1、 活塞式壓縮機設計活塞式壓縮機簡介活塞式壓縮機的工作是氣缸、氣閥和在氣缸中作往復運動的活塞所構成的工作容積不斷變化來完成。如果不考慮活塞式壓縮機實際工作中的容積損失和能量損失（即理想工作過程），則活塞式壓縮機曲軸每旋轉一周所完成的工作，可分為吸氣、壓縮和排氣過程。吸氣過程活塞從上止點開始向右移動，排氣閥（片）關閉，吸氣閥（片）打開，在壓力下吸入制冷劑氣；壓縮過程活塞從下止點向上運動，吸、排汽閥處于關閉狀態，氣體在密閉的氣缸中被壓縮，由于氣缸容積逐漸縮小，則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內氣體壓力與排氣壓力相等。壓縮過程一般被看作是等熵過程。排氣過程活塞繼續向上移動，致使氣缸內的氣體壓力大于排氣壓力

2、，則排氣閥開啟，氣缸內的氣體在活塞的推動下等壓排出氣缸進入排氣管道，直至活塞運動到上止點。此時由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用，排氣閥關閉排氣結束。至此，壓縮機完成了一個由吸氣、壓縮和排氣三個過程組成的工作循環。此后，活塞又向下運動，重復上述三個過程，如此周而復始地進行循環。這就是活塞式制冷壓縮機的理想工作過程與原理。活塞式制冷壓縮機基本構造活塞式制冷壓縮機主要由機體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調節裝置、油循環系統等部件組成。機體機體：包括汽缸體和曲軸箱兩部分，一般采用高強度灰鑄鐵（HT20-40）鑄成一個整體。它是支承汽缸套、曲軸連桿機構及其它所有零部件重量并保證各零部件

3、之間具有正確的相對位置的本體。汽缸采用汽缸套結構，安裝在汽缸體上的缸套座孔中，便于當汽缸套磨損時維修或更換。因而結構簡單，檢修方便。曲軸曲軸：曲軸是活塞式制冷壓縮機的主要部件之一，傳遞著壓縮機的全部功率。其主要作用是將電動機的旋轉運動通過連桿改變為活塞的往復直線運動。曲軸在運動時，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉的交變復合負載，工作條件惡劣，要求具有足夠的強度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐磨性。故曲軸一般采用40、45或50號優質碳素鋼鍛造，但現在已廣泛采用球墨鑄鐵（如QT501.5與QT602等）鑄造。連桿連桿：連桿是曲軸與活塞間的連接件，它將曲軸的回轉運動轉化為活塞的往復運動，并把動力傳遞給活塞

4、對汽體做功。連桿包括連桿體、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓。連桿體在工作時承受拉、壓交變載荷，故一般用優質中碳鋼鍛造或用球墨鑄鐵（如QT4010）鑄造，桿身多采用工字形截面且中間鉆一長孔作為油道。連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，銷孔中加襯套以提高耐磨、耐沖擊能力。連桿小頭襯套常用錫磷青銅ZQSn10-1做成整體筒狀，外圓面車有環槽并鉆有油孔，內表面開有軸向油槽。連桿大頭與曲軸連接。連桿大頭一般做成剖分式，以便于裝拆和檢修。為了改善連桿大頭與曲柄銷之間的磨損狀況，大頭孔內一般均裝有軸承合金軸瓦即連桿大頭軸瓦。連桿大頭軸瓦分薄壁和厚壁兩種，系列制冷壓縮機都采用薄壁軸瓦。軸瓦的上瓦與連桿油孔相應

