氫壓機十字頭與滑道間隙的測量方法及分析

楊選武 王輝（蘭州石油化工公司維達公司維修一分公司 甘肅 蘭州 730060）

一、氫氣壓縮機的概述

蘭州石化化肥廠苯胺車間有兩臺氫氣壓縮機（J-601 A/B），該設備屬于石化公司重點機組；其主要作用是為流化床提供壓力為0.36 Mpa的反應氫氣，以促進苯胺的合成反應。該氫氣壓縮機（以下簡稱J-601 A/B）的主要性能參數①如下所示：

排氣壓力：0.36 Mpa排氣溫度：30℃電機功率：1000 K w

結構形式：固定水冷式對稱平衡型，四列一級往復活塞式

排氣量：320 m3/min外形尺寸：6200 mm×3800 mm×1300 mm

二、氫氣壓縮機的結構

要全面了解J-601 A/B的檢修內容及檢修問題的處理辦法，首先要熟悉氫氣壓縮機的結構組成以及各部分的作用；該機組是由電機驅動的四列臥缸組成的對稱平衡式結構，其活塞上有支撐環和活塞環等部分，十字頭滑履上有十字頭銷及小頭瓦、十字頭襯套等，曲軸與連桿連接部分由大頭瓦、大頭瓦座組成，曲軸的支撐部分由主軸瓦和主軸瓦座等部分組成。

三、十字頭滑履與滑道的間隙測量

十字頭滑履在滑道內的間隙是通過塞尺測量得到的，在測量之前首先要對十字頭滑履進行處理，使得滑履與滑道的接觸面積不得小于70%，其次才能測量滑履與滑道的間隙。

1.測量接觸面積

十字頭滑履與滑道的接觸面積要求值為70%③，該接觸面積是通過在滑履表面涂紅丹粉的方法測量得到的。若沒有達到要求的面積，則要利用刮刀對滑履表面凸出的部分進行刮研處理。重復刮研處理，直至接觸面積達到要求值為止。

2.測量間隙以及數據處理

測量十字頭滑履與滑道之間的間隙時要注意記錄同一滑履在滑道兩端的2組間隙數據，通常我們測量滑履在氣缸側以及曲軸側的間隙值（如下圖所示）。由于十字頭重力的作用其與下滑道之間無間隙，我們通常所說的十字頭滑履與滑道之間的間隙主要指其與上滑道之間的間隙，該間隙的標準值為0.21-0.356 mm④。每一側需要測量4個點，分別為滑履4個角與上滑板之間的間隙值（圖中1、2、3、4點）。根據滑履同一角在不同側的兩組數據的對比，我們判斷十字頭滑履在滑道內的傾斜情況，根據滑履的位置情況采取不同的處理方法。

若4個點的間隙值1≈2≈3≈4>0.356 mm，造成這一情況的主要原因一般有兩種：

（1）為了確保滑履與滑道接觸面積刮研量過多，使得滑履的實際外徑偏少；

（2）因長期使用造成滑道磨損嚴重，滑道的實際內徑偏大。

無論是以上哪種原因造成滑履與滑道間的間隙值偏大，處理的方法均是在滑履上增加墊片以調整滑履的實際外徑，使得其與滑道的配合間隙達到要求值。

這樣的處理方法是日常檢修中最常用最基礎的方法。然而特殊情況下，十字頭滑履與滑道之間也會出現以下的位置關系，這樣的問題則需要多重考慮。

若1≈2>3≈4，則說明十字頭滑履在滑道內呈傾斜狀態，造成這一情況的主要原因一般有以下三種情況：

（1）十字頭滑板上部分區域有凸出的點或面，利用刮研的方法對凸出部分進行處理確保4個角接觸點間隙值一致；

（2）檢查大頭瓦背與瓦座之間是否存在凸出異物，若有異物夾在大頭瓦與瓦座之間造成大頭瓦安裝傾斜，會引起連桿及十字頭出現嚴重的偏差；

（3）任意選取多點測量大頭瓦的厚度，確保其厚度一致，防止備件出廠加工不合格；一旦大頭瓦出現薄厚不一，則需要對瓦面進行刮研處理；

若1≈3>2≈4或者1≈3<2≈4，則說明十字頭滑履“前傾”或“后仰”，這在安裝時是堅決不允許的，一旦十字頭上滑板與上滑道之間的間隙為0 mm（即1≈3≈0或者2≈4≈0），那么在運行起來之后上滑板會與上滑道之間摩擦劇烈，很短的時間內十字頭上滑板會磨損嚴重；造成這一情況的主要原因有以下三個方面：

（1）支撐環磨損嚴重：支撐環因磨損嚴重造成其達不到支撐活塞的目的，從而使得活塞因重力向下“搭頭”，通過活塞桿傳遞給十字頭，造成其上滑板與滑道幾乎無間隙；

（2）氣缸內壁被拉傷：活塞在檢修前期的運行過程中，因各種原因可能會使得支撐環磨損較多，嚴重時會使得支撐環失去支撐作用，從而導致活塞直接與氣缸底部接觸磨損，如此會造成氣缸內壁被拉傷，回裝時活塞搭頭，造成十字頭上滑板與上滑道直接接觸；

（3）“缸抬頭”：顧名思義，這種情況下是氣缸外側較高，活塞向內止點行程移動時呈下滑趨勢；往復式壓縮機在安裝氣缸時是允許氣缸存在微量“抬頭”趨勢的，如果在實際檢修過程中產生這樣的情況，則需要對活塞內止點處的氣缸端面進行研磨，促使氣缸外端面下降進而達到氣缸“低頭”的作用；

總結

往復式壓縮機是化工煉油企業使用最為廣泛的設備之一，通過對氫氣壓縮機十字頭與滑道間隙的測量及分析，能夠熟練掌握往復式壓縮機在該技術點上的各種問題，在今后的檢修工作中，特別是活塞式壓縮機的檢修，可以利用這一技術點解決更多的現場實際問題。

[1]苯胺裝置J-601A/B氫氣壓縮機設備技術檔案.

[2]氫氣壓縮機（J-601A/B）安裝說明書.