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摘要：透平式压缩机运行稳定、运转周期长，而且随着科技发展其压力等级日益提高，有逐步取代往复式压缩机的势头。但往复式压缩机凭着其技术成熟、适应性强的优势，目前依然活跃在石油化工行业，我公司就有三台往复式压缩机，其中两台二氧化碳压缩机在试车过程中，发现其一段活塞杆垂直跳动偏大，通过排查，找出了跳动大的原因，而且对后期运行维护以及易损件管理有很好指导意义。
关键词：活塞杆垂直跳动；支承环；活塞杆下沉；活塞与气缸壁间隙
引言：
在前期两台往复式压缩机的试运中，发现一级活塞杆热态垂直跳动大，停车后打冷态跳动，发现冷态垂直跳动0.26mm，规范要求冷态跳动不超过0.159mm，检查备机，结果一样，说明这个问题并非偶然。通过后期的排查，不仅找出了活塞杆垂直跳动大的问题，还在备件有问题的前提下提出了折中的解决办法，对设备后期的维护保养、平稳运行及同类设备的维护有一定的参考价值。
1、活塞杆跳动大可能的原因：
往复式压缩机运行中引起活塞杆跳动的原因有很多，最有可能的有以下几个：十字头滑道的水平度及表面粗糙度、气缸的水平度及表面粗糙度、十字头滑道与气缸的对中精度、活塞杆的形状公差和表面粗糙度等。从容易实践的原因入手，我们逐步排查了造成活塞杆跳动大的原因。
1.1十字头滑道和气缸的水平度及表面粗糙度：
抽出活塞，翻出十字头，分别测量了十字头滑道及气缸的水平度，均为0.02mm/1000（指标为0.05mm/1000），而且倾斜方向一致，说明二者水平度符合要求。而且十字头滑道表面光滑无划痕、气缸镜面完好，说明粗糙度也没问题。此原因排除。
1.2活塞杆的形状公差及表面粗糙度：
活塞杆表面光滑无划痕，填料环也无严重磨损，说明活塞杆表面粗糙度没问题；在打冷态跳动过程中，都是活塞外行时，跳动值均匀变大，回程时均匀变小，说明活塞杆在垂直方向没有弯曲的情况，而且是活塞中心线比十字头中心线低。此原因也排除。
1.3十字头滑道与气缸垂直方向对中超差：
一级活塞：活塞与气缸间隙D=590mm-584.89mm=5.11mm，在热态下，活塞由于受到气体力会上浮至中间位置，也就是说，在热态活塞与气缸壁的间隙应该在2.55mm左右。
冷态时用塞尺量得活塞与汽缸壁下间隙1.8mm，也就是说压缩机开起来时，该级的活塞上浮量大约是0.75mm左右，这个值刚好是一级活塞杆下沉探头一半的量程（探头量程-0.75～+0.75mm）。在实际运行中，一级活塞杆下沉正好在-0.75mm左右波动，说明实际上浮量与理论计算结果吻合。这一结果说明两个问题：
①十字头滑道与气缸对中良好，对中超差的可能性也排除；
②一级支承环厚度不够。
通过排查，一级活塞杆垂直跳动大的原因就是支承环厚度不够，导致活塞下沉严重，从而活塞杆冷态和热态的垂直跳动均偏大。
2、整改措施
从库房调出一级活塞环备件，装上后重新用塞尺量活塞与气缸壁下间隙，结果跟之前一样，说明活塞环厚度从设计环节就出了问题。重新设计采购备件肯定来不及，为了延长设备使用周期，不影响整套装置运行，经与厂家技术人员沟通，将活塞杆冷态垂直跳动值调整到0.21mm。
2.1计算
首先，计算出冷态下活塞中心线比十字头中心实际低的数值H。
通过冷态下打表得出活塞杆跳动值a=0.26mm
由图1得出如下数据：
活塞杆连接部分长：L=2352.5mm-440mm-239mm=1673.5mm
活塞行程：s=720mm-440mm=280mm
活塞杆冷态垂直跳动打表过程可以简化为下图：
由上面1.2打冷态垂直跳动情况得知，冷态下活塞中心线比十字头中心线低，所低值根据图2算出：
当将活塞杆冷态垂直跳动调整到0.21mm时，；
当将活塞杆冷态垂直跳动调整到0.16mm时，。