5、的地方也開有油孔。連桿螺栓用于連接剖分式連桿大頭與大頭蓋。連桿螺栓是曲柄連桿機構中受力嚴重的零件，它不僅受反復的拉伸且受振動和沖擊作用，很容易松脫和斷裂，以致引起嚴重事故。所以對連桿螺栓的設計、加工、裝配均有嚴格要求。連桿螺栓常用40Cr、45Cr鋼等制造，且采用細牙螺紋，其安裝時要求有一定的預緊力，以免在載荷變化時連桿大頭上下瓦和曲柄銷之間松動敲擊，加速機器零件的損壞。活塞組活塞組：活塞組是活塞、活塞銷及活塞環的總稱。活塞組在連桿帶動下，在汽缸內作往復直線運動，從而與汽缸等共同組成一個可變的工作容積，以實現吸氣、壓縮、排氣等過程。活塞一一活塞可分為筒形和盤形兩大類。我國系列制冷壓縮機的活塞均

6、采用筒形結構，它由頂部、環部和裙部三部分組成。活塞頂部組成封閉汽缸的工作面。活塞環部的外圓上開有安裝活塞環的環槽，環槽的深度略大于活塞環的徑向厚度，使活塞環有一定的活動余地。活塞裙部在汽缸中起導向作用并承受側壓力。活塞的材料一般為鋁合金或鑄鐵。灰鑄鐵活塞過去在制冷壓縮機中應用較廣，但由于鑄鐵活塞的質量大且導熱性能差，因此，近年來系列制冷壓縮機的活塞都采用鋁合金活塞。鋁合金活塞的優點是質量輕、導熱性能好，表面經陽極處理后具有良好的耐磨性。但鋁合金活塞比鑄鐵活塞的機械強度低、耐磨性差也差。活塞銷一一活塞銷是用來連接活塞和連桿小頭的零件，在工作時承受復雜的交變載荷。活塞銷的損壞將會造成嚴重的事故，故

7、要求其有足夠的強度、耐磨性和抗疲勞、抗沖擊的性能。因此，活塞銷通常用20號鋼、20Cr鋼或45號鋼制造。活塞環活塞環包括汽環和油環。汽環的主要作用是使活塞和汽缸壁之間形成密封，防止被壓縮蒸氣從活塞和汽缸壁之間的間隙中泄漏。為了減少壓縮汽體從環的鎖口泄漏，多道汽環安裝時鎖口應相互錯開。油環的作用是布油和刮去汽缸壁上多余的潤滑油。汽環可裝一至三道，油環通常只裝一道且裝在汽環的下面，常見的油環斷面形狀有斜面式和槽式兩種，斜面式油環安裝時斜面應向上。汽閥與軸封汽閥與軸封：汽閥是壓縮機的一個重要部件，屬于易損件。它的質量及工作的好壞直接影響壓縮機的輸汽量、功率損耗和運轉的可*性。汽閥包括吸氣閥和排氣閥，

8、活塞每上下往復運動一次，吸、排氣閥各啟閉一次，從而控制壓縮機并使其完成吸氣、壓縮、排氣等四個工作過程。由于閥門啟閉工作頻繁且對壓縮機的性能影響很大，因此汽閥需滿足如下要求：氣體流過閥門時的流動阻力要小，要有足夠的通道截面，通道表面應光滑，啟閉及時、關閉嚴密，堅韌、耐磨。軸封一一軸封的作用在于防止制冷劑蒸汽沿曲軸伸出端向外泄漏，或者是當曲軸箱內壓力低于大氣壓時，防止外界空氣漏入。因此，軸封應具有良好的密封性和安全可*性、且結構簡單、裝拆方便、并具有一定的使用壽命。軸封裝置主要有機械式和填料式兩種。目前常用的機械式軸封主要有摩擦環式和波紋管式。其中，國產系列活塞式制冷壓縮機大都采用摩擦環式軸封，這

9、種軸封由活動環（摩擦環）、固定環、彈簧及彈簧座、壓圈和兩個“0”形耐油橡膠圈所組成。活動環槽內嵌一橡膠密封圈并與活動環一同套裝在軸上，在彈簧力和壓圈的作用下，活動環與橡膠圈一同被壓緊在軸上且使活動環緊貼在固定環上。工作時彈簧座與彈簧、軸上橡膠密封圈及活動環隨同曲軸一起轉動，固定環及其上的橡膠圈則固定不動。故工作時活動環和固定環作相對運動，緊貼的摩擦面起防止制冷劑往外泄漏的密封作用，軸上橡膠圈用來密封軸與活動環之間的間隙，固定環上的耐油橡膠密封圈起防止軸封室內潤滑油外泄的作用。能量調節裝置能量調節裝置：在制冷系統中，隨著冷間熱負荷的變化，其耗冷量亦有變化，因此壓縮機的制冷量亦應作必要的調整。壓縮

