工业过程设备维护与检修
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3.3 往复式压缩机主要零部件的修理

修理工作是根据压缩机主要零部件的损坏情况进行的一项工作,其内容包括以下零部件的检修,如零部件损坏严重则予以更换。

3.3.1 机体

(1)在运转中机体的损坏

压缩机在长期使用过程中,由于各种因素,会产生机体各部的损坏。常见的毛病有如下几种:

1)滑道拉毛 滑道拉毛一般是由加工精度不够或安装后磨合不够;或者由于油路堵塞、缺油、润滑油脏及润滑油黏度过低;咬瓦的金属屑未洗净或是填料的冷却水漏入等造成的。其现象是滑道温度升高,从有关窗孔可以看到“冒烟”现象,严重时滑道会“咬住”,甚至发生压缩机“自动停车”等。

2)滑道过早磨损 滑道过早磨损一般是由于材料选用不当,或者是人工时效退火处理不好,硬度不适当,致使滑道不耐磨而造成的;也可能是由于安装质量不好,十字头倾斜,使滑块和滑道接触不均匀而造成的。其现象是装配间隙急剧增大,敲击声增加。

3)连接气缸法兰平面的损坏 压缩机机体与气缸体对中间接座中心止口平面螺栓松动,由于气缸内活塞的往复运动,使接触面有一定程度的撞击,这种现象用手指接触接缝时会有感觉,如不及时发现和处理,会造成其平面变形,进而也会使螺栓松弛。

4)机身破坏 除了因铸造应力造成以外,由于压缩机加速过多,或装配不当,作用在机身的应力过大,机身强度不够;或气路堵塞,因阀片断裂堵塞排气阀座,气缸内气体压力剧增,活塞力过大,气缸连接螺栓拉断等,也都会引起机身破坏。

5)机体与基础脱离 机座上垂直及水平的振动严重时会导致机身部分的破碎,或直接影响到曲轴的正常运行及气缸内活塞的运转。

6)机体局部产生裂纹 机体局部产生裂纹主要是铸造质量差、安装不正确及局部受力等原因所致。如不及时处理,极易扩展,使裂纹越来越大,后果是严重的。

(2)机体的日常检查与维修

机体除在安装前进行全面检查外,在使用过程中还应重视定期检查和维修,及早发现各种缺陷和隐患,把问题和事故消灭在发生和扩展之前。

①检查机体的振动状况,定人、定点、定时测量,并做好记录;检查机体同基础是否脱离,基础有无下沉现象或产生裂纹。如有上述现象更应注意观察其变化情况,及时采取措施。

②检查滑块与滑道的注油状况,滑道部位的温度应≤60℃,并观察磨损状况。

③注意基础的维护,机油不应滴漏到基础上。机油对基础有浸渗作用,会加速基础浸蚀。

(3)检查和修理方法

1)滑道“拉毛”的检查和修复 停车打开机身盖板,先进行盘车检查,手摸滑道“拉毛”部位,看润滑油清洁程度,滑道润滑油多少,有无冷却水混入等,对发现的情况进行综合分析判断。若仍能看到加工磨痕,证明是加工精度或磨合不够造成的;如果润滑油里有砂子,是型砂未除净造成的;若滑道上无油,应检查油路是否堵塞等。滑道“拉毛”的修理方法如下:

①滑道“拉毛”的修理。可用半圆形油石蘸些润滑油在“拉毛”部位来回研磨,直到用手触摸无明显感觉时为止。毛刺用刮刀消除,如痕迹较深则用银或轴承合金等熔焊在拉痕处填补。“拉毛”较深时用研磨工具修理。“划伤”深度较大时用机械加工方法修理。

②滑道的研磨。一般采用三脚架人工研磨。如滑道经研磨后的直径为“d”,则制作二只磨具。第一只磨具的直径比d小0.10mm左右,研磨时用80目粗碳化硅加润滑油粗研磨。磨到一定尺寸后,再用第二只磨具。第二只磨具直径比d小0.05mm左右,用180目细碳化硅研磨到手摸不出痕迹为止。

③滑道磨损的检修。视滑道磨损情况可采用手工或机械加工方法修理。如磨损小时,可采用手工修复。如磨损尺寸公差大于80%时,则须用机械加工方法。

对于立式压缩机须同时修研两侧滑道;对卧式压缩机,上滑道磨损很小,可以不修研。

一般只在滑道磨损较大,同时条件允许的情况下,对滑道进行机械加工;拆下机身,在大机床上进行镗修或配制工具,在原基础上镗修滑道。

2)机身裂纹的检查和修复 有的裂纹肉眼能看到;有的细裂纹可用五倍的放大镜检查,也可用敲击的方法,听是否有叮当的脆声。若裂纹不明显,可将机身外壁或底部除去污垢和铁锈,涂上白垩粉,内盛煤油试漏(保持4h以上,看渗漏现象)。也可以采用着色的方法检查机身裂纹。

机身裂纹的修复方法有三种:

①堵丝堵。一般在次重要部分发现有裂纹时,采用堵丝堵的方法阻止裂纹的扩展,如图3-1所示,先在裂纹端部钻上ϕ6mm的丝孔,旋入紫铜丝堵,然后顺序交替地钻丝孔,在紫铜丝堵的丝扣部分涂上黏结剂,再旋入紫铜丝堵,并使之互相交接(相交1/4直径)。旋入完毕后,用水锤轻轻敲打一遍,外表面用锉刀锉平整。

图3-1 用丝堵修复机身示意图

②盲板修补。此法与丝堵修补相似,即在裂纹端部钻孔,再在裂纹两侧视情况钻孔;铰M12~M20螺孔数个,用厚度为3~6mm的钢板按该部位的形状锤制,再用螺钉拧紧即可。也可在3~4mm的紫铜板上钻孔,并在机体有裂纹的部位钻孔、攻螺纹;在紫铜板与机体间涂铅粉油后,用螺钉将紫铜板拧紧。也可用钢板做成特制盲板,并在机体需要修补处加工出带有燕尾槽的圆形孔,然后将盲板放入并用锤子砸平,如图3-2所示。

图3-2 盲板

③焊补方法。一般用于非重要部位的修补。焊补方法是用氧乙炔焰焊接,其工艺操作较困难,处理不好极易产生裂纹。处理前需要在损坏部位上预热,事后要保温,以消除铸铁的内应力,防止铸铁产生裂纹。

除上述方法外,对非重要部位还可用环氧树脂黏结剂或其他黏结剂粘接,一般用于消除漏油。

修补后的机体应重新试漏,并保持8h,不得有渗漏现象。

3)基础沉陷的检查与修复 一般在基础顶面四角预埋用不锈钢料制成的铆钉作为观测点,在安装前及安装后或运转后每年修理时观测一次,检查是否均匀沉陷。均匀沉陷并无妨碍,沉陷到一定程度就不发展了。但不均匀沉陷是有害的,它使压缩机不能保持垂直和水平,容易造成磨损不均匀,并使气缸的支撑受到过大的负荷或因此脱开,管道和设备拉裂,电动机空气间隙不均,影响电气性能等。沉陷的原因可能有:地耐力不够;地基内的废墟、池塘、水潭等未处理妥当,填土不实;地基系大孔性土壤,水土流失严重,地下水或流砂的影响;压缩机的重心和基础底面偏心距过大等。

基础出现裂纹时,应根据裂纹伸展程度,检查是否由混凝土基础设计或浇灌不当造成的。若裂纹由顶向下伸展,一般是上部原因,是压缩机作用在基础上的力和力矩过大或机器振动等造成的;裂纹由底向上伸展,一般是下部的原因,是地基土壤问题造成的。裂纹部位加封石膏,便于观察发展情况,查找原因,研究解决办法。

基础裂纹不大时,可以把缺陷铲除干净,补浇水泥基础。机体、基础有下列情况时,应拆下机体另行安装。

①基础下沉较严重,或基础主要部位有裂纹且继续扩展,影响到机器的正常运行。

②机体边缘与基础脱离周长为全周长的50%或其垂直振动大于0.25mm。

③机体严重漏油,需拆下修复。

④局部修理如更换垫铁或基础螺栓时,水平变化很大,已超过0.25~0.40mm/m。

⑤滑道严重损坏,需拆下修复。

⑥机体有缺陷,需拆下修复或更换。机体的拆除步骤及方法:

a.测量。机体在拆除前,应对机体的水平以及主轴颈的纵向、横向水平进行检查测量,并以原基础或其他附近建筑物为基准,测定机体中心标高。若为双列机身,应用拉线或其他方法测量机身中心线的平行度,并将测量结果做好记录,安装时供参考用。

b.机体的拆除。铲除机体四周的水泥灌浆,使之露出全部垫铁,记下垫铁的位置及其高度。用自身千斤顶和外加千斤顶进行机体试顶。如机体略有升起,即可同时顶起各千斤顶。使机体离开基础表面20~50mm,再用起吊工具吊起,移开并用枕木垫稳,以便检查与修复。

机体或基础修好后即可按上述记号安装。

4)地脚螺栓缺陷的处理

①螺栓中心距有偏差。螺栓直径在25mm以下时,如图3-3所示,可将混凝土凿开一个洞,用乙炔焰将螺栓加热打弯,以调整中心距。为防止螺栓旋紧时又伸直,可加焊钢板来加固。加固的钢板厚度一般大于螺栓直径,宽度大于螺栓直径的两倍,放置的高度视实际煨弯情况而定。

图3-3 螺栓中心偏差时应加钢板加固

1—螺栓;2—焊缝;3—加焊钢板;4—基础

②螺栓拉断,露出基础太短。当螺栓直径在30mm以上,中心距偏差不易煨弯校正时,可在螺栓周围凿开个深坑,将螺栓切断,用一方钢焊在螺栓中间,将螺栓接长至需要的长度。若强度不够,还可在螺栓的一侧或两侧焊钢板固定住,如图3-4所示。加固钢板的长度为螺栓直径的3~4倍。为了安全,应选用至少500mm长的钢板。

