王 健，巴 鹏，王 浩，邹昌利

(沈阳理工大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110159)

隔膜压缩机是一种特殊结构的压缩机.在隔膜压缩机中，电动机的旋转运动由曲轴、连杆机构转换成活塞的往复运动，活塞的移动驱动液体在腔内流动，使膜片颤动，完成气体的吸气—压缩—排气运动过程.由于压缩机膜腔不需要润滑，密封性良好，腔内气体不与任何润滑剂接触，压缩气体的纯净度极高，因此它特别适用于稀有气体的压缩、输送和装瓶，也可对腐蚀性强、有毒、易爆的气体进行压缩.但是，隔膜压缩机的缸套工作环境比较恶劣，承受着液压油施加的交变载荷，在强度满足设计要求的情况下仍经常发生断裂，造成压缩机的非正常停机，严重影响工作效率，甚至造成巨大的经济损失.随着科学技术的发展，CAD/CAE/CAM 软件仿真分析方法被不断改进，联合仿真技术的应用已十分广泛.CAD 软件具有强大的三维建模功能，CAE 软件为模型的有限元分析及优化建立了技术平台.

为了研究隔膜压缩机缸套断裂的原因，找到相应的解决方法，本文拟基于ANSYS软件对该型压缩机缸套进行有限元分析，以改进并优化缸套的配合方式.

1 缸套的受力分析

GV180隔膜压缩机基本参数如表1所示.

表1 GV180隔膜压缩机基本参数

图1所示为GV180隔膜压缩机气缸组件.缸套法兰与缸体之间用螺栓紧固.缸套内壁承受液压油的压力、活塞的侧向力和摩擦力的作用.其中活塞的侧向力与摩擦力可忽略，主要考虑液压油的压力对缸套的作用.在工作过程中，缸内液压油的压力随着活塞的往复运动而周期性变化，活塞向上运动时，缺内压力不断升高，最高压力为排气压力的1.1倍；……