10、機制冷量的調節是由能量調節裝置來實現的，所謂壓縮機的能量調節裝置實際上就是排氣量調節裝置。它的作用有二,一是實現壓縮機的空載啟動或在較小負荷狀態下啟動，二是調節壓縮機的制冷量。壓縮機排氣量的調節方法有：1頂開部分汽缸的吸氣閥片；2改變壓縮機的轉速；3用旁通閥使部分缸的排氣旁通回吸氣腔，這種方法用于順流式壓縮機；4改變附加余隙容積的大小。頂開汽缸吸氣閥片的調節方法是一種廣泛應用的調節方法，國產系列活塞式制冷壓縮機，均采用頂開部分汽缸吸氣閥片的輸氣量調節裝置，頂開部分汽缸吸氣閥片的輸氣量調節裝置的原理很簡單，即用頂桿將部分汽缸的吸氣閥片頂起，使之常開，使活塞在壓縮過程中，壓力不能升高，吸入蒸汽又通

11、過吸氣閥排回吸氣側，故該汽缸無排氣量，從而達到調節輸氣量的目的即能量調節。頂開吸氣閥片能量調節裝置可分為執行機構、傳動機構和油分配機構三部分，主要由油分配閥、油缸、油活塞、拉桿、轉動環、頂桿和彈簧等部件組成。拉桿上有兩個凸圓，分別嵌在兩個汽缸套外部的轉動環中。若不向油缸中供油，由于油活塞左側彈簧的作用，油活塞處于油缸的右端位置，汽缸套外部的頂桿都是處在轉動環斜槽的最高位置，將吸汽閥片頂開，于是該汽缸卸載。當壓力油經油分配閥向油缸供油時，因油壓的作用，克服彈簧力使油活塞及拉桿向左移動，并通過拉桿上的凸圓使轉動環轉動一定角度，相應地使頂桿在頂桿彈簧作用放下而下滑到斜槽的最低處，這時吸汽閥片在重力和

12、彈簧力作用下降落在閥座上并可以自由啟閉，則該汽缸處于工作狀態。壓縮機起動時，由于機器尚未轉動，油壓為零，因而全部汽缸的吸汽閥片都被頂桿頂開，汽缸不起壓縮作用，從而實現了空載啟動。活塞式壓縮機的性能規劃活塞式壓縮機的性能指標有：1）額定排氣量：即為壓縮機銘牌上標注的排氣量，指壓縮機在特定進口狀態下的排氣量。常用單位m%min，m%h。額定排氣壓力：即為壓縮機銘牌上標注的排氣壓力，常用單位MPa,bar。2）排氣溫度：考慮到積炭和安全運行，對于相對分子量小于或等于12的介質，排氣溫度不超過135C；對乙炔、石油氣、濕氯氣排氣溫度不超過100C；其他氣體建議不超過150Co3）活塞力：活塞在止點出所

13、受到的氣體力最大，因此將這時的氣體力稱為活塞力。4）級數：大中型往復壓縮機以省功原則選擇級數，通常情況下其各級壓力比4活塞式壓縮機的結構方案設計1、曲軸結構型式壓縮機的曲軸有三種基本型式，即曲柄軸、曲拐軸（簡稱曲軸）和偏心輪軸大型合成氨企業所使用的壓縮機，大多采用曲拐軸結構。曲拐軸一般兩端支承，剛性較曲柄軸好。曲拐數現在可多達8個。它可制成整體的，也可制成分段組合的。曲軸的支承方式有兩種：全支承是每個曲拐兩側均設有主軸承。非全支承是每2-3個曲拐的兩側用兩個主軸承。前者對曲軸的剛性，以及機身系列設計時采用奇數列有利。在對動式壓縮機中，多采用后者。2、連桿結構型式1）開式連桿大頭是剖分的（圖5）