图3-4 基础螺栓的接长

1—新接基础螺栓;2—原有基础螺栓;3—焊接钢板;4—方钢

③地脚螺栓由于松动被拔离基础。可采用图3-5所示的方法进行加固,可先把地脚螺栓放回原位置,然后把基础预留孔凿成两头小、中间大的形状,在螺栓上焊接纵横两根短圆钢,用水冲净,再浇瓜子片混凝土,将螺栓固定住。

图3-5 被拔出的基础螺栓的固定

1—焊接圆钢;2—基础螺栓;3—基础

注意:地脚螺栓一般由含碳量较高的中碳钢如35、40、45钢制造,其焊接性能较差,一般情况下有形成裂纹的倾向。焊前应预热,焊后进行消除应力的热处理。

3.3.2 曲轴

曲轴受到活塞力、往复惯性力、曲轴旋转惯性力等的作用,使之发生横向、轴向、切向的变形,所受力通过轴承传到机体上。

曲轴在运转中的故障,只有极少数是因制造质量问题引起的,而大多则是由安装、检修不佳所致。

(1)曲轴的拆卸、清理、检查

1)曲轴的拆卸 曲轴拆卸前必须移开电机定子和拆开转子,否则不能起吊。皮带传动的压缩机与联轴器传动的压缩机除外。

①电机定子拆除。拆除定子防护罩及定子支座的地脚螺栓和稳钉,松开定子底座的顶丝。用钢管穿过定子支座的圆孔,把钢丝绳两头分别套在钢管两端,吊起定子的一个支座。起吊时总起升高度不得超过定子与转子的间隙。定子离开底座后,抽出支座垫片,换上ϕ5mm的圆棒或光焊条,使棒和轴垂直,作为定子平移滚动之用。放下吊钩,用同样的方法在另一个支座下换上圆钢棒。然后在高压侧挂两个倒链,分别钩在两个支座上平移定子。在移动时,应注意转子与定子不能相碰,圆钢棒不能脱落。

②电机转子拆移。定子移开后,盘车使转子上、下两部分的分界线处于水平位置,用两根20工字钢制的横梁或八根枕木(每两根叠在一起),分别穿过下半部转子的轮辐,架在两边的基础上。用钢丝绳扣挂在转子的上半部,吊住转子,再用气焊迅速把8个固定环烤热取下,然后拆卸连接上、下两部分转子的螺栓,同时割断电机线圈连接导线,这时可吊出上半个转子。

③曲轴拆卸。用钢丝绳环绕主轴一周,一端扣在靠高压侧转子旁边的曲轴上,另一端挂在天车大钩上。为了便于拆卸,并弥补起吊时起重钩的作用线与曲轴重心的偏差,以及曲轴的窜动,需把高压侧拐臂上的平衡铁拆掉。在天车大梁上挂一个5号倒链,吊住低压侧拐轴(起吊时需用麻袋等包扎物把拐垫好,以免擦伤曲柄销),以调节曲轴平衡。然后起吊,使曲轴向上及向低压侧移动吊出。

主轴在大修时一般不拆卸,只在特殊情况下,如机座找正、主轴光刀或更换时才进行。

2)曲轴的清理及检查

①测量曲轴的摆动差。主轴的摆动差是曲轴在瓦内旋转360°时的摆动数值之差。把磁性千分表架放在曲轴主轴承座的平面上,触针顶在主轴颈上方位置,盘车使曲柄销停在某一位置时,调节千分表,使指针指在零。然后盘车,每转90°记下千分表读数,要求主轴摆动差在0.05mm以内。

②测量曲轴的主轴颈水平。用高精密度水平仪测量。曲轴旋转360°,每转90°测量一次,每次测轴颈两端的两个点。为了防止水平仪本身有误差,测量时必须把水平仪转180°,反复测两次,取它的平均值。

由于飞轮重量的影响,会使曲轴产生微小的弯曲,而且主轴颈的锥度也会产生影响,在测量时要予以考虑。

③测量曲轴在轴承座孔内的位置。用内径千分尺在主轴中心的水平位置测量主轴与两侧轴承座孔的三条筋的距离。每一对数值应该相等。测量的目的,一方面是在修换底瓦时作参考,另一方面是检查曲轴有无歪斜情况。

④检查测量主轴颈和曲柄销表面粗糙度、圆度和圆柱度。圆度和圆柱度公差都要求小于0.05mm,表面粗糙度不能满足要求的,应该用油石磨光。

主轴颈与曲柄销必须进行超声波探伤,检查有无缺陷,以及缺陷发展情况,尤其是在主轴颈与拐臂连接的根部。图3-6为测量主轴颈与曲柄销圆度和圆柱度的示意图。

图3-6 主轴颈、曲柄销测量点位置

当主轴颈与曲柄销的圆度、圆柱度公差大于或接近表3-16规定的最大值时,应进行修圆。

(2)曲轴的修复

1)曲轴颈部“咬毛”、轻微疤痕的修复 主轴颈和曲柄销一般就地修复。用00#砂布或金相砂纸在销颈上绕一周,拉住砂布两端作往复运动。有时把宽度与轴颈长度相等的砂布用皮带或绳包住绕在轴颈上,拉动皮带或麻绳频频旋转,直至疤痕、疵痕等消除后,再用布面按同样的方法拉动,可改善表面粗糙度。有沟纹的地方用油石修光。

2)磨损曲轴的修复

①曲柄销与主轴颈磨损后的圆度或圆柱度公差值不大于表3-16中有关规定的最大公差时,可用油石、手锉或抛光用的木夹具中间夹细砂布进行研磨修正。

表3-16 主轴颈与曲柄销的圆度、圆柱度公差  单位:mm

注:括号中为最大公差值,括号外为标准公差值。

②如圆或圆柱度公差大于表3-16规定的最大公差时,用车床或磨床等机床光磨成统一尺寸。在车削或光磨轴颈时,必须严格保持圆角半径。

③光磨后,可在木夹具内衬以00#砂布或细磨膏把轴颈进一步抛光。

④圆角上的擦伤用手工修整或机械加工方法消除。

⑤凹陷的圆角或轴肩最好用焊补的方法进行修复。

手工修复时,必须先做胎具锉研。步骤是:

a.将轴颈圆柱分成八等分,沿轴颈长度分三处。

b.按等分及各截面测量轴颈尺寸。

c.按测得的十几个直径数值,计算应锉削量。

d.在最外端的截面锉出标准直径,再沿整个轴颈进行。修理时用千分尺、平尺校对,直至合格为止。

e.锉研自制胎具由铸铁材料制成,取其1/3圆弧(此内径尺寸比修理的轴颈尺寸要精确)进行修复。

f.轴颈磨损较大或已经几次修磨,轴颈尺寸已达到极限值时,可采用电喷镀,使轴颈表面形成金属喷镀层。为使金属喷镀层厚薄均匀,喷镀前应将轴颈按其圆柱度公差精车,喷镀层的半径厚度在0.5~1.2mm范围为宜,过厚或过薄易引起脱层或强度不够。喷镀后的轴颈须经机械加工恢复到原来尺寸。

车削、研磨后的轴颈减小量应不大于原来轴颈的5%。

3)曲轴裂纹的修理 轴颈上有轻微的轴向裂纹时,如修磨后能消除,则可继续使用。径向裂纹一般不加修理,因为在使用过程中受应力作用裂纹会逐渐扩大,甚至发生严重的折断事故。

4)曲轴弯曲和扭转变形的校正

①弯曲变形较大的曲轴,可采用热压校正法。把曲轴放在V形铁上,先用氧乙炔或喷灯对弯曲的凸面进行局部加热,温度控制在500~550℃之间,即呈暗红色。然后对弯曲凸面施加机械压力。在加压过程中,继续对曲轴弯曲部位进行缓慢加热,加温应均匀。用热压法校正曲轴的弯曲,一般需要重复多次,直至稍有相反方向的弯曲为止。

②曲轴的弯曲和扭转变形较小时,用车削和研磨方法消除。车削和研磨后的轴颈减少量应不大于原来轴颈的5%,同时还必须相应地更换轴瓦。对较大的弯曲变形,校直时的反向压弯量以不大于原弯曲量的1~1.5倍为宜,还应使校直后的曲轴具有微量的反向弯曲。校直时应根据变形的方向和程度,用小锤或其他风动工具沿曲轴进行“冷作”,以消除集中的塑性变形。

弯曲变形的第二种校正方法如图3-7。曲轴的弯曲和扭转变形可借助于千分表来发现。将千分表安置在轴颈上,而轴颈分成4等分或更多的等分,缓慢地转动曲轴,分别测量出读数,做好记录。

图3-7 弯曲变形的千分表校正法

将曲轴架在平台的V形铁架上,在中间一道曲轴轴颈或轴拐轴颈拟加压部位的下面立好千分表(最好将千分表触点立在被加压轴颈的径向端部,这个部位的磨损量较小,数字较准)。然后分段缓慢地增加压力,最后一次压下量不能过大,以避免曲轴发生弹性变形。另外,曲轴校直时的反向压弯量要比原弯曲量大一些,以不超过原弯曲量的1~1.5倍为宜,这样使校直后的曲轴具有微量的反向弯曲。

5)擦伤或刮痕的修理 曲轴轴颈出现深达0.1mm的擦伤或刮痕,若用研磨的方法不能消除时,则必须予以车削和光磨。

6)键槽磨损的修理 曲轴键槽磨损宽度不超过5%时,可用钳工、刨或铣来扩大键槽进行修复,但不得超过原来宽度的15%。若键槽磨损宽度大于5%时,须先补焊,然后用刨或铣加工到原来的尺寸。焊补的质量很重要,故应特别注意。

7)曲轴现场更换 压缩机曲轴一般都是整体式。在个别情况下,如在制造和安装方面有特殊要求时,也可把曲轴分成若干部分分别制造,然后用热压法、法兰、键销等永久或可拆的连接方式组装成一体。

8)曲柄安装注意事项 从打开加热炉门到曲柄装在主轴上,顺利时可在20min或更短的时间内完成。但在曲柄冷缩到主轴温度之前,应有专人定时观察冷却情况,尤其当主轴与曲柄温差在150℃左右时要进一步检查主轴和曲柄的相对位置,一旦发现问题应立刻采取纠正措施。

