壓縮機的曲軸是將活塞的線性運動轉換為旋轉運動的關鍵部件,反之亦然,具體取決於壓縮機的類型。它在往復式壓縮機的運作中發揮基礎作用,往復式壓縮機廣泛用於壓縮氣體的各種應用。

往復式壓縮機中的曲軸也有一定量的端隙或推力,這使得它們能夠軸向“浮動”,以防止軸承過度磨損。推力大小由機器的 OEM 決定,並且應在製造新的壓縮機撬裝、引擎「擺動」或在維護期間更換曲軸或軸承時進行設定。不正確的推力設定會影響軸對中結果的品質。

什麼是壓縮機的曲軸?

曲軸的功能

轉換運動:

曲軸的主要功能是將活塞的往復(線性)運動轉換為旋轉運動。這種轉換對於壓縮機正常運作、實現氣體的連續壓縮至關重要。

駕駛活塞:

在往復式壓縮機中,曲軸透過連桿驅動活塞。當曲軸旋轉時,它會導致活塞在各自的氣缸內上下移動,從而壓縮氣體。

平衡系統:

曲軸設計用於平衡活塞往復運動所產生的力。這種平衡有助於最大限度地減少振動並確保壓縮機平穩運行。

設計和組件

主要期刊:

這些是曲軸在主軸承內旋轉的部分。主軸頸支撐壓縮機殼體內的曲軸並使其平穩旋轉。

曲柄銷(連桿軸頸):

曲柄銷偏離主軸頸,是連桿連接到曲軸的點。偏壓設計可以將線性活塞運動轉換為旋轉運動。

配重:

為了平衡曲軸並減少振動,通常會採用配重。這些被策略性地放置以抵消移動活塞產生的力。

推力軸承:

止推軸承有時會整合到曲軸組件中,以處理軸向負載並保持曲軸正確對準。

曲軸的類型

單件曲軸:

一體式曲軸通常用於小型壓縮機,作為一個單元製造。它設計更簡單,更容易製造,但在強度和尺寸方面可能有限制。

組合式曲軸:

組合式曲軸用於大型壓縮機,由多個組裝在一起的部件組成。這種設計可實現更大的強度,並且可以根據更大、更強大的壓縮機的特定要求進行客製化。

材料

曲軸通常由高強度材料製成,以承受運行過程中的應力和力。常見材料包括:

鍛鋼: 鍛鋼曲軸以其強度和耐用性而聞名,在重型應用中很常見。

鍛鋼壓縮機曲軸
鍛鋼壓縮機曲軸

鑄鐵: 用於要求不高的應用中,鑄鐵是一種具有良好耐磨性的經濟高效材料。

鑄鐵壓縮機曲軸
鑄鐵壓縮機曲軸

合金鋼: 這些在強度、韌性以及耐磨性和疲勞性之間提供了良好的平衡。

合金鋼壓縮機曲軸
合金鋼壓縮機曲軸

維護和問題

定期檢查和維護曲軸對於確保壓縮機的可靠運作至關重要。曲軸可能出現的常見問題包括:

磨損: 隨著時間的推移,曲軸的軸頸和曲柄銷可能會磨損,從而導致效率損失和潛在的故障。

疲勞裂痕: 重複的應力循環會導致裂縫的形成,最終可能導致曲軸失效。

不平衡: 不平衡的曲軸會導致過度振動,從而損壞其他部件並縮短壓縮機的整體使用壽命。

為了緩解這些問題,定期維護實務包括:

潤滑: 確保適當的潤滑以減少摩擦和磨損。

檢查: 定期檢查是否有磨損、裂痕和其他損壞的跡象。

平衡: 定期平衡以確保平穩運行並減少振動。

綜上所述, 往復式壓縮機曲軸 是一個重要的部件,有助於將往復運動轉換為旋轉運動,驅動活塞並確保有效的氣體壓縮。其設計、材料選擇和維護對於壓縮機的可靠運作和使用壽命至關重要。