活塞式压缩机级差活塞的螺纹紧固结构

周本汉

在活塞式压缩机中,经常采用级差活塞结构,通常情况下,较低压级活塞与活塞杆的连接方式为过盈配合。如图1所示。

但在实际热装过程中,由于活塞与活塞杆材质、几何尺寸、过盈量数值、加热温度、加热时间的差异,会产生活塞杆弯曲变形从而导致报废等问题;在压缩机实际运行过程中,由于惯性力过大、气缸工作温度过高、气体压力脉动等原因,会导致活塞脱落,使设备停止运行,并需进行维修,产生较大的经济损失。

为解决此问题,将较低压级活塞与活塞杆的连接方式改为螺纹连接,如图2所示。

在图2中,活塞杆直径为1.125英寸,与活塞连接部位的螺纹为1.25”-12UNF(美国统一螺纹,细牙),锁紧螺母的内螺纹为1.25"- 12UNF,小径为1.1598”。外六方扳手的内孔直径也略大于1.125英寸,锁紧螺母和外六方扳手可以穿过活塞杆的直径为1.125英寸的长度部位,使用内六方扳手和外六方扳手将锁紧螺母拧紧。

如果活塞的材质为铝,则在活塞与轴肩、活塞与锁紧螺母之间设置钢垫。如果活塞的材质为钢,可以不设置钢垫。

此结构已应用在中石油大港油田井口气回收系统的增压撬中,介质为易燃煤层天然气,效果良好。图3为该系统增压机第1级9英寸活塞的螺纹紧固结构。