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　材料選擇時(shí)應(yīng)遵循原則（1）應(yīng)執(zhí)行美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API618中有關(guān)氫壓機(jī)主要零部件的材料規(guī)定；（2）應(yīng)根據(jù)其工況條件（氣體壓力、排氣溫度），壓縮介質(zhì)成份（尤其是介質(zhì)中含硫化氫的成份）的不同區(qū)別對(duì)待。

　　其它要求關(guān)于煉油加氫裝置用的大中型氫氣壓縮機(jī)，不論是無(wú)油潤(rùn)滑，少油潤(rùn)滑，還是有油潤(rùn)滑，其活塞平均速度應(yīng)在3～4m/s左右，不宜過(guò)高。如果活塞平均速度設(shè)計(jì)過(guò)高，將使氣閥、氣管路中氣體的阻力損失增大，功率的消耗增大及排氣溫度過(guò)高，嚴(yán)重地影響壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性和使用的可靠性，并且對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的磨損有直接影響。

　　關(guān)于材料的機(jī)械性能等特殊要求，分別在壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加以介紹。

　　部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其特點(diǎn)十字頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其特點(diǎn)氫壓機(jī)的十字頭用ZG2302450制成，十字頭銷(xiāo)材料用42CrMo.十字頭部件由十字頭體和用螺釘緊固在十字頭體上下的兩個(gè)滑板組成，滑板的工作表面鑄有一層軸承合金（CnSnSb112b），滑板沿縱向與十字頭體以榫槽定位，且由緊固螺釘以一定的緊固力矩加以緊固。

　　十字頭部件的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：（1）十字頭體與滑板上下之間分別有厚度為011mm的黃銅調(diào)整墊片3個(gè)，在安裝時(shí)根據(jù)曲軸旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)將十字頭滑履無(wú)側(cè)向力側(cè)拆下各2個(gè)墊片，以實(shí)現(xiàn)十字頭與滑道之間的工作間隙，保證十字頭的軸心線(xiàn)與滑道軸心線(xiàn)一致，使壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)行平穩(wěn)。這種結(jié)構(gòu)比國(guó)內(nèi)其它十字頭結(jié)構(gòu)具有加工工藝性好，加工簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

　　11十字頭滑履；21螺釘；31十字頭銷(xiāo)；41活塞桿；51壓力體部件液壓十字頭結(jié)構(gòu)（2）十字頭與活塞桿的連接采用液壓連接結(jié)構(gòu)方式。液壓連接是通過(guò)向壓力體環(huán)形活塞內(nèi)腔注入高壓油，強(qiáng)制使活塞桿（或連桿螺栓）連接部位在彈性范圍內(nèi)受壓伸長(zhǎng)，用很小的力矩讓螺母靠緊，然后泄掉高壓油，這樣可避免在螺母緊固時(shí)對(duì)螺紋造成傷害，使螺紋部位受力均勻。

　　這種新型連接方式的優(yōu)點(diǎn)是：（1）安裝操作簡(jiǎn)單，拆裝方便；（2）容易找正中心，活塞桿上沒(méi)有螺紋可避免發(fā)生活塞桿的斷裂；（3）各受力零件都進(jìn)行了強(qiáng)度校核，安全可靠。

　　氣缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其特點(diǎn)氫氣壓縮機(jī)的氣缸設(shè)計(jì)原則按壓縮介質(zhì)工作壓力的高低不同分別采用鑄鐵缸體和鍛制缸體。當(dāng)工作壓力<4MPa時(shí)，選用鑄鐵缸體、缸蓋、缸座；當(dāng)工作壓力>4MPa時(shí)，通常選用鍛制缸體、缸蓋、缸座。

