坏直接影响到了往复式压缩机的整体性能。活塞杆的相对粗糙度、长度、直径等要素直接影响了整个产品的实用性和可靠性。一些厂家为了从中牟取更多的利润，会选择一些材料相近但价格更加廉价的加工材料或是不按照图纸进行严格加工，这在一定程度上则会导致活塞杆的质量问题。例如，螺纹在车制加工过程中，由于车间工人没有相应的知识储备，经验不足或失误，未将车刀磨出图纸要求圆角。使螺纹加工完后丝底圆角过小，使该处受拉的应力集中系数及受弯曲的应力集中系统数明显加大，使活塞杆在交变载荷作用下产生微小裂纹，并不断扩展，最终断裂。此外，活塞杆有时会在外表皮上表面镀铬、镍等金属，这会导致在运行过程中通过活塞杆的不断运行，不断摩擦，会产生疲劳裂纹，致使活塞杆失效[3]。

3 往复式压缩机活塞杆失效问题的解决措施

3.1 选择质量较好的活塞杆

严守质量关是解决往复式压缩机活塞杆失效的根本途径。首先，企业要合理规划图纸，严格按照国家标准进行合理规划，要选择专业的人士进行图纸规划，不能为了节约资源就草草了事。其次，要选择有经验、且具有一定知识储备能力的车间技术人才来进行活塞杆的制备工作，一定能要注意细长轴加工这一难点问题，员工不可存在懈怠偷懒等问题，一定要严把质量关。最后，要选择有保障、有信誉的企业进行制造。因为往复式压缩机是化工生产行业的关键机器，且化工行业具有一定的危险性，它关系到无数的生命，关系到整个社会的和谐发展。

3.2 定期检查与维修

在往复式压缩机活塞杆设计好并完全应用之后，工作人员也不可以懈怠，必须要进行后期维护工作。而且在后期维护的过程中，不能仅仅因为整体运行是最重要的，就忽视了对活塞杆的后期维护工作。相关部门一定要注意向工作人员传导两个都要进行维护的意识，培养工作人员在进行后期维护时的习惯，让他们按照标准规定进行维护。工作人员应及时地了解到自己所负责的设备的运行状况，做好自己的本职工作，保证活塞杆的运行质量。另一方面，企业也要加大对往复式压缩机活塞杆的重视力度。不能只顾眼前这些蝇头小利，要有着长远的目光，如果活塞杆的设计安装的不好，一旦发生造成事故，损失的收入将会是设备维护费的几十倍甚至于几百倍。

4 结语

往复式压缩机活塞杆失效的原因主要由活塞杆质量差、活塞杆填料处发热或漏气、活塞杆断裂组成，掌握其相应的解决办法，减少不必要的损失。往复式压缩机在化工行业的应用极其广泛，它给工业生产带来巨大的经济效益，推动工业的发展。我们应在不断的探索中不断地改进和发现更多的解决措施，进行不断的总结，为今后的化工生产提出更多更好的方案。