摘　要：介紹了往復(fù)壓縮機在氣封安裝時，軸向、徑向、開口間隙的控制及所遇問題的探討總結(jié)，為裝置處理同類問題提供了參考和借鑒經(jīng)驗。
　　關(guān)鍵詞：往復(fù)壓縮機；氣封間隙
　　1　引言
　　往復(fù)式活塞壓縮機在裝置內(nèi)的作用至關(guān)重要，一旦出現(xiàn)故障停機短時間內(nèi)不能修復(fù)的，往往會造成裝置停工，因此配置都是一開一備；在日常管理上也按照關(guān)鍵機組進行重點維護；對經(jīng)常出現(xiàn)的故障需做到預(yù)知性檢修；現(xiàn)就我廠C9加氫裝置的氫氣壓縮機K-8601A/B（型號DW-11.17/（23-30）-X，水平安裝對置式）出現(xiàn)的氣封安裝間隙偏差而引起的故障進行分析和處理，同時簡單介紹其密封機理、安裝、運行、維護，以便保證裝置的安、穩(wěn)、長、優(yōu)運行。
　　2　氣封的結(jié)構(gòu)、密封機理及各部間隙的作用
　?。?）氣封填料是指裝在氣缸軸側(cè)，防止氣缸中的高壓氣體沿著活塞桿方向泄漏，是壓縮機中最重要的零部件之一，也是壓縮機最主要的外泄漏途徑之一，同時也是壓縮機的易損件之一；對于該壓縮機的填料盒，從氣缸側(cè)來說盒是節(jié)流環(huán)，然后中間是主填料部分，每組主填料盒內(nèi)是由徑向環(huán)+切向環(huán)+阻流環(huán)組成，徑向環(huán)和切向環(huán)之間有防轉(zhuǎn)銷，每個環(huán)的外圓有一拉伸彈簧將其箍住。該壓縮機由8組填料盒組成，末級為壓蓋，與氣缸座的填料腔聯(lián)接，壓緊每一組填料盒。結(jié)構(gòu)見圖1。　?。?）密封機理：如2圖所示，當(dāng)氣缸內(nèi)≥2.3MPa高壓氫氣通過活塞桿外圓與填料間的間隙漏過來時，首先通過的是節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)內(nèi)表面有若干迷宮槽，等同于迷宮密封目的是阻止氣流從端面流向下一組主填料，此時氣流經(jīng)過時產(chǎn)生了個壓降。在節(jié)流套后面的是若干個填料盒，從上一級填料漏過來的氣體先經(jīng)過的是徑向環(huán)，徑向環(huán)的內(nèi)圓與活塞桿的配合間隙很小，但徑向有開口，氣流通過這些開口在填料盒內(nèi)形成一個壓力腔。徑向環(huán)與切向環(huán)在此壓力和彈簧力的共同作用下壓緊在活塞桿上。填料盒、徑向環(huán)、切向環(huán)的平面都經(jīng)研磨，平面之間的間隙都非常小，高壓氣體在通過這些小間隙流到下一組填料時會產(chǎn)生較大的壓差。這樣，氣體每經(jīng)過一組填料就產(chǎn)生一個壓差，直到接近常壓，實現(xiàn)氣體的密封。需要強調(diào)的是，氣封密封是一種動密封，運行一定周期后，徑向環(huán)和切向環(huán)就會產(chǎn)生徑向磨損。因此一般不可能達到密封，在填料的低壓側(cè)設(shè)置漏氣收集口，這樣，高壓氣體在經(jīng)過若干組填料的降壓后，這里的壓力就接近常壓，剩余少量的漏氣從這個接口引出到火炬。　　（3）對于往復(fù)壓縮機的填料密封而言，各部間隙的作用：
　　軸向間隙：軸向間隙太小，由于熱脹容易造成密封環(huán)卡死，使密封過早失效，還損傷活塞桿，間隙過大，容易發(fā)生敲擊聲，使密封環(huán)破裂，也會使密封失效；在安裝過程中一般這樣控制密封環(huán)的間隙：底部按上限控制，外部按下限控制。
　　徑向間隙：徑向間隙太小，填充四氟環(huán)膨脹后卡死，導(dǎo)致徑向間隙變小磨損加劇，安裝時內(nèi)經(jīng)按上限。徑向間隙過大，漏氣量大起不到密封作用。
開口間隙：開口間隙的作用主要是起到填料磨損后的補償。開口間隙太小起不到及時的補償，造成密封失效泄漏；開口間隙太大，密封效果不好，造成泄漏超標。
　　3　氣封填料故障現(xiàn)象