曲柄在受热后,不仅孔径增大,而且长、宽、厚等各尺寸均有胀大,所以在安装前主轴端要留有足够的尺寸,以防止曲柄安装不到位。

在固定曲柄时,不允许有限制曲柄自由收缩的约束力。

安装环境风力过大且保温不好时,会使曲柄各部分在冷却过程中产生较大的温差。因此,在环境较差时,宜采用一定的保温和防风措施。

3.3.3 联杆

(1)联杆的常见故障

①材质的化学成分不对、机械性能不符合要求;锻件未经正火处理,正火后未进行回火处理,有白点、裂纹等。

②加工不良,常见的如杆身表面粗糙度不好,有粗的尖沟状刀痕,杆身与头部的圆角过渡面不符合要求等。

③装配时,曲轴中心线与机身滑道中心线不垂直,联杆歪斜,使轴承歪偏磨损;轴瓦间隙不当,引起烧瓦、抱轴、严重敲击、联杆损坏等。

④润滑油量少、油压低、油温高、污物堵塞油路,引起轴承烧熔,甚至联杆损坏等。

⑤机身、气缸、联杆螺栓断裂,以及液击引起联杆损坏等。

(2)联杆的检查

①拆卸时要仔细检查大、小头的磨损状况,杆身须做无损探伤,检查是否有内部缺陷。

②仔细检查大、小头轴承间隙,轴承内外表面情况及轴承合金与钢壳贴合情况等。

③拆卸前检查联杆螺栓有无松动,拆卸后仔细检查联杆螺栓螺纹,并做磁粉探伤检查。

④联杆大、小头中心线的平行度公差,在100mm上不超过0.02mm。

(3)联杆的修复

1)大头分解面磨损的修复 联杆大头的分解面磨损或破坏较轻时,可用研磨法磨平或者用砂纸打光。修整后的分解面不允许有偏斜,并应保持相互平行。可用涂色法进行检查,接触点应均匀分配,且不少于总面积的70%。

若分解面的磨损或破坏较严重时,可用电焊修补,再用机械加工的方法达到原来的要求。焊补作业应分次进行,每次的焊补厚度不得超过1.5mm。每焊完一层后,应冷却到与周围空气温度相等时再焊下一层。否则,温度过高容易使联杆产生变形。另外,在焊下一层时,应彻底消除前一焊层上的氧化物、熔渣及溅斑。焊补时,焊层的总厚度最好在5mm左右。

2)大头变形的修复 联杆大头变形的原因是由于轴承突出过高。因此,装配时应保证轴承的突出高度最好不超过0.05~0.15mm。至于修理的方法,是先在平板上检查其变形,再进行车削加工,一直到分解面恢复到原来的水平为止。

3)弯曲变形的校正 联杆的弯曲和扭转变形,可用联杆校正器进行检查,并在虎钳或特种扳钳上敲击校正。弯曲时,可用压床或手动螺杆顶使之扳直,也可以用火焰校正法进行校正。

4)联杆螺栓的更换 使用过程中发现下列情况之一时,应予以更换(联杆螺栓一般不进行修理)。

①联杆螺栓的螺纹损坏或配合松弛。

②联杆螺栓出现裂纹。

③联杆螺栓产生过大的残余变形。联杆螺栓的螺纹损坏或配合松弛,一般是由于装配时,拧紧联杆螺栓用力不当引起的。螺栓拧得过紧,螺纹损坏;拧得过松,配合松弛。最好用测力扳手拧紧联杆螺栓,这样可以防止上述情况发生。

联杆螺栓的裂纹,可用5倍以上的放大镜对螺纹对其圆角、过渡面等处进行检查,也可用浸油法进行检查。先将联杆螺栓浸入煤油中,然后取出拭擦干净,再涂上一层薄薄的渗了白粉的溶液,待白粉干后,裂纹处会出现一条明显的黑线。必要时还可用磁粉、着色或超声波检查。

联杆螺栓装配时,可用测微卡规、专用卡规或厚薄规测量其弹性伸长度,不应超过联杆螺栓长度的1/1000。使用中如果发现联杆螺栓的残余变形量大于2/1000时,应予以更换。

(4)联杆大头和小头轴瓦的修理

①用曲柄轴时,连杆常采用闭式结构。先检查瓦背与联杆、斜瓦座的接触面,斜瓦座和斜铁的接触面,斜铁和连杆的接触面。若接触不好,需进行研刮,使各接触面都均匀接触。用红丹油检查,接触面达到60%以上。

研刮旧瓦时,按修理前测得的轴瓦间隙与垫片厚度来调节垫片,使轴瓦比轴颈小0.05mm左右。在轴上涂红丹油,将联杆装在曲柄销上,拧紧斜铁螺钉,用塞尺检查大头瓦及斜铁有无间隙。用同样的方法检查小轴和小头瓦。如果瓦和斜铁有间隙,则需分别调节垫片或刮削斜铁来消除。联杆组装后,盘车研磨轴瓦;如果不组装研磨,容易发生偏斜。拆下联杆,根据接触情况进行刮削,并反复研刮,随时调整轴瓦垫片,使垫片始终保持压紧状态而轴瓦无间隙。当瓦与曲柄销刮后接触均匀,曲柄销与每块瓦接触圆弧面为120°,接触点不重,并且接触面积达到70%以上时,可用加垫片方法来调节间隙。

新瓦在内径车完后,研锉瓦背等,再与轴颈研刮。

②使用曲拐轴时,都采用剖分的结构,大头盖与杆体用螺栓连接。联杆大头瓦的研磨在曲柄销上进行。瓦背与联杆大头的凹面应仔细研刮,瓦背不应加垫片。瓦口垫片要平整,不允许加偏垫。垫片内侧离开轴颈表面的间隙不能太大,一般为0.1~0.25mm,否则大头瓦润滑油会大量外流,致使轴承润滑不良。

大头瓦的检修方法视损坏程度而定。钢瓦壳与轴承合金应结合良好,不应有裂纹、气孔、分层等现象。磨损后的轴承合金厚度不足原厚度的2/3时,应予更换(对于厚壁瓦而言)。对联杆大头瓦与小头瓦,应先各自研刮后,再用联杆组装,盘车研磨轴瓦;之后拆下联杆,根据接触情况进行刮削,并反复研刮,直至接触面积达到70%以上,且接触均匀为止。

3.3.4 十字头

(1)十字头的检查与修理

1)测量和检查

①用电动或手动盘车,使十字头处于滑道的前端、中端、后端三个位置,用塞尺分别测出上、下滑履与滑道的间隙。在圆弧面上等分测三点,做好记录。

②盘车测量活塞杆在滑道内的对中情况,测量十字头在前、后死点位置上的高度。

③检查滑履是否损坏,滑履上轴承合金的破裂、剥落等的面积超过总面积的30%时,应更换滑履。

④检查联接器(或螺纹、法兰、楔)是否有裂纹,配合是否合适等。

⑤测量十字头销的圆度和锥度,大于规定值时应进行磨圆。检查十字头销有无裂纹,特别应注意检查有无径向裂纹。

2)十字头销的处理 十字头销两端锥面与十字头体锥形孔互相配研。研磨时要把十字头放平,使大锥形孔向上,十字销垂直放在孔内。用工具使销在孔内旋转,反复研刮,并涂以红丹油检查接触情况,使接触点分布均匀,接触面积达80%。如果接触不好,可用刮削十字头的锥形孔来消除;如果锥形面的锥度不合,应按孔的锥度磨削十字头销锥面,然后再进行研刮。有遇细微裂纹时应锉光,严重时要更换。

3)十字头的修理

①拆掉十字头上下滑履后,用煤油洗净擦干,涂上一层白粉,用铜棒轻击十字头,再用放大镜检查。若十字头(特别是十字颈与连接盘连接处)有裂纹,则在撞击后必有油渗出。

②十字头滑履的刮研:先在滑道上粗研,以滑道为胎具刮滑履。在滑道上涂一层薄薄的红丹油,然后把滑履放在滑道内推动,吊出滑履进行粗刮研。

粗刮研后,要求接触面不小于总面积的30%,并使滑履的圆弧重合于滑道的圆弧,且接触良好。组装本体,拧紧连接螺栓,装上联杆和活塞杆,再盘车细刮研。要求接触均匀,接触面达70%以上。可按图纸要求确定滑履间隙;无图纸时,对滑道直径小于1m的滑履间隙,可参照下式求得:

   (3-5)

式中 δ——上滑履与滑道的间隙,mm;

D——滑道直径,mm。

上滑履与滑道不应有间隙。

③检查十字头在滑道内是否对中。测量点选在十字头连接盘上,要求偏差不超过0.04~0.10mm。如果达不到要求,需调整十字头滑履上下垫片,同时,用塞尺检查滑履间隙。若不符合要求,应根据十字头对中情况,调整滑履垫片或刮研十字头滑履。十字头上下滑履间隙,应在连接活塞杆和装上联杆后进行一次复查。如发生变化,误差超过允许范围时,应分析原因进行修正。当十字头偏斜时,不得采用加偏垫的方法来调整,以免开车后由于紧固螺栓松动,使偏垫移位,堵塞油孔,造成轴瓦烧坏。十字头与滑履间隙测量和对中测量同前面所述。

整体式十字头比分开式十字头简单,可按分开式十字头检查与修理,唯一不同的是滑履间隙不能调节。

(2)十字头滑履与滑道拉毛的修复

十字头滑履与滑道拉毛,表面呈麻布状时,可选用适当的黏结剂进行修补。将缺陷部位清理干净,多次清洗并在施黏结剂前用丙酮再洗一次。调匀黏结剂,施于滑道缺陷部位,用刀刮平,以避免用机床进行机械加工。先自然固化,后用灯烘烤,再用00#砂布或金相砂纸打磨即可。

