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往復活塞壓縮機活塞桿與十字頭連接結構的改進

     工藝流程用往復活塞壓縮機是廣泛應用于各行業中的一種重要設備,十字頭是曲柄連桿機構中將驅動機的旋轉運動轉化成往復直線運動的重要機件。十字頭與活塞桿連接方式有很多種。螺紋連接、聯軸器連接、法蘭連接和楔連接。螺紋連接中的一種結構,其特點是十字頭與活塞桿依靠螺紋連接,用液壓螺母緊固。此種方式結構簡單,活塞與氣缸間的止點間隙可通過活塞桿與十字頭的連接螺紋調節。但由于十字頭與液壓螺母是緊密貼合的,活塞桿在此區間所能產生的彈性變形非常小,即使安裝時給予了很大的預緊力,在受到沖擊載荷時仍易松動。且活塞在調整止點間隙時需連活塞部件一起旋轉,對尺寸大、法蘭式連接結構與螺紋式連接結構的比較大部分的大型往復活塞壓縮機,其活塞桿與十字頭的連接都采用液壓拉伸的方式來上緊連接螺母。而采用液壓拉伸方式來上緊螺母,主要是靠液壓加載后連接螺柱產生一定量的彈性變形,在2個連接件間產生間隙,通過螺母的旋轉,消除間隙。當此間隙消除后,螺柱的彈性變形依然存在,形成必要的預緊。因往復活塞式壓縮機的載荷帶有一定的沖擊性,若在此沖擊載荷下產生的彈性變形量大于安裝預緊時所產生的變形量時,螺母易發生松脫。

    在活塞桿上增設了一個彈性區間,位于液壓拉伸螺母到活塞桿與連接法蘭的配合臺階面之間。安裝時先將連接法蘭和液壓拉伸螺母裝上活塞桿,再用液壓拉伸的方法將這3個零件緊固在一起,因活塞桿上設置了彈性變形區間,故緊固時有了合適的彈性變形,以保證這3個零件在受到沖擊載荷時也不會松脫。連接法蘭與十字頭也是用液壓拉伸的方法來緊固的,這樣既能保證要求的預緊力,操作也較簡單。


活塞桿對中調節結構方面存在一些不足。首先調整圈的工藝性較差它的形位公差很難做到,需借助一定的工裝才能完成。對于工藝活塞壓縮機的特點,單件小批量,這無疑是增加了成本;其次在對中調節結束,用鉛絲鎖緊調整螺釘存在安全隱患,同時也不美觀。因活塞桿與十字頭均為動零件,長時間的將一鉛絲繞一圈固定在該零件上不安全,而且一旦活塞桿與十字頭的對中需重新調整時也不方便。為此我們對圖2的法蘭連接結構,在活塞桿對中調節方面做了適當的改進,結構設置了一套對中調整工具,同時將調整圈的結構也進行了改進。對于中、大型的活塞壓縮機,活塞桿與十字頭的連接法蘭式結構替代螺紋式結構是一種必然。

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