　　氣封填料的軸向、徑向、開口間隙對壓縮機的密封和長周期運行起到關(guān)鍵的作用，因此在檢修時對此間隙的復(fù)查和調(diào)整至關(guān)重要；（各間隙如圖3所示）；該壓縮機在檢修后空載試運時，填料盒及活塞桿溫度運行3h后溫度明顯升高，至98℃，緊急停運后，發(fā)現(xiàn)活塞桿有拉毛損傷；立即組織人員拆除活塞桿及氣封填料，拆檢后發(fā)現(xiàn)活塞桿拉傷報廢，氣封填料磨損嚴重。　　4　原因分析及處理辦法
　　4.1產(chǎn)品質(zhì)量問題
　　此次購買的氣封組件與原裝氣封組件的尺寸存在偏差，該壓縮機氣封填料由八組組成，每組徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)的厚度不一致，在制造上存在0.1~0.2mm的偏差；外徑比原裝尺寸大2mm。
　　4.2裝配尺寸問題
　　4.2.1軸向間隙
　　指每組徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)安裝在填料盒內(nèi)后與填料盒端面的差值；標準值一般控制在0.25~0.35mm之間，由于每片徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)在制造中都會有偏差，偏差允許值為±0.05mm，因此安裝時需要進行調(diào)整，此次的徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)的厚度制造上存在0.1~0.2mm的偏差，在安裝時僅僅是憑經(jīng)驗，即每組氣封安裝在填料函內(nèi)能夠活動自如即可，導(dǎo)致軸向間隙沒有控制在范圍內(nèi)，此間隙小于0.1mm時，在運行時由于填料函及活塞桿會發(fā)熱，正常溫度＜65℃，填料盒內(nèi)的填料受熱產(chǎn)生輕微軸向膨脹，此時若每片徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)之間有顆粒雜質(zhì)的存在，極易產(chǎn)生軸向間隙為負間隙，最終就會造成氣封填料燒毀，活塞桿拉毛損壞。
　　4.2.2徑向間隙
　　指填料安裝在活塞桿上外徑值與填料盒內(nèi)徑的差值；標準值在3~5mm，由于此次的徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)外徑比原裝尺寸大2mm，導(dǎo)致徑向間隙1mm左右，試運過程中，由于填料函及活塞桿會發(fā)熱，填料盒內(nèi)的填料受熱產(chǎn)生徑向膨脹，導(dǎo)致沒有徑向膨脹空間，加劇活塞桿與填料之間的摩擦，致使此處溫度驟然升高。
　　4.3處理方法
　　重新裝配氣封填料，更換新活塞桿。安裝氣封時，認真核對每組氣封的尺寸，包括每個徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)的厚度，自由狀態(tài)的外徑。
　　各環(huán)安裝的順序認真檢查，徑向切口要朝向高壓側(cè)，有標記朝向高壓側(cè)，每組徑向環(huán)、切向環(huán)之間的防轉(zhuǎn)銷高度要小于槽深；填料盒安裝要保證其每組的垂直度一直，拆卸安裝時按記號施工，緊固要均勻，每級填料盒間的密封膠圈要完好并涂抹黃油；與氣封配合處的活塞桿要保證其表面的光潔度、復(fù)查其圓度、嚴禁出現(xiàn)表面有劃傷現(xiàn)象；準確測量每組氣封填料在氣封盒內(nèi)的徑向間隙、軸向間隙，做到每一級的間隙都控制在指標范圍內(nèi)。
　　5　結(jié)論
　　自此次故障處理后，吸取了氣封間隙的重要性，對于氣封填料本身制造質(zhì)量、加工誤差及裝配尺寸問題，今后都會引起高度的重視，認真復(fù)查數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)做對比，不放過任何細節(jié)，保證機組平穩(wěn)運行。
　　參考文獻：
　　[1]郁永章.活塞式壓縮機[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，1972.
　　[2]胡家順.活塞式壓縮機的CAD系統(tǒng)[J].機械設(shè)計與制造工程，2000.