空压机气量调节机构的改进设计

　　本钢冷轧厂空压站担负全厂的压缩空气供给任务。主要设备是8台沈阳气体压缩机厂生产的5L40/8I（3）型两极双缸复动水冷式无油润滑空压机。该型机设计的理论排量为（40±2）m公称压力（出口*终压力）为0.8 M Pa.排气量调节采用的是顶开吸气阀调节法。该调节法的组成及工作原理为：吸气阀顶开架和压力调节器共同组成了气量调节机构。气量调节机构对排气量的调节是通过储气罐中气体压力的变化来达到的（见图1）。

　　相连。储气罐中的气体压力超过使用压力0.8 MPa时，压力调节器5的锥形阀被推开，气体进入到气缸（7 ，10）上的吸气阀（8 ， 11）中，气体推动柱塞2 ，使开闭架3向前移动，顶开吸气阀（图1），压缩机即减少或停止供气，进入半负荷或无负荷动转状态，降低功率消耗当储气罐中压力下降时，压力调节器上的锥形阀在弹簧力的作用下关闭，切断气体，使之不能进入到气缸中去。于是，开关架在弹簧（见图1）的作用下退回，压缩机重新恢复正常工作。

　　1D阀盖2D柱塞3D开闭架4D弹簧5D吸气阀6Do形圈7D气缸头1D安全阀2D储气罐3、4D过滤器5D压力调节器6D主机7D一级缸8D一级吸气阀9D管线10D二级缸11D二级吸气阀1存在的问题在生产实际中，常常出现这种情形，即系统用风量不大时，压力偏高，导致空压机的安全阀（如图2）时常放散。经分析发现其根源是气量调节机构动作不灵活，不能起到调节气量的作用，影沈阳工业大学学报响了安全生成和设备功能的发挥。而气量调节机构动作不灵活原因主要是排气量调节系统中的阀盖柱塞（如图1）机构故障。吸气阀盖为铸铁材料，柱塞2用O形环密封，由气缸中通过气孔流过来的压缩空气作用在柱塞的横断面上，当压力足够大时，将柱塞顶开，而柱塞与开闭架3连接在一起（螺纹连接），顶开吸气阀5上的环形阀片，使内外气体连成一体，如此循环，从而实现自动调节。

　　由于从储气罐到气缸的管线较长，且管线在水汽的作用下积锈，积锈在压力流的冲压下回到气缸盖（如图1）的柱塞腔内，形成堵塞。此外，由于阀盖系铸铁加工而成，加工面粗糙，约为或更低，加之水汽灰垢作用，从而使柱塞动作不灵活，导致调气系统经常处于故障状态。

　　2采用的对策针对铸铁阀盖原柱塞腔内表面加工精度差且易锈蚀的缺点，相应采取对策如下：原加工表面粗糙度较低，易产生阻塞现象，从而使柱塞不能灵活的前后移动，影响调节效果，故决定对配合表面做精加工处理。鉴于原铸件的壁厚δ只有大约5 mm ，已没有足够的加工余量了，故采用镶套的办法，即将强度较高，减摩性与耐蚀性均良好的H62材质的铜料，加工成外表面为40n6的棒体，切成约50 mm长度后，用过盈压下的装入方法嵌在阀盖原柱塞腔内，再将已嵌入H 62棒料的阀盖铜料上预钻直径=20 mm的加工孔，放到四爪车床上，以阀盖外加工表面为基准面，内车扩孔，并精车加工至36 H7 1.6，*后车平B面，使套和阀盖成为一体。相应地，柱塞也做重新加工，将原来的40断面，按阀盖的公称尺寸，加工成外表面为36g6的柱塞，使之与阀盖形成间隙配合，并再在柱塞上加工O形密封环槽，用以密封。由于提高了接触表面的粗糙度并采用了不易生锈的铜材质，故开闭架的灵活性和可靠性大为提高，减少了故障的发生率。

　　储气罐导向气缸的管线为普通碳钢材质，且管线较长（十几米），换为其他材质在经济上不合算，而且无法克服气路内的水汽及灰尘对阀盖柱塞腔的不良影响。为避免上述情况的发生，在该管线靠近阀盖的位置新增了一套气路过滤装置（型号为398型），该装置有过滤水汽、减压和油化的作用，这样，不良影响就被完全消除了。

　　3改进效果经过对5L40/8型空压机一、二级吸气阀的上述改造，气量调节装置动作不灵活、不可靠的缺陷基本被克服了，完全达到了预期的目的，经过近三个月的实际应用，没有出现以往的工作故障，实现了设备的安全可靠生产。

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　　田国富等：空压机气量调节机构的改进设计沈阳工业大学学报