2.2调整
由上面计算得知，要把活塞杆冷态垂直跳动值调整到0.21mm，需要將活塞整体抬高0.3mm，由于支承环没有备件，采纳厂家技术人员的调整方案，将缸头顶起0.3mm，牺牲气缸的精度来挽回一点跳动值。
2.3整改效果
整改后，压缩机运行正常，一级活塞杆下沉探头显示运行中活塞上浮0.75mm左右，在该位置的跳动幅度在0.2～0.3mm之间，这是由于调整中牺牲了气缸水平度导致；在运行一个月后活塞杆下沉稳定，没出现继续下沉的迹象，说明整改措施基本能保证设备的正常运转周期。
2.4后续整改意见
上面2.2的整改方案只能作为应急措施使用，在下次检修的时候，最好能更换合适厚度的支承环，由2.1的计算可得，将活塞杆冷态垂直跳动调整到0.16mm，只需将活塞抬起0.6mm，也就是将活塞环加厚0.6mm，从图1看支承环加厚0.6mm后，依然留有0.3mm左右的热膨胀空间，应该不会影响机组运行，而且加厚后支承环使用周期也会延长。当然，具体加厚尺寸还需设备厂家和支承环厂家技术人员根据具体工况计算得出。
3总结
通过解决活塞杆跳动大的问题，可得出如下结论：
①该机组制造和安装精度都符合要求，只有一级支承环选型偏薄，导致活塞杆垂直跳动大；
②在实践中活塞杆跳动大有很多可能的因素，当不可能同时解决时，可以对其中的某几个因素折中处理，可以缩短检修周期，避免不必要的停工；
③该机组在每次停车后都需要留意支承环的磨损情况，最好是早日换上合适厚度的支承环，以优化设备的运转情况，延长设备使用寿命；
④当支承环进一步磨损后，再次对活塞杆下沉探头校零时，探头需要下调，而此时活塞热态上浮的量将会变大，需要留意零位时探头与活塞杆的距离，给活塞杆留足够的上浮空间，以防探头与活塞杆相撞。
参考文献：
[1]郁永章.容积式压缩机设计手册[M].北京：机械工业出版社，2000.
[2]周国良压缩机维修手册[M].北京；化学工业出版社，2010.
[2]朱圣东，邓建，吴家声.无油润滑压缩机[M].北京：机械工业出版社，2000.
作者简介：
龚小鹤（1991年4月-），男，汉族，湖北省天门市人，本科；助理工程师，从事煤气化操作工作。
关键词：活塞杆垂直跳动；支承环；活塞杆下沉；活塞与气缸壁间隙
引言：
在前期两台往复式压缩机的试运中，发现一级活塞杆热态垂直跳动大，停车后打冷态跳动，发现冷态垂直跳动0.26mm，规范要求冷态跳动不超过0.159mm，检查备机，结果一样，说明这个问题并非偶然。通过后期的排查，不仅找出了活塞杆垂直跳动大的问题，还在备件有问题的前提下提出了折中的解决办法，对设备后期的维护保养、平稳运行及同类设备的维护有一定的参考价值。
1、活塞杆跳动大可能的原因：
往复式压缩机运行中引起活塞杆跳动的原因有很多，最有可能的有以下几个：十字头滑道的水平度及表面粗糙度、气缸的水平度及表面粗糙度、十字头滑道与气缸的对中精度、活塞杆的形状公差和表面粗糙度等。从容易实践的原因入手，我们逐步排查了造成活塞杆跳动大的原因。
1.1十字头滑道和气缸的水平度及表面粗糙度：
抽出活塞，翻出十字头，分别测量了十字头滑道及气缸的水平度，均为0.02mm/1000（指标为0.05mm/1000），而且倾斜方向一致，说明二者水平度符合要求。而且十字头滑道表面光滑无划痕、气缸镜面完好，说明粗糙度也没问题。此原因排除。
1.2活塞杆的形状公差及表面粗糙度：
活塞杆表面光滑无划痕，填料环也无严重磨损，说明活塞杆表面粗糙度没问题；在打冷态跳动过程中，都是活塞外行时，跳动值均匀变大，回程时均匀变小，说明活塞杆在垂直方向没有弯曲的情况，而且是活塞中心线比十字头中心线低。此原因也排除。
1.3十字头滑道与气缸垂直方向对中超差：
