往復式壓縮機連桿小頭襯套燒研原因

壓縮機圓周運動(dòng)時(shí)，活塞桿及傳動(dòng)部件會(huì )承受周期性的拉力和推力。在此壓力或推力的作用下，促使十字頭銷(xiāo)壓緊在十字頭襯套的單側。單側壓緊時(shí)另一側會(huì )出現間隙，潤滑油流入“另一側間隙"時(shí)可以起到冷卻和潤滑的作用。當壓縮機處于某種運行狀態(tài)時(shí)，十字頭銷(xiāo)僅壓緊在“十字頭襯套的單側"，則始終無(wú)法在“十字頭襯套的單側" 形成間隙，此時(shí)潤滑油無(wú)法流入得不到有效的冷卻和潤滑進(jìn)而導致燒瓦。因此十字頭銷(xiāo) (連帶活塞桿) 的受力方向必須保持改變，并可以持續一段時(shí)間，在此時(shí)間內十字頭銷(xiāo)孔襯套的兩側可流入潤滑油進(jìn)行冷卻和潤滑。

由于工作過(guò)程中連桿與十字頭銷(xiāo)僅做相對擺動(dòng)，如果總氣體力與總往復慣性力疊加后的十字頭銷(xiāo)載荷“F"長(cháng)時(shí)間或始終使十字頭銷(xiāo)壓緊某一側，將造成十字頭銷(xiāo)反向角 (注*) 過(guò)小甚至為零，潤滑油無(wú)法進(jìn)入被壓緊的一面，尤其是十字頭銷(xiāo)被壓向曲軸側，將導致冷卻和潤滑十字頭銷(xiāo)的潤滑油供油嚴重不足，摩擦溫度急劇升高，當局部溫度超過(guò)潤滑油閃點(diǎn) (≥215 ℃) 降引起襯套內潤滑油劇烈碳化或閃爆。雖然錫青銅的熔點(diǎn)＞ 900 ℃，但其中錫的熔點(diǎn)約為 232 ℃ ，積聚的高溫極易使銅合金襯套軟化變形與十字頭銷(xiāo)咬合燒研到一起。

壓縮機正常運行時(shí)通常不會(huì )出現反向角過(guò)小的情況，一般只有當蓋側排氣閥或軸側吸氣閥失效時(shí)、容易出現此種情況。反向角的大小是壓縮機設計中必須重點(diǎn)關(guān)注的對象，如果反向角過(guò)小，十字頭、十字頭銷(xiāo)及連桿小頭瓦會(huì )在短時(shí)間內產(chǎn)生高溫并燒損。

API618 對反向載荷的要求：對所有規定的運行負荷檔次和卸荷條件，在曲軸轉一整周期間，平行于活塞桿的綜合活塞桿負荷的分量應在一字頭銷(xiāo)和襯套之間反向。為了維持適當的潤滑，該反向的持續時(shí)間和幅度應當與十字頭襯套的油分配設計一致。有襯套的設計 (如有槽襯套) 具有經(jīng)證實(shí)的可靠性，在 3% 幅度活塞桿反向只有 15 度。簡(jiǎn)單的襯套設計 (無(wú)槽) 可能要求最小 45 度的活塞桿反向和 20%的幅度。API618 除了規定反向角的大小，還規定了反向負荷的幅度，以防止“假反向"。通常為了提升了大型機組的安全性和可靠性，新機組設計時(shí)都確保十字頭銷(xiāo)載荷反作用持續時(shí)間應不小于曲柄角 60～70°，而且其反向負荷的綜合峰值應至少為相反方向實(shí)際負荷的 20% 以上。對于多工況或變工況的壓縮機，用戶(hù)一定要將工藝需要的參數提供給壓縮機廠(chǎng)復算每一種工況下反向角的大小。