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活塞式压缩机连杆故障与修复

   【中国压缩机网压缩机是一种输送气体和提高气体压力的机器,统称压缩机。提升压力小于0.2MPa的称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机称为容积式压缩机,就是现在使用的活塞式压缩机。
 
  活塞式压缩机是由曲柄连杆机构组成的动力传动部分和气缸活塞组成的提压工作部分等所构成的一种容积式压缩机,其主要构成分为动力传动部件和提压工作部件,除此之外还有密封件及其它辅助设备等。
 
  动力传动部件包括:机身、曲轴、连杆、十字头及相应连接件等。提压工作部件包括:气缸、活塞、气及储压管道设备等;驱动源:电机;其他辅助设备:润滑设施、盘车装置、控制设施等。
 
  连杆是将曲轴的旋转变成十字头往复运动的机件,它由杆体、大头瓦和小头瓦等组成。连杆体传递曲轴扭矩转变成往复作用力压缩气体而作功,因此,连杆受拉,压交变应力作用。连杆材料通常采用40.45#优质铜锻造,还使用球墨铸铁。大头瓦与曲轴一起作旋转运动,承受严重的摩擦,因此大头瓦常采用钢背材料,内衬锡青巴氏合金,小头瓦与十字头销相连作往复运动。小头瓦采用锡青铜或磷青铜。
 
  1、连杆的常见故障
 
  ①材质的化学成分不对、机械性能不符合要求;锻件未经正火处理,正火后未进行回火处理,有白点、裂纹等。
 
  ②加工不良,常见的如杆身表面粗糙度不好,有粗的尖沟状刀痕,杆身与头部的圆角、过渡面不符合要求等。
 
  ③装配时,曲轴中心线与机身滑道中心线不垂直,连杆歪斜,使轴承歪偏磨损;轴瓦间隙不当,引起烧瓦、抱轴、严重敲击、连杆损坏等。
 
  ④润滑油过少、油压低、油温高、污物堵塞油路,引起轴承烧熔,甚至连杆损坏等。
 
  ⑤机身、气缸、连杆螺栓断裂,以及液击引起连杆损坏等。
 
  2、连杆的检查
 
  ①拆卸时要仔细检查大、小头的磨损状况,杆身须做无损探伤,检查是否有内部缺陷。
 
  ②仔细检查大、小头轴承间隙,轴承内外表面情况及轴承合金与钢壳贴合情况等。
 
  ③拆卸前检查连杆螺栓有无松动,拆卸后仔细检查连杆螺栓螺纹,并做磁粉探伤检查。
 
  ④连杆大、小头中心线的平行度公差,在100mm上不超过0.02mm。
 
  3、连杆的修复
 
  1、大头分解面磨损的修复
 
  连杆大头的分解面磨损或破坏较轻时,可用研磨法磨平或者用砂纸打光。修整后的分解面不允许有偏斜,并应保持相互平行。可用涂色法进行检查,接触点应均匀分配,且不少于总面积的70%。
 
  若分解面的磨损或破坏较严重时,可用电焊修补,再用机械加工的方法达到原来的要求。焊补作业应分次进行,每次的焊补厚度不得超过1.5mm。每焊完一层后,应冷却到与周围空气温度相等时再焊下一层。否则,温度过高容易使连杆产生变形。另外,在焊下一层时,应彻底消除前一焊层上的氧化物、熔渣及溅斑。焊朴时,焊层的总厚度最好在5mm左右。
 
  2、大头变形的修复
 
  连杆大头变形的原因是由于轴承突出过高。因此,装配时应保证轴承的突出高度最好不超过0.05~0.15mm。至于修理的方法,是先在平板上检查其变形,再进行车削加工,一直到分解面恢复到原来的水平为止。
 
  3、弯曲变形的校正
 
  连杆的弯曲和扭转变形,可用连杆校正器进行检查,并在虎钳或特种扳钳上敲击校正。弯曲时,可用压床或手动螺杆顶使之扳直,也可以用火焰校正法进行校正。
 
  4、连杆螺栓的更换
 
  使用过程中发现下列情况之一时,应予以更换(连杆螺栓一般不进行修理)。
 
  ①连杆螺栓的螺纹损坏或配合松弛。
 
  ②连杆螺栓出现裂纹。
 
  ③连杆螺栓产生过大的残余变形。
 
  连杆螺栓的螺纹损坏或配合松弛,一般是由于装配时,拧紧连杆螺栓用力不当引起的。螺栓拧得过紧,螺纹损坏;拧得过松,配合松弛。最好用测力扳手拧紧连杆螺栓,这样可以防止上述情况发生。
 
  连杆螺栓的裂纹,可用5倍以上的放大镜对螺纹对其圆角、过渡面等处进行检查,也可用浸油法进行检查。先将连杆螺栓浸入煤油中,然后取出拭擦干净,再涂上一层薄薄的掺了白粉的溶液,待粉干后,裂纹处会出现一条明显的黑线。必要时还可用碰粉、着色或超声波检查。
 
  连杆螺栓装配时,可用测微卡规、专用卡规或厚薄规测量其弹性伸长度,不应超过连杆螺栓长度的1/1000。使用中如果发现连杆螺栓的残余变形量大于2/1000时,应予以更换。
 
  4、连杆大头和小头轴瓦的修理
 
  ①用曲柄轴时,连杆常采用闭式结构。先检查瓦背与连杆、斜瓦座的接触面,斜瓦座和斜铁的接触面,斜铁和连杆的接触面。若接触不好,需进行研刮,使各接触面都均匀接触。用红丹油检查,接触面达到60%以上。
 
  研刮旧瓦时,按修理前测得的轴瓦间隙与垫片厚度来调节垫片,使轴瓦比轴颈小0.05mm左右。在轴上涂红丹油,将连杆装在曲柄销上,拧紧斜铁螺丝,用塞尺检查大头瓦及斜铁有无间隙。用同样的方法检查小轴和小头瓦。如果瓦和斜铁有间隙,则需分别调节垫片或刮削斜铁来消除。连杆组装后,盘车研磨轴瓦;如果不组装研磨,容易发生偏斜。拆下连杆,根据接触情况进行刮削,并反复研刮,随时调整轴瓦垫片,使垫片始终保持压紧状态而轴瓦无间隙。当瓦与曲柄销刮后接触均匀,曲柄销与每块瓦接触圆弧面为120°,接触点不重,并且接触面积达到70%以上时,可用加垫片方法来调节间隙。
 
  新瓦在内径车完后,研锉瓦背等,再与轴颈研刮。
 
  ②使用曲拐轴时,都采用剖分的结构,大头盖与杆体用螺栓连接。连杆大头瓦的研磨在曲柄销上进行。瓦背与连杆大头的凹面应仔细研刮,瓦背不应加垫片。瓦口垫片要平整,不允许加偏垫。垫片内侧离开轴颈表面的间隙不能太大,一般为0.1-0.25mm,否则大头瓦润滑油会大量外流,致使轴承润滑不良。
 
  大头瓦的检修方法视损坏程度而定。钢瓦壳与轴承合金应结合良好,不应有裂纹、气孔、分层等现象。磨损后的轴承合金厚度不足原厚度的2/3时,应予更换(对于厚壁瓦而言)。对连杆大头瓦与小头瓦,应先各自研刮后,再用连杆组装,盘车研磨轴瓦;之后拆下连杆,根据接触情况进行刮削,并反复研刮,直至接触面积达到70%以上,且接触均匀为止。
 

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