一级活塞：活塞与气缸间隙D=590mm-584.89mm=5.11mm，在热态下，活塞由于受到气体力会上浮至中间位置，也就是说，在热态活塞与气缸壁的间隙应该在2.55mm左右。
冷态时用塞尺量得活塞与汽缸壁下间隙1.8mm，也就是说压缩机开起来时，该级的活塞上浮量大约是0.75mm左右，这个值刚好是一级活塞杆下沉探头一半的量程（探头量程-0.75～+0.75mm）。在实际运行中，一级活塞杆下沉正好在-0.75mm左右波动，说明实际上浮量与理论计算结果吻合。这一结果说明两个问题：
①十字头滑道与气缸对中良好，对中超差的可能性也排除；
②一级支承环厚度不够。
通过排查，一级活塞杆垂直跳动大的原因就是支承环厚度不够，导致活塞下沉严重，从而活塞杆冷态和热态的垂直跳动均偏大。
2、整改措施
从库房调出一级活塞环备件，装上后重新用塞尺量活塞与气缸壁下间隙，结果跟之前一样，说明活塞环厚度从设计环节就出了问题。重新设计采购备件肯定来不及，为了延长设备使用周期，不影响整套装置运行，经与厂家技术人员沟通，将活塞杆冷态垂直跳动值调整到0.21mm。
2.1计算
首先，计算出冷态下活塞中心线比十字头中心实际低的数值H。
通过冷态下打表得出活塞杆跳动值a=0.26mm
由图1得出如下数据：
活塞杆连接部分长：L=2352.5mm-440mm-239mm=1673.5mm
活塞行程：s=720mm-440mm=280mm
活塞杆冷态垂直跳动打表过程可以简化为下图：
由上面1.2打冷态垂直跳动情况得知，冷态下活塞中心线比十字头中心线低，所低值根据图2算出：
当将活塞杆冷态垂直跳动调整到0.21mm时，；
当将活塞杆冷态垂直跳动调整到0.16mm时，。
2.2调整
由上面计算得知，要把活塞杆冷态垂直跳动值调整到0.21mm，需要將活塞整体抬高0.3mm，由于支承环没有备件，采纳厂家技术人员的调整方案，将缸头顶起0.3mm，牺牲气缸的精度来挽回一点跳动值。
2.3整改效果
整改后，压缩机运行正常，一级活塞杆下沉探头显示运行中活塞上浮0.75mm左右，在该位置的跳动幅度在0.2～0.3mm之间，这是由于调整中牺牲了气缸水平度导致；在运行一个月后活塞杆下沉稳定，没出现继续下沉的迹象，说明整改措施基本能保证设备的正常运转周期。
2.4后续整改意见
上面2.2的整改方案只能作为应急措施使用，在下次检修的时候，最好能更换合适厚度的支承环，由2.1的计算可得，将活塞杆冷态垂直跳动调整到0.16mm，只需将活塞抬起0.6mm，也就是将活塞环加厚0.6mm，从图1看支承环加厚0.6mm后，依然留有0.3mm左右的热膨胀空间，应该不会影响机组运行，而且加厚后支承环使用周期也会延长。当然，具体加厚尺寸还需设备厂家和支承环厂家技术人员根据具体工况计算得出。
3总结
通过解决活塞杆跳动大的问题，可得出如下结论：
①该机组制造和安装精度都符合要求，只有一级支承环选型偏薄，导致活塞杆垂直跳动大；
②在实践中活塞杆跳动大有很多可能的因素，当不可能同时解决时，可以对其中的某几个因素折中处理，可以缩短检修周期，避免不必要的停工；
③该机组在每次停车后都需要留意支承环的磨损情况，最好是早日换上合适厚度的支承环，以优化设备的运转情况，延长设备使用寿命；
④当支承环进一步磨损后，再次对活塞杆下沉探头校零时，探头需要下调，而此时活塞热态上浮的量将会变大，需要留意零位时探头与活塞杆的距离，给活塞杆留足够的上浮空间，以防探头与活塞杆相撞。
参考文献：
[1]郁永章.容积式压缩机设计手册[M].北京：机械工业出版社，2000.
[2]周国良压缩机维修手册[M].北京；化学工业出版社，2010.
[2]朱圣东，邓建，吴家声.无油润滑压缩机[M].北京：机械工业出版社，2000.
作者简介：
龚小鹤（1991年4月-），男，汉族，湖北省天门市人，本科；助理工程师，从事煤气化操作工作。