测取往复压缩机气缸压力的新方法

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1、中国机械工程第"&卷第"+期’##’年,月下半月文章编号!"##$%"&’()’##’*"+%"&+,%#$测取往复压缩机气缸压力的新方法刘卫华昂海松摘要!目前-测取气缸压力变化一般采用在气缸壁开测压通道的方式-这不仅给实际操作带来了困难-而且极可能损坏整个气缸.提出了将测压通道布置在气阀螺栓上的方法-并介绍了该方法对气阀安全性的影响/传感器的布置及密封措施-分析了测压通道带来的测试误差-提出修正方法-并给出了应用实例.关键词!往复压缩机0气缸压力0测压通道0气阀螺栓0误差修正刘卫华副教授中图分类号!

2、12$34文献标识码!5气缸压力变化对于研究压缩机各方面性能/诊断机器故障原因都是非常重要的.在往复压缩机状态监测与故障诊断系统中-目前大多采用在缸壁直接开测压通道来测取气缸压力的方式.该方式不仅要求极高的开孔及密封技术-而且破坏了气缸结构-稍有不慎甚至会使整个气缸报废.通过仔细研究往复压缩机压缩容积的组成-笔者认为-可采用将测压通道布置在气阀螺栓上的方式"8阀座’8阀片&8弹簧$8气阀螺栓38测压通道+8来解决这些问题.升程限位器图"环状阀结构简图"气阀结构及螺栓开取测压通道对气阀器外径小于阀座外径

3、-两者在外缘不相接触-呈开安全性的影响启状态.开式气阀的优点是升程限位器结构简单-压缩机气阀种类很多-按启闭元件形状来分-气体流过升程限位器外缘阻力损失小)如压阀罩可分为环状阀/网状阀/碟状阀/槽状阀/条状阀/配得好时*0缺点是阀片开启时-阀片两侧所承受菌状阀/舌状阀等.不论各类气阀结构有何差异-的压力差全部作用在气阀中心的固紧螺栓上-使气阀总是与气缸相连通的-构成压缩容积的一个气缸螺栓在压缩机工作时易受到交变负荷作用而部分-因此-完全有可能在气阀上开孔测取气缸压疲劳破坏.闭式气阀的结构见图’9-升程

4、限位器力.对于大中型压缩机而言-环状阀应用最为普外径与阀座相等-并且外缘相互压紧-它虽然结构遍-因而以环状阀为例-介绍如何测取气缸压力.复杂-但作用于升程限位器上的压力差全部直接图"为环状阀结构简图.阀座和升程限位器传给压阀罩-气阀紧固螺栓不受力-螺栓仅起联接之间的联接可用螺栓或螺钉.螺钉联接的优点是作用.吸排气阀的阀座及升程限位器可以互换-但螺钉头有可能断裂而落入气缸中-造成重大事故-所以必须增加挡圈.近年来气阀大多用螺栓联接.低压时-螺孔制成通孔-为了防止工作时松动与漏气-螺栓端部应予铆死0高压时

5、-为了防止通过螺纹漏气-螺孔制成盲孔.螺栓的防松依靠螺栓上的凸缘与阀座)或升程限位器*造成挤压锁紧.)7*开式气阀)9*闭式气阀按气阀整体结构不同-环状阀可分为开式与"8阀座’8阀片&8升程限位器闭式’类.开式气阀的结构见图’7-其升程限位图’开式气阀和闭式气阀气阀工作时-联接螺栓所承受载荷的大小-与收稿日期!’##’6#$6"+:"&+,:测取往复压缩机气缸压力的新方法KK刘卫华昂海松气阀结构有关!开式气阀的螺栓"承受阀片开启时构能很好地解决这个问题!图6中"密封底座与气最大压力差所造成的作用力"因

6、而气阀螺栓直径缸盖采用螺纹联接方式"为进一步加强密封效果"一般按开式气阀来确定"在设计中参照表#$#%来在这两者之间涂有密封胶"在正常情况下"密封底选取!座与气缸盖的联接是不轻易拆卸的B密封底座与表&气阀联接螺栓尺寸的选择密封压盖亦采用螺纹联接方式"传感器引线通过气阀螺栓直径,()**+-密封胶木"从中间开有通孔的密封底座和密封压气阀安装直径’()**+螺距.)**+盖中引出!这种密封方式不仅可通过拧紧密封压’(/0(1#(-#盖"使密封胶木变形"达到可靠密封的要求"同时0(2’(/#((1#3-#4

7、35便于传感器引线的安装A维护和更换等"具有很好#((2’(/#5(1#0-#45的可操作性!#5(2’(/3((13(-#453((2’(/6((137-#45’(86((139-#45由压缩机零件强度可靠性设计要求可知$#%:气阀属于重要零部件"其允许的可靠度;).+<(=>>>"这相应要求气阀螺栓的安全系数在3=(以上!对承受轴向交变载荷的开式气阀螺栓而言"在其直径大于#(**的螺栓中心开取3**的通孔)见图#+"对其安全系数影响很小"如在?#(截面上开3**的孔"截面积减少仅7@"安全系数也仅

8、降低7@"因而可认为"这种开孔方法对气阀可#4气缸盖34密封胶64密封底座74引线54密封压盖04密封胶木靠性A安全性没有明显的影响!图6引线通过气缸盖密封结构需要说明的是"对于广泛应用于高速天然气压缩机和无油润滑压缩机的网状阀而言"由于其6测压通道效应理论分析及修正气阀结构A工作原理与环状阀相同)仅阀片形状有由于活塞的往返运动"气缸内部压力并不均差异+"因而也可采用该方法B对于广泛应用于微匀"有压力波动的存在!气缸内部压力波动"其周型压缩机上的舌状阀而