14、。裝配時置于曲柄銷上后，用連桿螺栓緊固大頭蓋。這是壓縮機中最常見的型式。2）閉式連桿大頭是整體的，它沒有連桿螺栓這一薄弱環節，但只能與曲柄軸或偏心輪軸，或曲拐為一種特殊形式的曲軸相配使用。閉式連桿結構簡單、制造方便、工作可靠。當材料為鋁時，往往不再設大頭瓦與小頭襯套。整體式連桿僅適用于單缸的小型與微型壓縮機。3）大頭組件式連桿大頭組合式有兩種型式。其一是剖分的大頭與桿身分別制造，最后用螺釘堅固在一起。對于大型壓縮機用鋼制造連桿時，加大比較方便，但增加了零件數與安裝工作量。其二為閉式連桿大頭軸瓦結構是可調的，軸瓦磨損后可利用其中的楔塊的位移進行補償。這兩種結構現在已很少用。3、活塞桿與十字頭組件

15、在有十字頭壓縮機中，電動機軸的旋轉運動通過曲軸、連桿轉化為十字頭的往復運動，并通過活塞桿驅動活塞壓縮氣體。此外，十字頭是承受側向力的零件。一根活塞桿上可以連接一個級的活塞，也可以連接兩個或三個不同級的活塞（個別的可達4-5個級）。有些活塞桿貫穿兩端氣缸，大型壓縮機低壓段有端滑塊，或當兩個獨立氣缸串接時設中間滑塊，以使大直徑的活塞不直接支承在氣缸內壁上。超高壓壓縮機中，為保證活塞與氣缸的同心度，十字頭與活塞桿間還設有副滑塊。在氣缸無油潤滑壓縮機中，活塞桿上設有檔油器，以防止機身部分的潤滑油沿活塞桿向氣缸中延展。高壓級無油潤滑填料摩擦比較嚴重時，活塞桿受摩擦部分還需用油進行內冷卻。活塞桿與十字頭是

16、比較容易損壞的零件，尤其是活塞桿，其與十字頭連接及與活塞的連接部位斷裂而破壞，是往復壓縮機常見的重大事故之一。因此，對于兩者的連接方式進行了許多研究。十字頭的損壞主要表現在承壓滑履（滑板）的非正常磨損與燒毀。4、活塞組件活塞與氣缸內壁及氣缸蓋構成容積可變的工作腔，并由電機驅動曲軸，通過連桿及活塞桿帶動活塞，在氣缸內作往復運動，通過氣缸內容積的變化實現氣體的壓縮。活塞主要根據其工作職能與形狀來分類與命名。1、按工作職能分類1）單作用活塞僅一端用于壓縮氣體。2）雙作用活塞兩端都用于壓縮氣體。3）級差活塞一端或兩端用于壓縮不同級次氣體。2、按結構形狀分類1）筒形活塞活塞呈圓筒形，通過活塞銷與連桿相連

17、接，能承受連桿作用其上的側向力，可用于單作用或級差壓縮機。其特點是沒有活塞桿。2）盤形與鼓形活塞活塞制成扁平實心的盤狀或餅狀，也可制成空心的兩端為平面或錐面的鼓狀，通過與活塞桿連接十字頭體傳遞作用力，可用于雙作用或級差式壓縮機，也可作成單作用結構。活塞與氣缸的密封形式采用活塞環密封，分有油潤滑和無油潤滑兩類，在合成氨企業所使用的壓縮機中，這種結構的活塞被廣泛采用。3）柱狀活塞活塞呈細長形光圓桿結構，類似于柱狀活塞，但它與氣缸之間的間隙不是依靠活塞環密封，而是由置于氣缸上的填料進行密封（類似活塞桿密封），或在微型壓縮機中，依靠其與氣缸的精密配合，并借助于潤滑油進行密封。柱塞適用于單作用高壓級或超