　　氫氣壓縮機(jī)的氣缸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）一般設(shè)計(jì)缸體為筒型結(jié)構(gòu)，氣閥在氣缸上為徑向布置，都設(shè)計(jì)有氣閥孔。氣缸蓋、氣缸座及閥蓋與氣缸的密封通常采用O形橡膠圈密封，防止氫氣的外泄漏。在高壓或特殊介質(zhì)時(shí)（如含H2S高），必須采用剛性密封。（2）氣缸設(shè)進(jìn)氣口、排氣口；有的在缸徑的最下面設(shè)有排液口，便于及時(shí)排放液體以免發(fā)生液擊。（3）采用小氣腔式氣缸，利于增強(qiáng)氣缸的強(qiáng)度。

　　氣缸套設(shè)計(jì)：氣缸套材料一般低壓（<4MPa）選用JT25247C合金鑄鐵（表面進(jìn)行氮化處理，硬化層深度為0117～0130mm，硬度≥HV380）；中壓（<10MPa）選用JT25247D合金鑄鐵；高壓（≥10MPa）選用38CrMoAlA.如果氣體中含H2S<9%時(shí)，氣缸套選用NSTCr20；H2S<4%時(shí)，選用JT25247D.氣缸套與氣缸體采用靜配合。

　　鑄鐵氣缸為多層壁的筒形鑄件，它的工作容積、氣道和水道是鑄成的，而鍛制氣缸的水道為機(jī)械加工而成。

　　1、51吸氣閥口，2、4排氣閥，51進(jìn)氣口，61排氣口，71水腔；81缸套鑄鐵氣缸結(jié)構(gòu)活塞部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算31311結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料選擇活塞部件由活塞、活塞桿、活塞環(huán)、支承環(huán)、活塞背帽等組成。

　　材料選擇（1）活塞通常由鑄件或者鍛件制成。其材料按活塞力的大小分別選用：低壓級(jí)（<4MPa）選HT200、HT250等鑄鐵件；中高壓級(jí)（<10MPa）選用35鍛制件。如果考慮各級(jí)間往復(fù)慣性力平衡也可選用鋁合金ZL401等材料。

　　（2）無(wú)油潤(rùn)滑或少油潤(rùn)滑氫壓機(jī)的活塞環(huán)、支承環(huán)選用填充四氟乙烯自潤(rùn)滑性能好的材料。

　　（3）活塞桿材料選用42CrMo鍛件，如果壓縮介質(zhì)為含有H2S成份（3%～11%）的富氫氣，其活塞桿材料選用17-4PH鍛件或采用金屬表面非晶態(tài)硬化處理新工藝；在活塞桿摩擦表面利用激光技術(shù)噴涂陶瓷涂層等新材料，解決了介質(zhì)對(duì)活塞桿零件的腐蝕和磨損問(wèn)題，提高了易損件的使用壽命。

　　活塞與活塞桿采取活塞背帽擰緊，通常在擰緊后將活塞背帽墊片翻邊到活塞凹窩中。這種方法開(kāi)車(chē)運(yùn)行中易發(fā)生松動(dòng)造成惡性事故。為避免事故發(fā)生可采取活塞桿與活塞電加熱鎖緊方法予以緊固。

　　具體方法是：在活塞桿頂端加工帶螺紋的孔，將電加熱棒放在孔里邊通電加熱，使活塞桿在彈性范圍內(nèi)受熱伸長(zhǎng)，然后用很小的力矩使活塞螺母旋轉(zhuǎn)一個(gè)規(guī)定的角度（該角度經(jīng)過(guò)程序精確計(jì)算），拆下電加熱器待冷卻到室溫后，預(yù)緊力即可均勻地加在螺紋的配合表面上，確保機(jī)器安全長(zhǎng)期運(yùn)行。

　　結(jié)束語(yǔ)本文介紹的氫氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的十字頭的液壓聯(lián)接結(jié)構(gòu)，活塞部件的支承環(huán)、刮油環(huán)結(jié)構(gòu)、填料密封結(jié)構(gòu)等采用了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。產(chǎn)品具有自潤(rùn)滑性好、耐磨性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)。