3.3.5 轴承

(1)滚动轴承

滚动轴承应用范围很广,其检修并无特别的要求,故在此不作介绍。

(2)滑动轴承

1)厚壁轴瓦的检查和修理 由于压缩机进行周期性的吸气、压缩和排气,故主轴承所受的力也随着活塞的位置变化而周期变化。而卧式压缩机的结构形式决定了主轴承在其水平中线位置部分的受力较大,因此,主轴承的轴瓦采用上、下和左、右两侧的四瓣瓦组成。下瓦支承在轴承座上,用4只螺栓固定,两瓣侧瓦(或称站瓦)靠斜铁和斜铁螺栓楔在主轴承和轴承座之间,上瓦用主轴承螺栓通过瓦盖压紧在侧瓦上。润滑油由上瓦的油孔注入。

主轴瓦用铸钢铸造,内层浇铸轴承合金。为了弥补轴瓦与轴承合金接合不牢的缺点,在轴瓦上加工出轴向和周向的燕尾槽,以增加轴瓦和轴承合金的接合力。

为了使主轴在运行时更好地润滑,主轴与轴瓦之间留有一定的间隙,一般采用轻转配合。根据经验取主轴与轴瓦的间隙,其中D为轴颈直径。

①厚壁主轴瓦的拆卸与检查。 拆掉挡油盖,测量主轴台肩与轴瓦的轴向间隙,主轴瓦的顶间隙。拆开瓦盖螺丝,拧紧顶丝把瓦盖顶松,用钢丝绳钩住上瓦盖的吊环,吊出瓦盖,用塞尺测量主轴与侧瓦、侧瓦背与斜铁、斜铁与轴承座孔所在平面之间的间隙。拆掉斜铁螺丝帽,用铜棍把斜铁打落下去。在侧瓦上拧上拴着麻绳的吊环,将麻绳松挂在天车吊钩上。沿侧瓦口切线方向提起侧瓦,使侧瓦绕主轴颈旋转出轴承座至上瓦位置。当侧瓦离开轴承座时,即用木棍塞在侧瓦与轴承座之间,起吊侧瓦、取出斜铁,留下斜铁位置记号。

两边底瓦的拆卸不能同时进行。拆卸时把天车大钩对准主轴中心线,用钢丝绳扣在主轴挡油槽内,锁上落虎扣,吊起主轴(或用千斤顶把主轴顶起)。起吊前应把另一边主轴瓦螺栓和斜铁螺栓松掉。在特殊情况下,只需检查某一边底瓦时,另一边主轴瓦的螺栓不一定也要松掉,但是主轴的起吊量应严格控制,不能超过1mm,因为起吊量过大可能会损坏主轴瓦及其螺栓,同时也使轴承座孔的上部分和主轴的间距太小,底瓦转不出来。当主轴离开底瓦1mm时,即用方木或型钢架子把主轴垫实,松开吊钩,拆掉底瓦4个定位螺栓,同时在机座上留下底瓦位置标记。将一根ϕ8mm铅丝两头穿过底瓦并打死结,一端扣在底瓦固定垫子的螺栓上,打结一端挂在天车小吊钩上。起吊和移动小跑车,使底瓦沿着主轴旋转到上瓦位置,再改用吊环螺栓把底瓦吊起。

②厚壁主轴瓦的研刮和安装。无论是修补的旧瓦或是更换的新瓦,首先应检查瓦背的接触情况。要求用红丹油检查,接触均匀,接触面积达到60%以上,否则应锉削。瓦背的接触虽然对轴瓦的运行影响不大,但却是影响底瓦轴承合金的主要因素之一。锉好底瓦瓦背后,将之装在轴承座上,并用水平仪检查水平。如更换一边底瓦,则参照轴承座孔和主轴颈的水平找正。如果稍微差一些,可于研刮底瓦时纠正过来。没有问题之后,拧紧底瓦的4个固定螺丝,用水平仪检查底瓦两个瓦口(与曲轴方向垂直)是否水平。放下主轴,盘车研磨,并取出刮削。刮刀刮削的方向应与上一次相互错开。在研刮的同时,用水平仪和内径千分尺检查主轴水平,并使之在轴承座孔内对中。用红丹油检查主轴与底瓦的接触面积,应达到70%以上,且均匀分布。

在更换新的斜铁时,斜铁厚度必须校核准确。首先研铲直角平面,同时检查侧瓦瓦背的斜面情况,机座上与斜铁接触的平面是否良好,有凸台时应先锉平。斜铁与瓦背接触的斜面,一定要在侧瓦装上后,涂上红丹油,在轴承座上反复提紧、松动斜铁研磨。在提紧斜铁的同时,用塞尺检查斜铁两个面有无间隙,并注意侧瓦与底瓦之间有无间隙,根据所测的间隙和接触情况进行铲刮。当斜铁和侧瓦的斜度不符时,一般都用加工斜铁的斜度来消除。如果机座平面及侧瓦瓦背表面状况不良,也应铲刮,然后再铲刮斜铁。两个接触面的接触要均匀,用红丹油检查,其接触面积达到60%以上。斜铁拉紧以后,各个平面之间不得有间隙,侧瓦与底瓦之间也不得有间隙。如果原来旧有的斜铁由于本身磨损或侧瓦磨损等原因,使之在提紧以后部分露出侧瓦的上平面时,应更换新的斜铁。但因为某些原因不能及时更新时,可以先把斜面线引在斜铁两侧,用堆焊的办法把斜铁加厚,再根据原来的斜度刨(或铣)平,然后刮研。不许用去掉露出部分的斜铁来凑合使用,更不允许采用在斜铁平面上加垫子的错误办法。

装上侧瓦、斜铁,在主轴颈上涂红丹油。拧紧斜铁螺栓,按修前侧瓦上平面的垫片、上瓦间隙及主轴螺栓松动程度来调整垫片,使瓦盖压紧后,轴和上瓦刚好接触。装上瓦和瓦盖,均匀拧紧主轴承螺栓。盘车研磨,观察飞轮旋转是否均匀。如果旋转不均匀,说明轴颈和轴瓦压得过紧,必须重新调整。研磨后,如果发现侧瓦只有上半部或下半部接触,另外半部分有较大间隙时,在侧瓦下面有垫片的情况下,可以用调节上下垫片的方法来使它接触均匀。但在调节上下垫片或者经过刮削以后,如仍然出现上述现象时,应重新检查斜铁和侧瓦背之间有无间隙,侧瓦和底瓦两平面之间有无间隙,并注意此间隙是否均匀。通过检查,可以判断斜铁的斜度是否正确,底瓦是否发生转动。如果底瓦向某一个方向转动了,则某一个方向上的一块侧瓦在下半部分接触,与底瓦平面之间靠近主轴颈处(内侧)有间隙,斜铁的上部有间隙,而另一块侧瓦则在上半部分接触,与底瓦平面之间在远离主轴颈处(外侧)有间隙,斜铁的下部有间隙。根据以上分析结果,可以采取相应的措施纠正,使轴颈与上瓦的接触面积达到70%以上,并均匀接触。轴颈与侧瓦的接触情况要求达到:瓦的下半部分接触点重,上半部分接触点轻。或者瓦刮到接触面积达70%以上,并且均匀分布后,在上半部交叉重刮两次。也可以在侧瓦下面加0.05mm垫片,这样在运行状态下轴颈和瓦接触得更好。

侧瓦间隙要求每边0.3Δ0.4ΔΔ是顶瓦间隙,mm),与上瓦成楔形。调节侧瓦间隙的方法有两种。一种是用铜皮调节:先在每一块斜铁与轴承座之间加所要求间隙量厚度的铜皮,拧紧斜铁螺母并作出标记,然后松去螺母,并记下松去的圈数。抽掉铜皮,将侧瓦向斜铁方向移动一些,再把螺母上紧到原来位置即可。最后用塞尺复查,误差太大时要分析原因。也可把铜皮垫在轴颈与瓦之间,但铜皮插入不宜过深或过浅,否则会造成测量上的误差。

另一种方法是用塞尺反复测量进行调节。这种测量方法比较麻烦,费时。

主轴瓦上瓦间隙要求为1/1000D左右,D是主轴颈直径(mm)。

上瓦间隙调节测量方法有两种。第一种方法是压软铅丝测量。在主轴颈两头离轴肩约80mm的位置,沿轴的圆周方向放置两根ϕ0.8~1.0mm的软铅丝,侧瓦上平面沿轴向各放一根。然后把上瓦及瓦盖装上,均匀拧紧主轴承螺栓。再将螺栓松掉,吊开瓦盖及上瓦,取出被压扁的软铅丝(取出时方向不要搞错)。用外径千分尺测量软铅丝厚度,便得出两个测量的间隙Δ1Δ2

间隙调整主要根据Δ1Δ2值的大小来决定。Δ1Δ2之差不应超过0.05mm。当Δ1Δ2小于要求值时,则可在侧瓦上面增加垫片来调整间隙;反之,则减少垫片。但是,调整垫片不能单纯只按照Δ1Δ2值进行,同时也要考虑各个点的间隙。

在测量调节上瓦或侧瓦间隙的同时,应考虑轴颈的圆度对测量的影响。如果轴颈有圆度公差,且较大值在垂直位置,那么,在调节上瓦间隙时,应取规定值的下限。调节侧瓦间隙时,则取规定值的上限。

第二种方法是直接调整垫片法。按修前垫片厚度与轴瓦间隙,抽去0.05mm左右的垫片,在轴上涂少量红丹油,然后装上瓦和瓦盖,均匀拧紧主轴瓦螺栓。盘车研磨后,拆下上瓦,检查轴瓦接触情况。若接触点重,表示垫片抽多了,侧瓦上的垫片没有压紧,此时应在刮削后适当增加垫片,并重复上述步骤。若接触点轻,表示侧瓦上的垫片已经压紧,这时可以不减或少减垫片,并反复进行研磨,直到接触面达到要求,且接触都很轻为止。最后在侧瓦上面各加顶间隙数值的垫片即可。在装配轴瓦前,必须用煤油把轴颈和轴瓦都清洗干净,疏通油路,加上润滑油;各组垫片必须平整,用埋头螺钉固定好,再装瓦及瓦盖,均匀拧紧螺栓。

在研刮底瓦、侧瓦和上瓦的同时,用塞尺测量瓦端与轴颈突缘、曲柄销之间的轴向间隙。要求内侧间隙1.5~2.0mm,外侧间隙0.2~0.3mm。若间隙过小,刮瓦时可刮去瓦端轴承合金;若间隙过大,则进行堆焊再刮平。

