方燕然，郑茂林

（巨化集团公司压力容器检测站，浙江衢州 324004）

0 引言

活塞式压缩机是化工生产中的常用设备，通常担负着各系统中未合成的原料气提高压力，实现气体循环的任务，其状态好坏直接影响各系统的高产低耗和安全生产。鉴于此类设备的重要性，长期以来，各企业对检修质量和时间进度都作为重要指标来抓。十字头的修配是检修中的重中之重，以“512”循环机为例，论述十字头快速修配方法。

1 设备主要结构、参数及检修质量标准

1.1 主要结构

512-6/285-320型循环机主二列对称平衡型。机身为箱形结构，左右各固定一个相同的中体和气缸。曲轴为2拐2支点，2个曲柄互成180°角，通过联轴器与同步电机相连。

1.2 主要参数

循环机型号512-6/285-320，转速300 r/min，供气量6 m3/min，进气压力27.9 MPa，排气压力31.4 MPa，气缸直径160 mm，活塞行程320 mm，电机型号2CY-2.1/25-1，电机功率630 kW。

1.3 检修质量标准（表1）

2 问题及解决方案

该机型的中体十字头滑道为固定式结构，上下滑板间距无法调整。十字头为整体结构，外浇巴氏合金，与中体滑道相配。在设备长期运行之后，承重的下滑板免不了会磨损，造成十字头中心的下移。十字头与滑道的长期不对中运行就会造成活塞杆的加速磨损、设备前后填料漏气及振动等缺陷。

在十字头修配中，如何解决十字头与滑道同轴度下侧比上侧大0.1～0.2 mm，同时保证其间隙在0.2～0.4 mm。为解决这对相互矛盾的技术要求，采用装配尺寸链的解算方案，运用车床不连续的单边切削，达到使十字头中心的偏置。

通过解算尺寸链1，得到十字头的粗加工尺寸A2，再通过解算尺寸链2，得出修配的补偿环尺寸，即十字头上面（与上滑板相对的面，反之则为下面）的单边切削深度K，加工到位后，再按技术要求进行修刮、装配。

3 方案实施

参照滑道与十字头配合简图（图1），图中O1滑道中心；O2粗加工后十字头中心；A1十字头粗加工尺寸；A2上下滑道间距十点实测尺寸的平均值；N1十字头与滑道同轴度（取为下侧比上侧大 0.1～0.2 mm）；

表1 检修质量标准列表

图1 滑道与十字头配合简图

N2十字头与滑板间隙（取为0.2～0.4 mm）；K1十字头精加工后预留刮量（取0.05 mm）；K十字头单边切削深度。

根据装配简图画出尺寸链简图，见图2。图2中，A2/2是十字头粗加工尺寸的一半，为增环；A1/2是上下滑道间距平均值的一半，为减环；K1是十字头下面刮量，为减环；N1是十字头与滑道同轴度（取为下侧比上侧大0.1～0.2 mm），为封闭环。

图2 尺寸链简图1

式中N——封闭环

AZ——增环

Aj——减环

n——增环数量

m——减环数量

同样可求得上下滑道间距十点实测尺寸的平均值A2，见（2）式。同理画出尺寸链简图，见图3。

根据尺寸链计算公式（1），求出封闭环N。

图3 尺寸链简图2

图3中A1是十字头粗加工尺寸，增环；A2是上下滑道间距十点实测尺寸的平均值，减环；K1十字头下面刮量，为减环；K十字头单边切削深度，补偿环；N2十字头与滑板间隙（取为0.2～0.4 mm）封闭环。根据公式（1），可求得K=A2+N2-A1-2K1。

4 字头切削加工艺

4.1 十字头装夹与找正

十字头巴氏合金重新堆焊后的金加工精度将直接影响滑道与十字头的配合精度，从而影响十字头销、活塞杆的安装精度，图4为十字头装夹示意简图。

4.2 十字头金加工的技术要求

（1）十字头堆焊时，先焊中间部分，两头留出燕尾槽底部分以利于找正。

（2）四爪卡盘夹持十字头螺纹部份，垫1 mm铜片，在燕尾槽底部份架千分表找正。

图4 十字头装夹

（3）十字头上有一个加工十字头时的工艺台阶，按实测尺寸镶一个带中心孔的闷板，要求闷板外圆与中心孔一次装夹加工，保持同心。

（4）在尾部燕尾槽部分架设千分表校核（一般情况下台阶与外圆同心）。

（5）找正后补焊燕尾槽部分巴氏合金。（6）车削至尺寸A2。

4.3 十字头的不连续的单边切削工艺

（1）在粗加工后，确认十字头上面。

（2）将车床调整至空挡，换上宽刃光刀（刀刃宽10 mm，主偏角Kr=0°），切削深度为K。

（3）用手盘动卡盘，作半圈往复运动，同时刀架沿箭头方向作间歇性进给，每次进给量8 mm，使车刀只切削十字头的上面。

5 结束语

在历次循环机中修中，大都采用这种加工工艺进行十字头的修配。不但大大降低了工人的劳动强度，而且能充分保证加工精度。

［1］成大先.机械设计手册［M］.北京：化学工业出版社，2010.

［2］张麦秋，朱爱霞.化工机械制造工艺与安装修理［M］.北京：化学工业出版社，2009.

［3］乐兑谦.金属切削刀具［M］.北京：机械工业出版社，2011.

［4］张涵.化工机器［M］.北京：化学工业出版社，2009.

［5］康裕芝.活塞式压缩机十字头与滑道配合间隙测量实践［J］.湖南有色金属，2000（2）：50-51.

［6］叶培融.活塞式压缩机的十字头与中体滑道配合间隙的测量［J］.压缩机技术，1987（3）：47-48.

［7］马宝东.改进活塞式压缩机十字头结构［J］.设备管理与维修，2010（4）：65

［8］靳德福.活塞式压缩机汽缸与十字头滑道同轴度的测量［J］.设备管理与维修，2004（5）:16-17.

［9］王超，李俊卿.压缩机活塞杆断裂失效分析及预防措施［J］.通用机械，2015（2）:43-47.