1活塞的改進(jìn)
1.1傳統(tǒng)型活塞的缺陷分析
傳統(tǒng)型活塞采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)來減輕活塞重量，達(dá)到與二級(jí)慣性力平衡的要求。活塞與活塞桿連接采用內(nèi)凹式螺母，由于受操作空間的限制，雖然采用了專用工具，但螺母不易擰緊到位，有時(shí)即使能擰到位，卻由于鎖緊裝置不可靠，而在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，該活塞螺母就會(huì)松動(dòng)，引起極大響聲，嚴(yán)重時(shí)可能引起活塞撞缸事故。另外由于螺母松動(dòng)，引起活塞轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿的定位銷極易切斷，活塞上的耐磨合金層位置發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，引起承壓面減小，加劇耐磨合金層的磨損。
1.2活塞的改進(jìn)方法
（1）2D12-100/8-I型空壓機(jī)將內(nèi)凹式活塞螺母改為外露鎖緊螺母和止退墊圈結(jié)構(gòu)，以達(dá)到防止螺母松動(dòng)的目的。
（2）將鋼制焊接活塞做成剖分式鑄鋁活塞，這既減輕了活塞的重量，取得了慣性力的平衡，同時(shí)又克服了焊接活塞開裂的問題。
（3）在凸肩處增加鋼襯環(huán)，來降低鑄鋁活塞與活塞桿連接凸肩的比壓。
從實(shí)踐來看，2D12-100/8-I型空壓機(jī)采用的鑄鋁活塞在使用中沒有再出現(xiàn)以往的活塞故障，運(yùn)行良好，大大提高了壓縮機(jī)運(yùn)行的可靠性。
2機(jī)身底座設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)施工的改進(jìn)
2D12-100/8型空壓機(jī)機(jī)身底座與地基通過固定式連接方式連接，這種連接方式有明顯缺陷，見而改進(jìn)型2D12-100/8-I空壓機(jī)采用雙支承板結(jié)構(gòu)，就克服了固定式連接的不足。
連桿在曲軸的帶動(dòng)下而產(chǎn)生的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，因種種原因而使一，二級(jí)連桿不能產(chǎn)生對(duì)稱平衡的二力，這就會(huì)使機(jī)身產(chǎn)生往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而連接機(jī)身與地基的螺栓就會(huì)受到交變載荷的作用，且其螺紋部位又存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，在不斷的彎曲和擠壓作用下極易發(fā)生螺栓斷裂事故。我公司新I號(hào)空壓站3#和5#空壓機(jī)就曾發(fā)生地腳螺栓斷裂現(xiàn)象，對(duì)壓縮機(jī)的安全運(yùn)行帶來極大隱患。而采用雙支承板結(jié)構(gòu)，支承板靠地腳螺栓固定在地基上，機(jī)身滑道螺栓緊固于支承板的T型槽中，從而保證了機(jī)身在受不平衡交變載荷時(shí)在氣缸方向上有一定活動(dòng)余量，減輕了對(duì)地腳螺栓的沖擊。
3曲軸箱端蓋與曲軸間密封的改進(jìn)
2D12-100/8型空壓機(jī)曲軸軸端采用雙道毛氈密封。毛氈壓在端蓋梯形槽中。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)更換方便，但只適用于線速度小于5 m/s的地方。由電機(jī)轉(zhuǎn)速n=500r/min，軸徑D= 195mm，可知線速度v=Dn/60000=3.14×195×500/60000=5.1m/s，已接近速度臨界，這樣軸端漏油就不可避免，問題得不到徹底解決。
2D12-100/8-I壓縮機(jī)采用外道毛氈內(nèi)道唇形密封圈來實(shí)現(xiàn)密封。唇形密封圈與其他密封件不同之處在于它由耐油橡膠或皮革制成，具有回彈性極大的唇部，為增加密封效果，由一環(huán)形螺旋彈簧壓在密封圈的唇部。由于唇口的特殊形狀及其上箍緊彈簧的作用，可使唇對(duì)軸具有良好的追隨補(bǔ)償性能。
實(shí)踐證明該種油封結(jié)構(gòu)密封效果良好，2D12-100/ 8-I型空氣壓縮機(jī)投運(yùn)后未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重漏油現(xiàn)象。
由于2D12-100/8型空氣壓縮機(jī)軸側(cè)端蓋采用剖分式而不同于改進(jìn)型的整體式結(jié)構(gòu)，因此對(duì)新I號(hào)空壓站的7臺(tái)2D12-100/8型空壓機(jī)的改造建議采取里道毛氈更換為U形無骨架橡膠油封。該種密封有如下特點(diǎn)：（1）斷面似U型，僅有彈簧而無骨架，可裝填在梯形槽中使用；（2）適用于剖分機(jī)座；（3）宜用于溫度在-25℃～80℃，線速度<7m/s條件下。
4單機(jī)冷卻系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)
根據(jù)熱力學(xué)知識(shí)可知，壓縮機(jī)的壓縮過程愈接近等溫壓縮，其消耗的壓縮功就越少，因此改善空氣冷卻器的換熱性能，盡可能保證換熱效果，使二級(jí)壓縮過程盡量接近等溫壓縮，這對(duì)節(jié)約能源，保證設(shè)備安全運(yùn)行意義重大。理論上講，冷卻不完善每增加3℃，則耗功增加1%. 2D12-100/8型空壓機(jī)，冷卻系統(tǒng)采用串并混聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式，其冷卻水分3路：（1）冷卻水進(jìn)水總管→中間冷卻器→總排水管（2）冷卻水進(jìn)水總管→后冷卻器→總排水管（3）冷卻水進(jìn)水總管→一級(jí)氣缸水套→油冷卻器→二級(jí)氣缸→總排水管該冷卻管路的不足在第3路。由于一級(jí)氣缸交換后的冷卻水已有較大溫升，再用來冷卻潤(rùn)滑油和二級(jí)氣缸其效果肯定不理想。我公司新I號(hào)空壓站1#～7#空壓機(jī)改造前在夏季運(yùn)行時(shí)這個(gè)問題異常突出，油溫高達(dá)50℃以上，二級(jí)排氣溫度達(dá)160℃以上，多次出現(xiàn)報(bào)警，自動(dòng)停車現(xiàn)象。
2D12-100/8-I空壓機(jī)采用并聯(lián)冷卻形式代替原設(shè)計(jì)的串并混聯(lián)冷卻結(jié)構(gòu)方式。該冷卻路線分5路，由總進(jìn)水管上水經(jīng)各個(gè)冷卻點(diǎn)以后，匯集于排水總管去冷卻水塔循環(huán)利用。雖然單機(jī)冷卻水量有所增加，但由于采用的是循環(huán)供水系統(tǒng)，上水能力可滿足要求，因而不存在水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。實(shí)踐證明，該種冷卻形式效果較好，油溫可控制在40℃以下，二級(jí)排氣溫度可控制在120℃左右，特別對(duì)二級(jí)氣缸各零部件的運(yùn)行情況有明顯改善。我公司新I號(hào)空壓站的1 #～7 #空氣壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)改造也取得同樣效果。
5結(jié)論
2D12-100/8型空氣壓縮機(jī)及其改進(jìn)型作為大型動(dòng)力設(shè)備，在我公司壓縮空氣供應(yīng)方面占有主導(dǎo)地位，它的安全運(yùn)行直接影響到我公司壓縮空氣的供應(yīng)，影響著煉鋼軋鋼系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，因此對(duì)在設(shè)計(jì)安裝中存在的問題進(jìn)行改進(jìn)，降低其故障率，提高其運(yùn)行可靠性就顯得尤為重要。
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