主轴承润滑油密封圈由于使用时间过长,容易被主轴磨损。运行时润滑油从密封圈内泄漏出来,被电机转子上风扇叶子吸入后,会腐蚀电机线包上的绝缘层。这样不仅浪费润滑油,腐蚀基础,妨碍车间卫生,而且影响电机绝缘性能,降低电机寿命。

每次大、中修都应重新调整密封圈与主轴间隙。调整方法是将原来密封圈清理干净,进行补焊,然后研刮,使间隙达到要求。

主轴瓦刮削完毕后把瓦全部吊出,用煤油洗干净(包括主轴颈和轴承座),尤其是不应堵塞油孔或有其他杂物。然后把所有零件按原来位置和方向进行组装并加润滑油,同时注意垫片不应挡住油路和磨轴。组装完毕后复查侧瓦上下垫片处有无间歇。

③厚壁瓦轴承合金的焊补。轴瓦上的轴承合金层不够用时、局部轴承合金碎裂或者是局部存在缺陷时,可暂时使用焊补的方法进行修复。

焊补时,应先将轴瓦上原有的轴承合金层熔化到一定的深度,再用条状的轴承合金进行焊补。如果表面有不平现象,可加以熨平,然后按一般轴瓦加工的方法进行加工。

在采用这个方法焊补轴瓦的轴承合金层时,应符合下列条件:轴瓦上轴承合金层必须无脱层现象,并经充分脱脂;轴瓦上轴承合金层的剥落面,不超过1cm2,且在每一片瓦上不多于两处;焊补时采用的焊补合金,应当与原来轴承上的合金牌号相同。

乙炔焰焊补轴承合金的步骤:将旧瓦的瓦背加热,局部或全部化去原有轴承合金,之后放在10%~15%的盐酸中浸洗5~10min,取出用热水(70~100℃)冲洗,并用10%的碱液冲洗中和残留在瓦上的酸,再用热水冲洗干净。

将锡和轴承合金分别铸成直径为15~25mm的长棒。

用乙炔焰挂焊0.1mm左右的底锡,然后挂焊轴承合金,使之达到要求厚度(考虑机加工量)。

焊补时,焊接速度要快,焊迹要平整排列,并防止轴承合金与瓦体受高温影响而脱离。每次在每一边两端半圆弧边缘连续焊不得超过三条焊肉。焊补完一边后应使之冷却,转过来焊另一边,直到冷却下来,再接着焊补。整个焊补过程瓦体温度≤200℃。

④主轴颈与主轴瓦的间隙。径向间隙可按下面经验公式取用:

   (3-6)

式中 D——主轴颈直径,mm。一般D≤180mm。当D>180mm时,可取δ=0.001D

轴瓦的侧间隙一般取顶间隙的1/2。

轴瓦必须有一边是固定轴向窜量的,其轴向间隙,无明确规定时可取δ≥0.001D。另一边轴瓦的轴向间隙为1~3mm。

在实际使用中,压缩机主轴颈的上瓦和侧瓦间隙见表3-17。

表3-17 主轴颈上瓦和侧瓦间隙  单位:mm

2)薄壁瓦的检查与修换 立式压缩机与对称平衡型压缩机中,主轴瓦和曲轴瓦在水平方向所受的载荷不大。轴瓦由水平剖分的两部分组成,联杆大头瓦都采用两半的薄壁瓦。薄壁瓦一般都不带垫片,轴瓦磨损后不能调整,但薄壁瓦贴合面积大、导热性能好,承载能力大,因此,只要结构允许,现在都趋向于使用薄壁瓦轴承。

①薄壁瓦的检查。瓦衬厚度为0.5~1.5mm,若掺入轴承合金硬组织大颗粒结晶,会使轴颈拉伤。轴瓦内圆表面应光洁,不得有外来夹杂物及孔眼。合金层与钢壳应牢固粘合,不得有脱壳现象。轴瓦表面及对口平面应光滑平整,不允许有裂纹、划痕、碰伤及压伤。

②薄壁瓦的装配。为了保证轴瓦与瓦座贴合,轴瓦外表面半圆长度应比瓦座半圆长度大一些。

薄壁瓦外圆钢背面的贴合度,用红丹油涂色法检验,内径<180mm的轴瓦应不少于85%,内径≥180mm的轴瓦应不少于70%,并且接触均匀。

轴瓦的非工作表面应涂有镀层(推荐镀锡或镀铜,镀层厚度为0.002~0.003mm)。镀层应均匀,不得有镀瘤。

瓦衬在这样的厚度下,有接近于轴颈形状的适应能力,只要与轴颈或曲柄销配合间隙合适,可以不用刮研轴瓦。有时也可以交叉刮一些存油轻点。

为了使轴瓦工作可靠,可不用调整间隙的垫片,以消除垫片刚性不足使瓦背贴合不良的不利影响。

在压紧状态下,轴瓦对口平面对外圆母线的平行度公差,在100mm长度上不大于0.02mm。

通常薄壁瓦局部损坏或磨损后,都采用更换的方法,而不是修理。

3.3.6 气缸

(1)气缸(套)

①活塞抽掉以后,首先检查各级气缸(套)的圆度、圆柱度,测量前、中、后(或上、中、下)三个截面的垂直、水平(或东西、南北)内径,同时检查气缸内表面的粗糙度是否良好。由于气阀损坏的阀片、弹簧等物落入气缸或其他原因,往往在气缸壁上磨出很多串气通道,影响压缩机的效率。对于磨损严重的应考虑更换或镗缸。气缸允许的最大磨损量见表3-18。

表3-18 气缸允许的最大磨损量  单位:mm

②用水平仪检查气缸的倾斜情况,如发现气缸倾斜与十字头滑道倾斜相差较大,或者两者倾斜方向相反,并且超过允许范围时,应进一步分析原因,检查气缸连接情况,必要时进行拉线校核。属于气缸下部磨损不均匀,则需进行镗缸或更新,属于气缸本身倾斜过大,则气缸端要进行加工。

③检查气缸(套)有无碎裂、滑动等。

④检查气阀腔有无裂纹,气阀的密封面有无损坏与裂纹。

⑤检查各级气缸的连接面有无损坏。

1)气缸裂纹的修补 气缸出现裂纹一般是很难维持生产的,需要更换气缸。如裂纹较小或出现在次要部位,可考虑修补。具体的修补方法如下:

①钢板修补法。水套产生裂纹时,可在裂纹两头钻上直径4mm的小孔,在裂纹周围铰M10~M16螺孔数个(孔间距60~70mm),在裂纹处加上胶皮垫,用8~15mm厚的钢板压上,再用螺栓拧紧即可。

②在裂纹处进行冷焊修补,应选用纯镍或镍基焊条。常用的焊条有上焊74和上焊70。其化学成分见表3-19。

表3-19 纯镍、镍基焊条的化学成分和力学性能

补焊时的操作方法,按下列程序进行:

先清理裂纹,开凿坡口,并在两端钻孔,以免裂纹扩展。

焊前用红外线灯泡或其他方法进行烘烤,以除去水分。焊后仍需用红外线继续保温,使之缓慢冷却。

焊补时所用焊条应在150~200℃的温度下烘烤1.5~2h,除水后存入烘箱中,便于趁热使用。

在保证电弧稳定的情况下,用较小直径焊条和适当的电流以直流反接进行焊补。

为了避免使焊接处产生过大的温差,应采用多次分段焊接的方法进行焊接。每次焊接时间不应太长,每段焊接长度30~50mm。使焊接处的温差降低到一定程度时(以不烫手为原则),再进行下一次的焊接。

每焊完一段时,应立即用小锤敲击,以便获得较细的金相组织,提高其焊缝接头质量,借以消除因焊接而产生的内应力。

用小锤敲击完以后,应用细钢丝刷清除熔渣。在焊补过程中,每焊完一层,就须检查有无裂纹和气孔。如发现裂纹,应彻底铲除进行重焊。若发现气孔,则可用点焊进行修补。

裂纹焊补工作完毕后,用5~10倍放大镜进行检查,不允许有裂纹。可能情况下应进行无损探伤检查。

如焊接处须进行机械加工时,则加工后须再次用放大镜检查有无裂纹。

将操作情况和检查结果进行记录。

③丝堵修补。见机体检修。

④低压缸出口气阀的阀腔缺陷修补。如阀腔法兰有裂纹(未延至气缸体)时,可用加强环热装紧固后继续使用。如图3-8(a)所示。

图3-8 阀腔缺陷补救

如缸体气阀联接螺栓孔有气孔缺陷,从拧紧螺孔处漏气时,可用方铅块打入螺孔,并将螺栓绕上四氟薄膜后拧紧。如图3-8(b)所示。

⑤金属喷镀。一般用于修复压力不高时不大的裂纹。用凿子修整裂纹并除去残油或用角向砂轮机打磨,然后用金属喷枪将金属喷在裂纹上。

⑥在裂纹处涂油灰。仅仅用于堵塞不大的裂纹,一般用于冷却水腔裂纹修补。先将裂纹进行清洁并除去残油,再将成分相当的油灰填入。油灰的成分一般为66%的铁屑和34%的硇砂,或者是80%的铁屑和20%的硇砂和硫(其中2份硇1份硫)。堵塞前,用水和盐酸调浓;堵塞后,须干燥1~2h。

2)气阀阀腔密封平面损坏 密封平面轻微损坏时,可用该级气阀座涂以研磨剂(凡尔砂等)和机油进行实物对研,直到两止口平面完全贴合为止。如严重损坏,可用简单工具进行车削或磨研。

气缸的其他接合面,可以用类似的方法进行修复。损坏严重而无法现场修复时,应用机床或镗床修复。

3)气缸或缸套表面缺陷的修复 气缸表面有轻微的擦伤缺陷或拉毛现象时,可用半圆形油石沿缸壁弧周方向以手工往复研磨,直到以手触摸无明显的感觉时可认为合格。如拉痕较深而更换又有困难时,可用铜、银或轴承合金等熔焊在拉痕处暂时填补使用。若伤痕深达1.5mm,宽3~5mm以上时,须进行镗缸修理。

