往復式壓縮機活塞環技改小結

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力車間空分站2臺ZW－9／30型往復式壓縮機，在運行過程中均出現了活塞環磨損快、設備運行周期短的問題。為解決這一問題，我們對壓縮機活塞體進行了改造，取得了顯著的效果。

1 活塞環損壞原因分析

1.1 活塞環設計缺陷

三級活塞長度205mm，在遠離活塞桿方向開一19.4mm寬的導向環槽，此種設計能夠在短時間內滿足生產需求，但由此帶來的缺陷會逐漸顯露出來。起初由于磨損較少，能夠保持活塞與氣缸的同軸度；隨著時間的推移，磨損加大，勢必會造成其同軸度的破壞，一旦導向環磨損超過極限，活塞體與氣缸鏡面將面臨干摩擦的危險，導致機件的損壞。

1.2 導向環起不到全面導向支撐的作用

經檢查拆卸下來的活塞環，發現磨損程度與其同導向環的遠離程度成類正比上升趨勢。靠近導向環側的活塞環磨損較輕，遠離導向環側的活塞環磨損較重，可見單側導向環無法起到全面導向支撐的作用。遠離導向環一側的第一道活塞環實際上在發揮著導向環的作用，由于該位置所受的沖擊最大，而活塞環的材質和力學性能遠遠滿足不了導向環所承受的苛刻環境，因而極易損壞，進而造成接下來的活塞環的同理損壞，縮短了運行周期。

1.3 活塞環與缸套間隙過大

經測量，導向環與缸套之間的間隙過大，已經達到0.90mm，遠遠超出0.35～0.45mm的標準范圍，存在徑向跳動。

2 活塞環技改措施

2.1 增加環形導向環槽

活塞設計不合理，205mm長的活塞上只在單側開一窄導向環槽，應將其改為中間寬槽或兩側窄槽。考慮配件和壓縮機的具體情況，在活塞距上端38mm和距下端20mm處各開一19.4mm寬、2.6mm深的環形導向環槽。其結構如圖1，改造前后活塞環照片如圖2。

2.2 在新增加的導向環槽內安裝導向環

其安裝參考原導向環安裝時的標準和規范。該項措施的實施，實現了活塞兩端導向環的對稱分布，保證了活塞在缸體內運行過程中的平衡性（其受力分析如圖3），減輕了由于活塞運行不平衡而造成的活塞環的加速磨損。

圖1 環形導向環槽結構示意

圖2 活塞環照片

圖3 導向環受力分析示意圖

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到0.12mm，從而解決活塞徑向跳動問題。

3 結 語

以上措施實施后，活塞環使用壽命明顯增長，改造前，平均45d就需要更換一次；改造后，壓縮機可連續運行6個月以上，且運行平穩。

［1］馬棲林編著.常用化工設備故障分析及處理 ［M］.北京：機械工業出版社，2007.

［2］余國琮主編.化工機械工程手冊 ［M］.北京：化學工業出版社，2003.

［3］吳玉林，陳慶光，劉樹紅編著.通風機和壓縮機 ［M］.北京：清華大學出版社，2005.