徐月蘭
（無錫壓縮機(jī)股份有限公司，江蘇無錫　214145）

　　1　引言

　　工藝流程用往復(fù)活塞壓縮機(jī)是廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中的一種重要設(shè)備，十字頭是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中將驅(qū)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成往復(fù)直線運(yùn)動的重要機(jī)件。十字頭與活塞桿連接方式有很多種。螺紋連接、聯(lián)軸器連接、法蘭連接和楔連接。圖1是螺紋連接中的一種結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)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(jié)構(gòu)簡單，活塞與氣缸間的止點(diǎn)間隙可通過活塞桿與十字頭的連接螺紋調(diào)節(jié)。但由于十字頭與液壓螺母是緊密貼合的，活塞桿在此區(qū)間所能產(chǎn)生的彈性變形非常小，即使安裝時給予了很大的預(yù)緊力，在受到?jīng)_擊載荷時仍易松動。且活塞在調(diào)整止點(diǎn)間隙時需連活塞部件一起旋轉(zhuǎn)，對尺寸大、重量重的活塞非常不便。

　　2　結(jié)構(gòu)的改良

　　2.1法蘭式連接結(jié)構(gòu)與螺紋式連接結(jié)構(gòu)的比較　大部分的大型往復(fù)活塞壓縮機(jī)，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(chǎn)生一定量的彈性變形，在2個連接件間產(chǎn)生間隙，通過螺母的旋轉(zhuǎn)，消除間隙。當(dāng)此間隙消除后，螺柱的彈性變形依然存在，形成必要的預(yù)緊。因往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的載荷帶有一定的沖擊性，若在此沖擊載荷下產(chǎn)生的彈性變形量大于安裝預(yù)緊時所產(chǎn)生的變形量時，螺母易發(fā)生松脫。圖1所示的結(jié)構(gòu)因產(chǎn)生的彈性變形量太小，僅0.02~0.05mm左右，故采用此結(jié)構(gòu)的機(jī)組曾發(fā)生過若干次螺母松脫的故障。

　　針對上述結(jié)構(gòu)的不足，出現(xiàn)了另一種結(jié)構(gòu)，法蘭式連接結(jié)構(gòu)見圖2。

　　此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在活塞桿上增設(shè)了一個彈性區(qū)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(shè)置了彈性變形區(qū)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?jīng)_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(yù)緊力，操作也較簡單?？紤]到中、大型機(jī)組活塞桿的對中調(diào)整和止點(diǎn)間隙的調(diào)整，本結(jié)構(gòu)設(shè)置了一個調(diào)整圈和一組調(diào)隙片，調(diào)整圈和調(diào)隙片如圖3、4所示。對中調(diào)整時由圖2中的序3調(diào)整圈和序4調(diào)整螺釘共同來完成，最后由序5鉛絲將調(diào)節(jié)螺釘鎖緊?；钊闹裹c(diǎn)間隙可通過一組不同厚度的調(diào)隙片來調(diào)整，調(diào)隙片做成剖分結(jié)構(gòu)。按需插入適當(dāng)厚度的調(diào)隙片即可調(diào)整活塞的止點(diǎn)間隙，不再需要轉(zhuǎn)動活塞，待活塞桿的中心和止點(diǎn)間隙都調(diào)整好后，用液壓方式上緊連接螺柱和連接螺母。

　　另外在對稱平衡型壓縮機(jī)中，有時因兩側(cè)的活塞重量相差懸殊，對兩側(cè)的往復(fù)重量還需進(jìn)行配重，此時可通過改變連接法蘭的外圓大小和厚度來實(shí)現(xiàn)。

　　以上是法蘭式連接結(jié)構(gòu)*于螺紋式連接的幾個方面。

　　2.2對現(xiàn)有法蘭式連接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

　　對于圖2的結(jié)構(gòu)，活塞桿對中調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)方面存在一些不足。首先調(diào)整圈的工藝性較差，具體結(jié)構(gòu)詳見圖3。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(jī)的特點(diǎn)，單件小批量，這無疑是增加了成本；其次在對中調(diào)節(jié)結(jié)束，用鉛絲鎖緊調(diào)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(diào)整時也不方便。為此我們對圖2的法蘭連接結(jié)構(gòu)，在活塞桿對中調(diào)節(jié)方面做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，詳見圖5。

　　本結(jié)構(gòu)設(shè)置了一套對中調(diào)整工具，同時將調(diào)整圈的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了改進(jìn)。圖5中的序4調(diào)整圈見圖6。

　　顯然該調(diào)整圈的工藝性較圖3得到了改善。對中調(diào)整工具由壓板、調(diào)節(jié)螺釘和夾圈組成（見圖7）。2個半圓形的夾圈固定在十字頭頭部，在水平和垂直方向上各設(shè)置二塊壓板，壓板壓在調(diào)整圈4上，通過調(diào)整螺釘，可推動調(diào)整圈4作水平和垂直方向的移動，從而調(diào)整活塞桿的中心位置，操作方便?；钊麠U中心位置調(diào)整好后，可將此套工具拆除。

　　3　結(jié)論

　　改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）安裝方便；（2）可靠性高；（3）工藝性好。對于中、大型的活塞壓縮機(jī)，活塞桿與十字頭的連接法蘭式結(jié)構(gòu)替代螺紋式結(jié)構(gòu)是一種必然。對于法蘭式連接的結(jié)構(gòu)，活塞桿的對中又提出了一種改良，希望對大家能夠有所幫助。

來源：《壓縮機(jī)技術(shù)》2015年第A01期