4)气缸的镗削 气缸由于磨损而使最大直径与最小直径之差达0.5mm以上时,或具有大于0.5mm的擦痕时,则进行镗缸。

①镗缸时应注意的事项:

在装入活塞的气缸端,最好车成15°的锥孔,以便装卸活塞和活塞环之用。

为了不使气缸表面因活塞和活塞环的摩擦而形成凹槽,应在气缸表面的两端制成圆锥形斜面。当活塞处于上、下死点(前、后死点)位置时,第一道或最末一道活塞环,应超越气缸表面边缘1~2mm。

带差动活塞的卧式压缩机,几个气缸串联在一条轴线上。镗缸时,各个气缸应镗去的厚度须取得一致。不然会使各级气缸接触不良,引起不正常的磨损或擦伤。

气缸内孔镗去的尺寸,在气缸直径上不应大于2mm。如须大于2mm时,应配制一种与新气缸内孔相适应的活塞和活塞环。

气缸表面如发现疏松或其他缺陷时,气缸内孔镗去的尺寸须增大到10~25mm时,应镶缸套。缸套的厚度对中等直径建议取8~10mm,对大直径建议取16~25mm,但必须进行强度核算。

②镗缸时,可根据工厂的设备和修理能力,用立车或镗床进行加工。利用镗床加工时,镗过的气缸表面上会留有相当显著的刀痕,因此,镗削后还须进行一次光磨。利用立车加工时,虽然可以用小进刀量、高速度的切削方法获得良好的精度和表面粗糙度,但也须稍加光磨。如果条件允许,镗削后的气缸表面再进行一次珩磨,效果则更为理想。对小直径气缸,可置于立钻上镗削和研磨,但须保证气缸中心线与钻床主轴中心线重合。也可在现场用自制工具进行镗磨。

③气缸镗孔后的技术要求:气缸直径增大的尺寸,不得大于原来尺寸的2%;气缸壁厚减少的尺寸,不得大于原来尺寸的1/2;由于气缸直径的加大而增加的活塞力,不得大于原来设计活塞力的10%。

5)缸套的更换

①更换条件 缸套有下列情况时需要更换。

检查发现缸套有裂纹、砂眼和破裂;缸套磨损严重,间隙超过规定值;缸套内表面有很多波浪状伤痕(深达0.3mm左右),或局部磨损严重(磨损面积达1/3以上),或有纵向沟纹;缸套的外径变形,有明显的间隙,并有转动或移动现象。

②新配缸套的要求 符合原图纸的尺寸。

按气缸的实际内径,检查缸套的外径尺寸公差是否符合要求。

在无图纸时,其公差范围可按下式选用。

过盈配合, δ=(0.000050.0002)D

自由配合, δ=D

式中 D——缸套外径,mm。

D在60~1000mm范围内。

③更换缸套的方法 拆除气缸螺栓和各种管线,吊出气缸,选择好适当的场地,放置平稳、牢固。用机具或螺栓压板将缸套扒出或用车床将缸套车削掉。

装配新缸套的步骤:

清洗缸套的内外表面。

在缸套外表面均匀地涂上压缩机润滑油。

按缸套的各开孔位置,在气缸的相应部位画线,供安装找正用。

自由配合的缸套,按画线对准的位置,用千斤顶或压力机等工具压入(图3-9)。过盈配合的缸套,则一般采用热装法,即将蒸汽通入气缸冷却水夹套,用草袋或麻袋盖好保温。缓慢加温,使气缸温度达到70~90℃。用内径千分尺实测气缸内径,当大于缸套外径时装入缸套,缸套达到端部时,撤掉蒸汽。

图3-9 缸套压入示意图

1—气缸体;2—钢套;3—球面垫;4—千斤顶

缸套装入后进行水压试验,试验压力一般为气缸工作压力的1.5倍。

高压级缸套的配合部分内径、外径的圆度、圆柱度公差不应大于0.01mm,全长的圆柱度公差不应大于0.05mm。

缸套装入后,检查注油孔是否畅通,自由端的缝隙是否合乎要求,一般为1.5~3.0mm。

缸套和气缸装配好后,检查气缸与机身滑道中心是否一致。较长的气缸采用钢丝拉线找正,使主轴与气缸中心互相垂直,双列气缸则应互相平行。

用上述各种方法修理后的气缸,均应进行水压试验,以检查修理后的质量是否符合要求。气室的试验压力一般为工作压力的1.5倍,水室通常为0.3~0.5MPa。试验时,不允许有渗漏和残余变形现象出现。

(2)注意事项

若压缩机压缩的气体是氧气、氯气或合成聚乙烯气体,必须注意:

①氧气能使矿物油激烈氧化而造成爆炸事故,因而不能用矿物油润滑,并且必须把检修过程中的油清除干净。凡是与氧气接触的零部件(如气缸、活塞、活塞环、填料函、气阀等)都要进行严格的脱脂工作。具体做法是:用工业酒精彻底清洗这些零部件,对起吊这些零部件的吊装工具也要避免接触矿物油,接触零部件的钢丝绳应脱脂或外包干净无油的麻袋等织物。

关于氧气压缩机的润滑问题,较早使用蒸馏水中加6%~8%的工业甘油,后来大多采用固体润滑,现在则采用无油润滑元件。

②氯气在一定条件下与润滑油中的烃类作用产生氯化氢,对钢铁有腐蚀作用,所以不能采用矿物油润滑。氯气压缩机应用固体润滑较为适宜。

③在高压合成聚乙烯的压缩机中,为避免润滑剂进入产品中,不能用矿物油,而应选用白油(33号)。

3.3.7 活塞及活塞环

因为有活塞环的关系,活塞圆柱形表面的磨损程度有限,通常不加修理。在气缸经过镗缸加大直径时,必须按加大的直径选配新活塞。这样,只有在活塞磨伤或活塞环槽和筒形活塞销孔磨损时才进行修理。

(1)活塞的检查、修复、装配

1)活塞的拆卸检查

①用压铅法盘车,检查气缸余隙量(也就是活塞与气缸的轴向间隙),并留下记录。

②用塞尺检查活塞与气缸内壁的径向间隙,测量等分的三个截面,每个截面上、下、左、右测4个点。

③抽出活塞杆后,先检查活塞表面、活塞槽、活塞与活塞杆锁母接触的内圆等处有无裂纹。如果有裂纹,根据使用情况进行水压试验,鉴定裂纹的性质,并设法消除,否则更新。

④检查活塞上铸造用的清砂孔堵头有无松动,有问题须重新拧紧或更换堵头。

⑤检查活塞锁母与活塞杆接触是否良好,如果接触不良,不仅会产生串气现象,而且会使活塞杆受力不好。

⑥检查活塞环槽磨损和变形情况,以及轴向窜量,注意槽面有无裂纹存在。

⑦检查活塞轴承合金的厚度及轴承合金有无裂纹、剥落或碎裂。如果发现问题,就要进行焊补。

2)活塞的修复和检查

①检查活塞锁母与活塞杆的接触好坏。在活塞孔的两端涂上红丹油,把修整好的活塞杆或新杆装入活塞内,活塞锁母丝扣涂少量机油。拧紧活塞锁母,再松开,拆下活塞杆,检查与接触平面的接触是否严密均匀。如果接触不好,则有三种可能性:活塞锁母的端面和丝扣不垂直;活塞杆的丝扣和台肩不垂直;活塞上两个活塞杆孔的端面不平行。具体分析原因后,采用车削或铲刮的方法来消除,之后再检查一次接触情况。

②活塞环槽磨损或变形,如未超过允许值,可以在车床上用车刀整修环槽;用车刀整修后超过规定值时,可设法采用加大活塞环高度的环来修换。

③活塞的支承面磨损量很小,不会致使活塞杆倾斜时可不修理。如磨损量较大,单活塞的活塞杆倾斜达0.15~0.20mm/m,多级活塞的活塞杆倾斜达0.05~0.10mm/m时,应采用挂轴承合金(即托瓦)等方法修复。当托瓦有碎裂、脱落现象时,也应焊补轴承合金。

④活塞支承面焊补完后,上车床加工。以活塞杆为基准车削活塞上的轴承合金,车削时应留现场装配的研刮余量。一般要求其半径较气缸实测尺寸大0.20~0.30mm,并开周向油槽,两面做成1/10~1/5的斜度,以保证良好的润滑。

⑤小型活塞支承面加工好后,应进行人工粗研,然后装在气缸内,并装下联杆、十字头(不装活塞环),盘车精研。较大活塞的支承面加工完后也要进行盘车刮研,但应先进行人工粗研,然后把活塞预装在气缸内(不装活塞环),使活塞杆插入十字头孔内,用塞尺测量活塞与气缸的径向间隙是否符合要求,活塞上的轴承合金与气缸之间应无间隙。研磨时应仔细检查活塞杆的水平,防止倾斜,并用千分尺测量活塞杆是否位于气缸及十字头滑道中心。如果活塞杆偏高或偏斜,需抽出活塞研刮轴承合金,进行修整。要求轴承合金接触均匀,活塞在两死点时,活塞杆的中心高度与气缸中心偏差,上下差≥0.05~0.10mm,左右相等。

⑥活塞与气缸的装配间隙:气缸为水冷却的铸铁活塞与气缸的间隙为(0.00160.0024)DD为气缸直径;铝合金活塞与气缸的间隙为(0.0050.02)D。当气缸直径较大时取小的间隙,在直径较小时取大的间隙。无油润滑气缸直径600mm时,取5~8mm;气缸直径较小时,间隙不小于1mm,以保证活塞环有足够的寿命。

⑦某些压缩机的高压级活塞采用球面垫连接结构,装配时球面垫间隙0.03~0.05mm。如果间隙太大,在运转时会产生杂声,还会使球面垫下沉,磨坏气缸;间隙太小,会失去活塞自动对中的补偿作用。检查时,使球面垫一边紧靠,对面能塞0.05mm的塞尺即可。