18、高壓級的氣體壓縮。活塞式壓縮機功能零部件選型（以曲軸為例）1、曲軸結構設計要點（1）曲軸定位為防止曲軸產生軸線方向的游動，曲軸需要軸向定位。壓縮機多用功率輸入端的第一道主軸承定位，因此主軸的相應處設計成具有軸肩的形式。定位處的端面間隙取決于曲軸的尺寸，一般取0.1-0.5mm,以保證各列運動件的相互位置不因熱膨脹或偶然的軸向力而互相錯開,以免妨礙機器正常運轉。設置在功率輸入第一道主軸承處和定位，還可保證電動機的軸向位置不受上述因素的影響。除定位的主軸承外，其余的軸承，視曲軸長度不同，制造時的軸頸長度應比軸承寬度長2-5mm，作為必要的熱間隙，可以根據溫升100C時每米伸長量為0.6-1.0mm

19、的經驗數據去計算選取.但為了制造及檢修方便,各軸承端間隙應取一致,且等于最大間隙值.（2）軸頸指主軸頸和曲柄銷.鑄造曲軸的軸頸,除特殊原因外,如為了減輕重量,增加剛度及疲勞強度,一般都制成實心的圓柱體。鑄造曲軸頸,一般鑄成空心形式，內孔徑為外徑的一半左右。空心結構可以提高曲軸的疲勞強度，減輕曲軸重量，減少鑄造時產生的質量缺陷。此外，曲軸內部的鑄造空腔，還可以當做潤滑油路。主軸頸承受的應力一般比曲柄銷高10%，因此，主軸頸本應設計得大于曲柄銷，但實際上為了加工及檢測的方便，以及為了提高曲軸的剛性，將兩者設計成相同的直徑，數值取大。（3）過渡R角曲臂與軸頸連接處，是最強烈的應力集中點，因此該處應采

20、用圓滑過渡，以免發生過大的應力集中現象，致使曲軸容易疲勞破壞。常見的過渡R角，曲軸頸表面和圓周表面為一次磨削加工出來，以保證銜接處平滑，R角表面粗糙度應不低于0.8um。大型曲軸的R角，是用成型車刀最后加工出來的，R角應有微小徑向沉凹，以保證銜接處不出現明顯凸臺，R角表面粗糙度應不低于1.6um。此外，對R角表面施以滾壓，其冷作硬化，有明顯提高曲軸疲勞強度。同一曲軸上的R角，包括軸頸突然改變處的過渡R角，應盡量取同一半徑值，以利于加工，過渡R角的幾種形式見圖（2）。圖（2）過渡R角的幾種形式（4）油孔軸頸上的油孔，一般可采用斜油孔或直油孔的形式。油孔直徑約為軸徑的0.05-0.06倍，但不應小

21、于3mm,油孔與軸頸表面相貫處，應仔細倒圓拋光,以提高曲軸的疲勞強度。倒圓圓角半徑為油孔直徑的一半。大型空心鑄造曲軸，常取斜油孔式，并在孔中脹以油導管。直角油孔的優點是經過圓角過渡部分時，毫不影響該處的強度，但一般情況下加工比較復雜，清洗油孔也不方便。軸頸空心時，應將兩端用堵塞封住。堵塞可以用螺塞、螺栓法蘭或用沖制的悶頭等形式。油孔的位置，軸瓦內壁上有環形油槽時，一般多從加工工藝性出發，沿曲拐平面開油孔。軸瓦內壁上沒有環向油槽量，從潤滑的觀點來看，為減輕因油孔破壞油膜而導致的不良影響，油孔應開在軸頸載荷矢量圖上載荷最小的區域。（5）軸端曲拐的兩端，分別稱為軸前端和軸后端。軸前端是功率輸入端，要

