往復(fù)式壓縮機(jī)活塞環(huán)技改小結(jié)

辛雙和

（大慶油田化工有限公司甲醇分公司，黑龍江 大慶 163411）

大慶油田化工有限公司甲醇分公司動(dòng)力車間空分站2臺(tái)ZW－9／30型往復(fù)式壓縮機(jī)，在運(yùn)行過程中均出現(xiàn)了活塞環(huán)磨損快、設(shè)備運(yùn)行周期短的問題。為解決這一問題，我們對(duì)壓縮機(jī)活塞體進(jìn)行了改造，取得了顯著的效果。

1 活塞環(huán)損壞原因分析

1.1 活塞環(huán)設(shè)計(jì)缺陷

三級(jí)活塞長度205mm，在遠(yuǎn)離活塞桿方向開一19.4mm寬的導(dǎo)向環(huán)槽，此種設(shè)計(jì)能夠在短時(shí)間內(nèi)滿足生產(chǎn)需求，但由此帶來的缺陷會(huì)逐漸顯露出來。起初由于磨損較少，能夠保持活塞與氣缸的同軸度；隨著時(shí)間的推移，磨損加大，勢(shì)必會(huì)造成其同軸度的破壞，一旦導(dǎo)向環(huán)磨損超過極限，活塞體與氣缸鏡面將面臨干摩擦的危險(xiǎn)，導(dǎo)致機(jī)件的損壞。

1.2 導(dǎo)向環(huán)起不到全面導(dǎo)向支撐的作用

經(jīng)檢查拆卸下來的活塞環(huán)，發(fā)現(xiàn)磨損程度與其同導(dǎo)向環(huán)的遠(yuǎn)離程度成類正比上升趨勢(shì)。靠近導(dǎo)向環(huán)側(cè)的活塞環(huán)磨損較輕，遠(yuǎn)離導(dǎo)向環(huán)側(cè)的活塞環(huán)磨損較重，可見單側(cè)導(dǎo)向環(huán)無法起到全面導(dǎo)向支撐的作用。遠(yuǎn)離導(dǎo)向環(huán)一側(cè)的第一道活塞環(huán)實(shí)際上在發(fā)揮著導(dǎo)向環(huán)的作用，由于該位置所受的沖擊最大，而活塞環(huán)的材質(zhì)和力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了導(dǎo)向環(huán)所承受的苛刻環(huán)境，因而極易損壞，進(jìn)而造成接下來的活塞環(huán)的同理損壞，縮短了運(yùn)行周期。

1.3 活塞環(huán)與缸套間隙過大

經(jīng)測量，導(dǎo)向環(huán)與缸套之間的間隙過大，已經(jīng)達(dá)到0.90mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出0.35～0.45mm的標(biāo)準(zhǔn)范圍，存在徑向跳動(dòng)。

2 活塞環(huán)技改措施

2.1 增加環(huán)形導(dǎo)向環(huán)槽

活塞設(shè)計(jì)不合理，205mm長的活塞上只在單側(cè)開一窄導(dǎo)向環(huán)槽，應(yīng)將其改為中間寬槽或兩側(cè)窄槽。考慮配件和壓縮機(jī)的具體情況，在活塞距上端38mm和距下端20mm處各開一19.4mm寬、2.6mm深的環(huán)形導(dǎo)向環(huán)槽。其結(jié)構(gòu)如圖1，改造前后活塞環(huán)照片如圖2。

2.2 在新增加的導(dǎo)向環(huán)槽內(nèi)安裝導(dǎo)向環(huán)

其安裝參考原導(dǎo)向環(huán)安裝時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。該項(xiàng)措施的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了活塞兩端導(dǎo)向環(huán)的對(duì)稱分布，保證了活塞在缸體內(nèi)運(yùn)行過程中的平衡性（其受力分析如圖3），減輕了由于活塞運(yùn)行不平衡而造成的活塞環(huán)的加速磨損。

圖1 環(huán)形導(dǎo)向環(huán)槽結(jié)構(gòu)示意

圖2 活塞環(huán)照片

圖3 導(dǎo)向環(huán)受力分析示意圖

2.3 活塞體表面鍍銅處理

活塞表面鍍銅處理，然后車削，使活塞與缸套間隙達(dá)到0.12mm，從而解決活塞徑向跳動(dòng)問題。

3 結(jié) 語

以上措施實(shí)施后，活塞環(huán)使用壽命明顯增長，改造前，平均45d就需要更換一次；改造后，壓縮機(jī)可連續(xù)運(yùn)行6個(gè)月以上，且運(yùn)行平穩(wěn)。

［1］馬棲林編著.常用化工設(shè)備故障分析及處理 ［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

［2］余國琮主編.化工機(jī)械工程手冊(cè) ［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［3］吳玉林，陳慶光，劉樹紅編著.通風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī) ［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2005.