⑧对于圆度、圆锥度公差大的气缸,应以最小缸径处测得的间隙符合要求为合格。测量时要反复测几点。如果间隙太小,运转时活塞会因为温度升高而膨胀,和气缸卡住,造成事故。

⑨活塞和气缸以及传动部分装配完毕后,在未装气阀前,必须用软铅条压量测量活塞与气缸的轴向间隙。具体做法时:开动盘车器,使飞轮缓慢旋转,活塞在气缸中作往复运动,从气阀孔中伸入软铅条,贴在气缸端部平面上。当活塞运动至死点时,活塞将软铅条压扁。活塞移动后,取出铅条,用千分尺测量厚度,此数据就是活塞与气缸的轴向间隙。

测量时要绝对避免软铅条放在气缸盖的台肩或倒角处,否则测得的数据是不准确的。准备的软铅条不可太薄,以免活塞压不到。为准确起见,一般测两次。

3)活塞的装配

①组装好的活塞装入气缸前,应将气缸内表面清洗干净,涂上机油,并将活塞也涂上油。

②将活塞环开口错开,活塞环装入缸内前,用专用工具包住,然后推入。

③将活塞杆与十字头连接、预紧,检查活塞杆的中心高度及水平,杆的上下差0.05~0.10mm,左右相等,杆的水平应与滑道、气缸一致。

④在活塞杆丝扣上涂铅粉油,用专用扳子拧紧十字头螺母,加好防松装置,再行盘车,测量各级活塞与气缸的轴向间隙(即余隙),一般为2~3.5mm,多级串联卧式压缩机的余隙都在4~7mm,余隙大小可用增减十字头结合器内垫片的片数或垫片厚度来调节。调节时应考虑同列其他级气缸余隙的变化,一般远离曲轴侧的余隙较靠近曲轴侧的要大0.5~1.0mm。

⑤测量活塞与气缸的径向间隙,并做记录。2N45-156/320型压缩机活塞与气缸的间隙要求见表3-20和图3-10。

表3-20 气缸与活塞间隙  单位:mm

图3-10 活塞与气缸的轴向间隙

(2)活塞环的检查、修复、装配

1)活塞环的尺寸 活塞环的轴向高度高,则环重量大,强度高,弹力增强,虽然对密封性能的影响不显著,但导热快,并可改善与活塞环槽之间的摩擦情况,可密封较大的压差。轴向高度高的新环滑动面大,磨合时间长,因为不能很快地适应气缸壁镜面的情况,所以其密封作用效果显得较慢些。

轴向高度低的活塞环可以较好地适应气缸壁镜面的不均匀情况,较易磨合,密封作用显得快。但导热性较差,并且容易磨损;轴向高度太低,刚性差,活塞环槽的两端平面制造困难。

2)活塞环的材料

①工程塑料。工程塑料的迅速发展,为活塞环的材料提供了新的来源。

MC尼龙6材料。用MC尼龙6加二硫化钼等填充剂制作的活塞环,耐磨性能较好,对气缸(套)的磨损小,而且制造方便;用了这种活塞环气缸的润滑油用量可以适当减少。MC尼龙6耐温性较差,在较高温度下易老化,使用温度<100℃。

MC尼龙6的机械性能比铸铁差,所以尼龙活塞环的截面尺寸比铸铁环大,数量也相应减少。由于MC尼龙6活塞环弹性较差,本身没有预胀力,所以环内侧装有用弹簧钢丝或薄钢片制作的胀力环。使用MC尼龙6活塞环的活塞两端没有MC尼龙6制作的起支承作用的托瓦,因此,它的径向厚度大于活塞上托瓦槽的深度,并且不需要用胀力环。

聚四氟乙烯材料。聚四氟乙烯材料有很好的自润滑性能,但耐磨性、导热性差,热膨胀系数大,形稳性差。加填充物克服这些缺点的工程塑料称为填充聚四氟乙烯,已广泛应用于压缩机的无油润滑。低压活塞环已用到10MPa级压力。工程塑料形稳性差,应用于高压环时受到限制,以填充玻璃纤维和二硫化钼的聚四氟乙烯的性能较好。一般认为对塑料的气缸壁最佳表面粗糙度为Ra0.2μm,最佳操作温度110℃,进口温度30℃,排气温度160℃,使用极限温度260℃。

聚四氟乙烯加石墨和聚四氟乙烯加青铜的填充四氟活塞环,适用于压缩比不大于5的压缩机,最高压力为4.4MPa,活塞环表面温度限制在225℃以下。聚四氟乙烯加玻璃纤维的活塞环,适用于压缩比不大于3.5的压缩机,最高压力为20MPa,活塞环表面温度限制在140~150℃。

塑料活塞环结构与金属环基本相同,但物理、力学性能不及金属环,所以其几何尺寸大,配合间隙也大一些。

②金属塑料。金属塑料也是一种自润滑材料,近年来已被用来制造高压级活塞环。它是用青铜粉压制烧结而成,或者在青铜条上烧结一层青铜粉后卷制成形,并在聚四氟乙烯分散液中真空浸渍,使聚四氟乙烯浸入环的空隙中,再经过整形即可使用。金属塑料活塞环的优点是摩擦系数低,耐温和耐负荷能力比较高,热膨胀系数小,导热性好。使用金属塑料活塞环,在气缸不加润滑油的情况下运行,对缸套的磨损极小,密封性很好。因此,金属塑料活塞环是今后发展的方向。使用金属塑料活塞环的装配间隙和几何尺寸与铸铁活塞环相同。

③磷青铜。用磷青铜制造活塞环,过去常见的是用于蒸汽机中,或者是高压级气缸中。由于制造困难成本较高,现在已很少采用。

④活塞环外圆周衬轴承合金。2N45-156/320型卧式压缩机的一、二级活塞环尺寸较大,一级环直径1100mm、二级环直径710mm,而活塞又是卧式级差式,重量大,环与气缸磨损严重。为了减少磨损,将一、二级活塞环外圆车出燕尾槽,挂上轴承合金。经几台压缩机试运转,情况良好,但由于制造麻烦,没有得到推广。

3)活塞环的质量检查 活塞环在制造过程中除了应严格控制铸件的质量,如化学成分、金相组织、铸件硬度等之外,机械加工后还应按下列规定进行检查。

①开口间隙的检查。将特制的检查环放在平台上,再将需要检查的活塞环嵌在里面,用塞尺检查其开口处的间隙是否符合要求。

②正圆度的检查。将活塞环压入专门的环规内,下面射入灯光或日光,检查是否有漏光现象。发现漏光时,用塞尺检查其间隙的大小。

③弹力的检查。在开口间隙和正圆度检查合格后,即可进行弹力检查。一般把活塞环的弹力控制在0.08~0.15MPa的范围内。

4)活塞环的装配

①每个活塞环放入气缸内后,都应紧贴在气缸壁上。如果活塞与缸壁有缝隙,并且总长超过1/4气缸内径圆周长时,则必须查明原因。如果活塞环不圆,就应考虑更换活塞环;如果气缸不圆,则应镗缸或更换气缸(套)。

②在缸内检查活塞环开口量。检查时应注意活塞环必须放置在最小缸径的地方,活塞环的侧面与气缸工作面垂直,斜口处不能错开,否则测不准。开口量一般为0.005DD为气缸直径。

③活塞环内外径均需倒角,一般取为活塞环宽度的10%~15%。

④活塞环装在活塞环槽内应能自由活动,以沉入槽内0.20~0.80mm为宜,不许高出槽面。

⑤活塞环与槽的侧面间隙不应过大。气缸直径≤100mm,其间隙取0.03~0.05mm;直径100~200mm,取0.05~0.07mm;直径>200mm,取0.06~0.15mm。

⑥活塞环拆装时不允许使用强制的方法,以避免活塞环变形或折断。一般采用手工的方法,用布条或铁丝掰开活塞环开口,将活塞环放入活塞的最后一道槽中,然后用同样方法顺次装入各道活塞环槽中。也可用三、四根导片或锯条插入使环张开,将活塞环套入各道活塞环槽中。

⑦各道活塞环开口应分别错开,不要排在一条直线上,等待装入气缸(套)内。

5)活塞环的修理

①如活塞环与槽的侧间隙太小,要将活塞环磨窄。可将环放到按气缸尺寸加工的金属圈中,放在研磨平板上手工研磨到所需的尺寸为止。

②活塞环的外表面应不高出活塞的棱角面。如高出来,说明活塞环厚,可以将活塞放到车床上把环槽适当车深。

③可将环放在按照气缸口径尺寸车好的金属圈中,测量活塞环的开口间隙。如间隙小,用平正的细锉在活塞环的二端锉削至所需的尺寸。

④修换活塞环时,不应将太大的活塞环锉成小活塞环使用。

⑤气缸磨损不大,采用配换加大活塞时,应将气缸上端肩脊刮平。否则新装的活塞环将和这肩脊相击,使活塞环易断裂。

3.3.8 气阀

(1)气阀的检查与修理

1)拆卸气缸气阀

①对损坏严重的气缸(套),当温度高达200℃以上时不能立即拆卸,而要等温度降到150℃以下时才可拆卸。

②用套筒扳手或专用扳手按对角顺序松开气缸阀门盖螺母,将阀门盖撬起一些,证实气缸内确定没有气体压力后,才可卸去螺母。

③用专用工具取出气阀压筒、铝垫或尼龙6垫子、气阀等。

④粗查一遍拆出的气阀,无问题时,试水查漏(最好用煤油试漏)。

⑤对有泄漏的气阀,应拆开检查阀片、弹簧等零件是否损坏,阀座与阀片密封面有无划痕以及划痕的深浅程度。若发现有碎片或残缺不全时,要用手电筒查找可能的去向,并盘车检查,以免发生事故。