22、傳遞由動力計算確定的總轉矩，一般通過帶輪或聯軸器與電動機相聯接。常見的結構有圓錐軸端、圓柱軸端等。圓錐軸端便于裝拆，多用于中型以下壓縮機，但錐面加工檢測較麻煩。錐面的錐度通常取1：10，也有取1：15和1：20的，其轉矩用鍵來傳遞。圓柱軸端加工方便，但拆裝較麻煩，圓柱面的配合一般取H7/js6或H7/k6，扭矩也用鍵傳遞。法蘭軸端可使壓縮機軸向尺寸緊湊，適合于與電動機直聯的大型壓縮機；轉矩是由抗剪切的絞制孔用螺栓傳遞，鉸制孔與螺栓的配合，推薦H7/k6。為了減少應力集中的影響和增加靠近軸頸處法蘭的厚度，法蘭與軸頸相接處，要用較大的圓弧過渡。軸后端常與齒輪泵、注油器相連。為此，軸后端的端面上常設

23、置方頭活絡聯軸器，以拖動從動軸。為了驅動上述輔助設備，在軸后端的柱面上，有時要裝設齒輪、鏈輪、蝸輪等，以輸出功率。對于大型壓縮機，盤車齒輪有時也裝在軸后端。（6）平衡鐵設計平衡鐵時，應盡可能使其重心遠離主軸頸中心，以便使平衡鐵質量較輕，使平衡鐵重心回轉半徑r與質量m的乘積滿足動力計算提出的要求。平衡鐵通常做成扇形，其徑向尺寸以旋轉時不碰十字頭導軌或活塞裙部為原則，厚度以不碰連桿為原則。三、曲軸材料鋼曲軸，一般用40和45優質碳素鋼。因為碳素鋼在合理的熱處理及表面處理后，已可滿足壓縮機曲軸的要求，只有極少場合應用40Cr等合金鋼。碳素鋼通常需采用調質處理和表面處理。表面處理的措施有：表面淬火、滾

24、壓用噴丸等。鑄鐵曲軸系采用高強度鑄鐵，目前最常用的是球墨鑄鐵QT600-3。球墨鑄鐵加入少量稀土元素，能進一步提高材料的性能。球墨鑄鐵不僅加工方便，而且疲勞強度也勝于鋼。表1所列為光滑試件在彎扭復合疲勞負荷下的疲勞極限。球墨鑄鐵的耐磨性也很好，表2中列有鍛鋼和球墨鑄鐵曲軸在相同運行條件下，分別經過1000h和1500h的磨損。數值表明正火的球墨鑄鐵比表面淬火的鋼更耐磨。但是，球墨鑄鐵曲軸當斷面尺寸大時，質量不易保證，故大型壓縮曲軸仍不得不依賴于鍛鋼制造。曲軸主軸頸的同軸度，主軸頸與曲柄銷的平行度，在100mm長度上不大于0.02mm。軸頸圓度和圓柱度不大于2級精度孔公差的一半。表1球墨鑄鐵與鋼

25、光滑試件在不同的彎扭復合疲勞負荷作用下的疲勞極限材料M/MwTT/Oaa疲勞極限/（X105N/m2）O-1aT-1a0028.8球墨鑄鐵1.4280.71425.218.00（正火）3.7321.86613.525.1OOCO280024.001.4280.71414.910.6545鋼（正火）3.7321.8667.7614.5COCO16.00表2球墨鑄鐵曲軸與鋼曲軸耐磨性比較材料運行時間/h主軸頸磨損量/mm曲柄銷磨損里/mm鍛鋼曲軸（表面淬火）10000.020-0.0640.030-0.110稀土球墨鑄鐵曲軸（正火）15000.002-0.0060.001-0.004表中：O正應力

