[发明专利]八列对称平衡式大型往复压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体机械，特别涉及一种用于石油化工和动力工程的多列对称平衡式大型往复压缩机。

背景技术

现代石化和化工工业朝着大型化、模块化发展，需要大型多列往复式压缩机供给压缩的原料气体；现代的机械制造技术，也能使大型多列往复压缩机的制造变成现实。上个世纪90年代由上海压缩机厂与美国德莱赛兰公司联合研制的八列大型往复式压缩机是国内第一台八列压缩机，它用于南京化学工业公司化肥厂，其结构是八列气缸对称平衡布置，共用一根长达10米的曲轴，驱动电机置于曲轴的端部，这种电机与气缸的布置方式使得整体曲轴和机身的加工难度很大，特别是整体曲轴的热处理和锻造过程的质量难以控制。且曲轴在扭矩输入端，扭转应力很大，整个曲轴容易发生扭转共振，引起轴的断裂(许增金，王世杰等，ANSYS在多列往复压缩机轴系扭振分析中的应用，[J]《压缩机技术》2009，No2，1～6)。对于八列气缸的结构，国内外只有驱动电机设置在轴的一端，来驱动一根整体曲轴上的八列活塞，至今还没有八列气缸对称地分置在驱动电机两侧的先例。文献《容积式压缩机技术手册》列出了一种六列往复压缩机结构，其中四列气缸置于驱动电机的一端，另外两列置于驱动电机的另外一端，不属于对称的分置结构。此外，大型往复式压缩机的曲轴太长，锻件毛坯重达8吨以上，材料成本十分昂贵，且大尺寸工件加工质量难于保证，维修不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲轴加工质量容易保证、受力均衡的八列以上对称平衡式大型往复压缩机。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：八列对称平衡式大型往复压缩机，包括驱动电机、曲轴及八列气缸，其特征在于，第I、第II、第III、第IV列气缸与一个曲轴相连并置于驱动电机的一侧；第V、第VI、第VII、第VIII列气缸与另一个曲轴相连并置于驱动电机的另一侧，两个曲轴结构相同；第I、第II列气缸对应的曲拐在一个平面内，且该曲拐平面与第III、第IV列气缸对应的曲拐平面垂直；第V、第VI列气缸所对应的曲拐在同一平面内，该曲拐平面与第I、第II列气缸对应的曲拐平面呈45°角；第VII、第VIII列气缸所对应的曲拐平面与第V、第VI列气缸所对应的曲拐平面垂直；同一平面内的曲拐所对应的气缸构成一个对动列；在该对动列中，设有连接连杆与活塞杆的十字头，其中一列连杆对十字头作用的侧向力始终朝下，而另一列连杆对十字头作用的侧向力始终朝上。

上述方案中，所述的每列气缸，其填料采用外置式结构固定在气缸底端。所述填料由多组密封圈组成，每一组密封圈装在一盒独立的填料盒内，将多个该填料盒用定位螺栓串成一体，并拉紧固定，整体固定在气缸底端。每个填料盒上设置有冷却水通道，对填料盒内的密封圈实施冷却。

所述侧向作用力始终朝上的十字头包括十字头体，其与下滑履之间设置有弹簧片，该弹簧片产生向上作用力大于十字头体的重力，使与十字头体固联的上滑履始终紧贴上滑道往复运动，十字头体与下滑履之间设有定位销。

本发明公开的八列气缸分置于驱动电机两侧的结构，其优点是：1、曲轴受力均衡，其强度利用充分。一方面曲轴采用两段分别与驱动电机连接，各整体段相对尺寸较小，在锻造和热处理过程中容易保证材料内部质量；另一方面，飞轮置于驱动电机处，飞轮距离各列曲拐相对较近，不易使曲轴发生低频的扭振。

2、本发明对填料采用了创新的外置结构，一方面使气缸长度缩短，从而减少了气缸的材料成本，提高了加工质量及检修的方便性；另一方面便于填料的冷却和维修。

3、大型往复式压缩机的活塞杆摆动对高压级填料的使用寿命危害极大，为此，本发明对承受向上侧向力的十字头滑板采用弹性连接机构，保证十字头在整个往复循环中始终与上滑道接触，消除十字头在运动过程中的敲击及活塞杆的摆动。

附图说明

图1为本发明八列压缩机的结构示意图。

图2为图1气缸结构示意图，其填料组件设置在气缸之外。

图3为传统的压缩机气缸结构，其填料组件设置在气缸座之内。

图4为图1左侧两对动列结构示意图，其一列的十字头受力始终朝上，另一列十字头受力始终朝下。

图5为图4中的十字头结构。

图1至图5中：1-气缸；2-驱动电机一侧的曲轴；3-驱动电机；4-驱动电机另一侧的曲轴；5-填料；6-十字头体；7-下滑履；8-弹簧；9-定位销；10-上滑履；12-定位螺栓；13-十字头；14-连杆；15-活塞杆；16-活塞。

具体实施方式