2)气阀零件的检查

①检查阀片是否断裂、扭曲和磨损,断裂或严重扭曲时则需更换,磨掉厚度小于原厚度的20%时则要进行修研磨平。

②检查阀片与升程限制器导轨配合部分的磨损程度,磨损凹痕大于0.5mm时应予报废;阀片径向位移不大于0.5mm 时应予修复使用,但铸铁制造的要报废。

③检查气阀阀座密封面凸缘有无伤痕及磨损情况,有伤疤或磨成弧形的要修平。

④检查气阀压筒的密封垫圈有无破碎或压扁,若有则需更换新垫片。

⑤检查弹簧是否断裂、变形、失去弹性,以及两端面与中心线的垂直度,弹簧钢丝的外边缘有无磨损。

⑥检查阀片与阀座的接触情况。当两条接触线全部是银白色光泽,且无其他缺陷时,可继续使用。当接触线的径向偏离很大时,应进行修磨。

3)气阀的修理

①阀片上的密封面如果有明显的磨损现象,可采用手工在平面台上研磨或在磨床上磨平后继续使用。手工研磨时,先用80目碳化硅放在铸铁平板上,调些机械油,车一个专用工具将阀片压平压紧。然后用手在平板上成∞字形运动,并不时将阀片转90°方位,重复研磨。这样可使阀片研磨均匀,不会造成单面倾斜,不会使阀片因有规则的运动而造成有规则的研磨痕迹,也不会留下直通的、容易使气体泄漏的轴向痕迹。研磨到痕迹较浅时,再用180目碳化硅细磨。直到阀片与平板的接触有粘感时,将研磨工具在平板上打一下,若平板上的接触线连续而且均匀,则可清洗阀片进行检查。当磨损超过原厚度的1/4时,应考虑报废。

②当阀座密封面有轻微的伤痕或不平时,可在平板上研磨密封面;当阀座密封面有严重的不平、伤痕或凸起高度小于1mm时,可先在车床上车削,达到要求后,再在平板上研磨密封面。当然用磨床磨最好。

③升程限制器的弹簧槽磨穿时一般不予修理。若有擦伤、沟痕、变形时,一般用车削方法修理。

④弹簧有磕痕、高度缩短1mm以上、歪斜时,一般不予修理。对于使用时间过长的弹簧要定期更换。弹簧有锈斑时不能使用。

(2)气阀的装配

①将气阀各零件用煤油或汽油清洗干净(包括气体通道的积炭和污垢)。氧压缩机的气阀清洗干净后,必须脱脂。

②选用检查合格的阀片,把它放在阀座上检查接触情况,放在升程限制器上检查与升程限制器的径向间隙。按图纸要求,一般间隙为0.1~0.25mm。

③按不同级别选用弹簧。在平板上排列弹簧,同一个阀中选用长度一样的弹簧,然后把弹簧放在升程限制器内,压缩至各圈贴合,此时弹簧应低于槽1~2mm。

④选配阀座与升程限制器内的固定销子,不许有歪斜现象。

⑤阀座与升程限制器叠在一起,装好卡簧,拧紧螺栓,检查阀片的起跳量(即升起高度)是否符合图纸要求,可用游标尺测量。用螺丝刀通过阀座的气道轻压阀片,如活动灵活,说明安装正确。

⑥安装气阀前,应在密封口加少量润滑油,以防生锈。氧压缩机的气阀除外。

⑦组装好的气阀应用煤油试漏;氧气压缩机的气阀则用水试漏。以不漏为合格。

3.3.9 活塞杆及填料函

(1)活塞杆的检查与修理

1)活塞杆的检查

①活塞杆必须进行超声波探伤,丝扣部分必须洗干净后用放大镜或磁粉探伤进行详细检查,如有裂纹或其他严重缺陷而无法消除者,必须更换。

②活塞杆表面应无伤痕。

③测量活塞杆的圆度和锥度。

④检查活塞杆的弯曲度。

⑤检查活塞杆上各个凸台支承面有无损坏的地方。

2)活塞杆的修理

①将活塞杆装填料部分分成几个截面。用外径千分尺测量每个截面水平、垂直两个方向的圆度和圆柱度公差。当数值超过表3-21所列的极限时,应进行修圆,有条件的可在磨床上磨圆;如差值不大,又无设备时,可用缠有草绳的细砂布缠在活塞杆上数圈,用手来回拉,将其磨圆。

表3-21 活塞杆圆度与圆柱度公差  单位:mm

②活塞杆弯曲度检查:将活塞杆两头放在V形铁上,把带架千分表放置在测量点旁边,触针与活塞杆接触,并将指针调至零点。旋转活塞杆,每转90°观察千分表变化情况,做好记号与记录。也可将活塞杆放在车床上进行检查。要求活塞杆弯曲度不大于0.05mm/m,超过标准时应进行调直,不能调直的应予以更换。活塞与活塞杆装配以后,最好按上述方法再检查一次。

③活塞杆磨损量如超过表3-22的数值,应予更换,未超过允许值时可以磨圆后再用,但应重新配换密封圈与刮油环。

表3-22 活塞杆磨损极限值  单位:mm

④活塞装在压缩机上后,盘车测量活塞杆的摆动量,其值不超过0.10mm/m。

⑤对活塞杆上的划伤、毛刺,一般用油石修复后使用,同时使用未受损的、有标记的填料函和刮油环。

(2)填料函

1)填料函的检查与修理

①刚性密封圈填料函的检查与修理。拆下填料函,清除油垢,取出密封圈清洗干净。

检查密封圈的内表面和两端面有无划伤、磨伤、麻面等缺陷。

密封圈内表面和两端面的缺陷,可用涂色法检查,并通过刮研消除。

修理密封圈内表面的缺陷时,可在活塞杆上或特制的研磨杆上涂一层薄薄的红丹油,将需要修理的密封圈套在杆上,来回移动,然后从杆上取下密封圈,在粘有红丹油的地方轻轻刮削。这样反复进行,直到密封圈内表面均匀分布着细小的红丹痕迹时为止。

磨损后的密封圈,由于分瓣间的间隙逐渐减少,从而丧失自紧作用。在修理时,应将每瓣铲去一些,使之恢复到原来的间隙;同时半月形的长度显得过长,需将两端铲去一些,否则会妨碍弹簧拉紧。然后再在杆上涂红丹油刮研。如无明确规定,分瓣间隙可取(0.01~0.02)dd为活塞杆直径)。

修理密封圈两端平面的缺陷时,可在平台上或研磨机上用金刚砂进行研磨。最后,用涂红丹油法检查与铲刮。当密封圈的整个表面上均匀地覆盖有细小的红丹痕迹时即为合格。

为了保持密封圈两端面与轴垂直,在研磨时须将环沿周向转动,不能沿轴向来回推研。

②弹性密封圈填料函的检查与修理。弹性密封圈的损坏主要是磨损和断裂,此时必须予以更换。弹性密封圈按如下方法和步骤进行组合和研刮:

把密封圈内径车到比实际需要的尺寸小0.20~0.30mm。

把密封圈划好线锯开缺口,按划的三条相隔120°的搭口线打稳钉孔,配上稳钉。组合时三个环的开口互相错开120°。

在密封圈与小盒上做好记号,并在小盒的锥面上涂一层薄薄的红丹油,用与之相配的密封圈研磨。检查锥面角是否相符,360°方向的接触是否均匀。如果相差较大时,应查明原因,然后上车床光刀或铲刮。当小盒两锥面铲刮得差不多时,可以同时铲刮密封圈锥面。

在小填料盒的斜面上涂一层薄薄的红丹油,用与之相配的密封圈研磨。当小填料盒与填料密封圈铲刮好时,要求接触均匀,每平方厘米不少于4个接触点。注意在铲刮或安装时,不要搞错密封圈与小盒的接触面。

③密封圈的斜面铲刮完毕后,锯开,留出开口间隙,然后在活塞杆或胎模上研磨,铲刮与活塞杆的接触面,要求接触面每平方厘米不少于4个接触点,并且分布均匀。

大填料盒两端平面必经过研磨,并且保持平行。

密封圈、小填料盒组合后放入大填料盒,上面再压一个大填料盒。用两把塞尺在180°方向同时塞量,其平均值就是密封填料的轴向间隙。如果此间隙太小,会使密封圈和填料盒压紧,密封圈作用在活塞杆上的径向力过大,开车时把密封圈烧坏,使活塞杆磨损。

2)填料函的装配要求、顺序及注意事项

①装配要求 对于刚性密封圈,密封圈与填料盒端面(轴向)间隙,一般取0.05~0.10mm;密封圈与填料盒内圆间隙,一般取2.5~3.5mm;填料盒小圆直径与活塞杆直径间隙,一般取2.5~3.5mm;密封圈开口量可取1.2~1.5mm。若密封圈用工程塑料制成,开口间隙是上述间隙的2.5~3.0倍,而轴向间隙是上述间隙的4~4.5倍。

②装配顺序及注意事项 全部零件在装配前用煤油或汽油清洗,再用干净的布揩干(注意用不带毛的布),涂上压缩机油,依次进行组装。

检查弹簧和固定销。弹簧力要合适,不得过大或过小。填料盒的圆柱弹簧易掉出,应涂上干油。

检查注油孔、排气孔、冷却水通道等是否对正,是否畅通。每装一个填料盒时都要测量一次填料盒到外壳端面的距离,目的是检查弹簧和小盒有无脱落。

填料盒组装后吊装活塞时,在活塞杆上的丝扣处拧上保护套,一方面便于吊装,另一方面防止密封圈和活塞杆丝扣被碰伤。

装配时应特别注意清洁。任何起磨损作用的杂物带入,都不仅使密封圈过早磨损,而且极易拉伤活塞杆的表面。

为防止装配倾斜,可慢慢地转动主轴,使活塞杆缓慢地来回运动,再均匀对称地旋紧填料箱外盖螺栓。

3)无油润滑填料函

往复式压缩机无油润滑技术作为一项具有节约材料、能源,提高经济效益的新技术,已经推广应用较长时间了,并且日趋完善和成熟,但应注意以下几个问题:

①具有填充聚乙烯作密封圈的填料函,不允许使用镀铬活塞杆,否则将严重影响工作寿命。最好的活塞杆表面处理方法是高频表面淬火。

②填料函密封圈轴向间隙的调节,可采用车垫块的方法来进行。

③填料函工作时活塞杆温升一般不大于50℃。活塞杆温度高,说明安装不当或有其他问题。温升越高,密封圈的工作寿命越短。