26、，T切應力四、曲軸強度曲軸強度計算主要包括靜強度計算和疲勞強度計算。靜強度計算的目的是求出曲軸各危險部位最大工作應力。疲勞強度計算的目的是求出曲軸在反復承受交變工作應力下的最小強度儲備，通常以安全系數的形式表示。曲軸強度計算法目前常用的有兩種：普通計算法和有限元法。用有限元法計算時，應根據曲軸的特點、負荷情況及分析的目的，采用不同的計算模型。在一般情況下，只截取一個曲柄進行分析。曲軸受力分析曲軸受力情況較為復雜，兩拐以上的曲軸通常是多支點支承，且四列以上時，圖（3）雙拐曲軸的受力分析計算簡圖可能伴有扭轉振動的附加應力，圖（3）是一根雙拐曲軸的受力分析計算簡圖。因此，在計算曲軸支反力時，必須抓住

27、主要因素簡化計算。五、曲軸的扭振在多曲拐的壓縮機中，由于列數的增多和曲軸的增長，使曲軸的自振頻率降低，有可能處于壓縮機名義轉速范圍內，使曲軸因扭轉振動而破壞。但計算表明：四拐以下的曲軸不可能發生扭振；多于四拐時，不排除扭振的可能性。曲軸的扭振計算方法比較復雜，在此只能簡要介紹。6拐整體鍛造實心曲軸如圖（4）。4向BB圖（4）6拐整體鍛造實心曲軸曲軸的扭振計算的一般步驟如下：1）當量系統計算：將復雜的實際軸系，換算成扭振特性與之相同的簡化系統當量系統。2）自由振動計算：確定當量系統的自振頻率及振型。3）強迫振動計算：確定軸系的振幅及扭振應力。4）扭振消減措施的設計：當計算的振幅或扭振應力超過相應

28、的允許值時，則需要采取措施，例如修改軸系設計或加裝減振器等，使軸系扭振得以改善。目前，扭振計算方法有很多種，并且可借助計算機編程計算。在按任何一種方法計算，特別是在作強迫振動計算和減振設計計算時，主要還得依靠實驗統計的經驗系數來進行。由于經驗系數具有局限性，因此，軸系扭振特性經過理論計算后，一般還需在軸系上進行實際測量，以核證計算結果的準確性。改善扭轉振動的方法如下：1）調整軸系自振頻率。2）減小干擾力矩。3）加裝減振器。為了改善扭轉振動，有的企業將多拐曲軸（例如6拐或者8拐）設計成為2+4或者4+4模式。六、曲軸的故障與維修1、曲軸斷裂及產生的原因1）壓縮機基礎與電機基礎發生不同的沉降，曲軸

29、承受了巨大的附加載荷；2）氣缸軸線發生變化，與曲軸軸線不垂直，曲軸承受附加彎矩；3）壓縮機嚴重超載或某列活塞力嚴重超負運行；4）設計缺陷；5）材質問題；6）鍛壓和熱處理不合理；7）軸頸與拐臂的過渡R角與軸頸過渡不圓滑，R角表面粗糙，未拋光；8）內部的制造缺陷未經過探傷發現；9）潤滑部位失油或少油造成燒瓦及其事故的延伸；10）其他運動部件事故給曲軸已造成現實傷害未被發現，曲軸帶病運行；11）使用時間過長，金屬材料疲勞。上述原因如果已經造成曲軸斷裂事故的既定事實，便有可能造成更加嚴重的事故，對壓縮機的安全運行帶來嚴重威脅，而且對曲軸本身而言已不可修復。只有認真分析原因，針對性的解決問題，更換曲軸和相關部件，杜絕此類事故的發生。需要特別說明的是，上述原因除了造成曲軸斷裂外，還可能造成主軸頸與曲柄銷表面裂紋及非正常磨損。所不同的是，如果僅僅造成這個結果，而且裂紋是極其淺表的，有很多企業也將它修復利用。修復的方法與軸頸拉毛和正常磨損的方法一樣，下面會一一介紹。但從理論上講，是不支持類似修復利用的。2、軸頸磨損1）均勻磨損曲軸的軸承與軸瓦長期磨擦，使軸頸出現均勻磨損。軸頸表面與軸瓦中間油槽相對的部位不磨損，其兩側出現磨損。在換軸瓦前，應將軸頸表面用紗布磨光磨平，而且要保證圓柱度符合要求。軸瓦與軸頸的間隙，有經