安鋼新I號空壓站1997年投運的8 #空壓機和新II號空壓站5臺空壓機均為2D12-100/8-I型產(chǎn)品，同新I號空壓站的另7臺2D12-100/8型空壓機相比，其壓縮機活塞，機身底座，曲軸軸端密封及冷卻循環(huán)系統(tǒng)等方面在設(shè)計和安裝上都有很大改進，從新I號空壓站的8#空壓機近3年的運行和新II號空壓站的5臺空壓機半年多的運行來看，2D12-100/8-I型空壓機設(shè)計上更為合理，故障率明顯降低，且具有維修方便等特點。

　　1活塞的改進

　　1.1傳統(tǒng)型活塞的缺陷分析

　　傳統(tǒng)型活塞采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)來減輕活塞重量，達到與二級慣性力平衡的要求?；钊c活塞桿連接采用內(nèi)凹式螺母，由于受操作空間的限制，雖然采用了專用工具，但螺母不易擰緊到位，有時即使能擰到位，卻由于鎖緊裝置不可靠，而在運轉(zhuǎn)一段時間后，該活塞螺母就會松動，引起極大響聲，嚴重時可能引起活塞撞缸事故。另外由于螺母松動，引起活塞轉(zhuǎn)動，活塞桿的定位銷極易切斷，活塞上的耐磨合金層位置發(fā)生轉(zhuǎn)動，引起承壓面減小，加劇耐磨合金層的磨損。

　　1.2活塞的改進方法

　?。?）2D12-100/8-I型空壓機將內(nèi)凹式活塞螺母改為外露鎖緊螺母和止退墊圈結(jié)構(gòu)，以達到防止螺母松動的目的。

　　（2）將鋼制焊接活塞做成剖分式鑄鋁活塞，這既減輕了活塞的重量，取得了慣性力的平衡，同時又克服了焊接活塞開裂的問題。

　?。?）在凸肩處增加鋼襯環(huán)，來降低鑄鋁活塞與活塞桿連接凸肩的比壓。

　　從實踐來看，2D12-100/8-I型空壓機采用的鑄鋁活塞在使用中沒有再出現(xiàn)以往的活塞故障，運行良好，大大提高了壓縮機運行的可靠性。

　　2機身底座設(shè)計及基礎(chǔ)施工的改進

　　2D12-100/8型空壓機機身底座與地基通過固定式連接方式連接，這種連接方式有明顯缺陷，見而改進型2D12-100/8-I空壓機采用雙支承板結(jié)構(gòu)，就克服了固定式連接的不足。

　　連桿在曲軸的帶動下而產(chǎn)生的往復(fù)直線運動，因種種原因而使一，二級連桿不能產(chǎn)生對稱平衡的二力，這就會使機身產(chǎn)生往復(fù)直線運動趨勢，而連接機身與地基的螺栓就會受到交變載荷的作用，且其螺紋部位又存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，在不斷的彎曲和擠壓作用下極易發(fā)生螺栓斷裂事故。我公司新I號空壓站3#和5#空壓機就曾發(fā)生地腳螺栓斷裂現(xiàn)象，對壓縮機的安全運行帶來極大隱患。而采用雙支承板結(jié)構(gòu)，支承板靠地腳螺栓固定在地基上，機身滑道螺栓緊固于支承板的T型槽中，從而保證了機身在受不平衡交變載荷時在氣缸方向上有一定活動余量，減輕了對地腳螺栓的沖擊。

　　3曲軸箱端蓋與曲軸間密封的改進

　　2D12-100/8型空壓機曲軸軸端采用雙道毛氈密封。毛氈壓在端蓋梯形槽中。其結(jié)構(gòu)簡單，維護更換方便，但只適用于線速度小于5 m/s的地方。由電機轉(zhuǎn)速n=500r/min，軸徑D= 195mm，可知線速度v=Dn/60000=3.14×195×500/60000=5.1m/s，已接近速度臨界，這樣軸端漏油就不可避免，問題得不到徹底解決。

　　2D12-100/8-I壓縮機采用外道毛氈內(nèi)道唇形密封圈來實現(xiàn)密封。唇形密封圈與其他密封件不同之處在于它由耐油橡膠或皮革制成，具有回彈性極大的唇部，為增加密封效果，由一環(huán)形螺旋彈簧壓在密封圈的唇部。由于唇口的特殊形狀及其上箍緊彈簧的作用，可使唇對軸具有良好的追隨補償性能。

　　實踐證明該種油封結(jié)構(gòu)密封效果良好，2D12-100/ 8-I型空氣壓縮機投運后未發(fā)現(xiàn)嚴重漏油現(xiàn)象。

　　由于2D12-100/8型空氣壓縮機軸側(cè)端蓋采用剖分式而不同于改進型的整體式結(jié)構(gòu)，因此對新I號空壓站的7臺2D12-100/8型空壓機的改造建議采取里道毛氈更換為U形無骨架橡膠油封。該種密封有如下特點：（1）斷面似U型，僅有彈簧而無骨架，可裝填在梯形槽中使用；（2）適用于剖分機座；（3）宜用于溫度在-25℃～80℃，線速度<7m/s條件下。

　　4單機冷卻系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)改進

　　根據(jù)熱力學(xué)知識可知，壓縮機的壓縮過程愈接近等溫壓縮，其消耗的壓縮功就越少，因此改善空氣冷卻器的換熱性能，盡可能保證換熱效果，使二級壓縮過程盡量接近等溫壓縮，這對節(jié)約能源，保證設(shè)備安全運行意義重大。理論上講，冷卻不完善每增加3℃，則耗功增加1%. 2D12-100/8型空壓機，冷卻系統(tǒng)采用串并混聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式，其冷卻水分3路：（1）冷卻水進水總管→中間冷卻器→總排水管（2）冷卻水進水總管→后冷卻器→總排水管（3）冷卻水進水總管→一級氣缸水套→油冷卻器→二級氣缸→總排水管該冷卻管路的不足在第3路。由于一級氣缸交換后的冷卻水已有較大溫升，再用來冷卻潤滑油和二級氣缸其效果肯定不理想。我公司新I號空壓站1#～7#空壓機改造前在夏季運行時這個問題異常突出，油溫高達50℃以上，二級排氣溫度達160℃以上，多次出現(xiàn)報警，自動停車現(xiàn)象。

　　2D12-100/8-I空壓機采用并聯(lián)冷卻形式代替原設(shè)計的串并混聯(lián)冷卻結(jié)構(gòu)方式。該冷卻路線分5路，由總進水管上水經(jīng)各個冷卻點以后，匯集于排水總管去冷卻水塔循環(huán)利用。雖然單機冷卻水量有所增加，但由于采用的是循環(huán)供水系統(tǒng)，上水能力可滿足要求，因而不存在水資源浪費現(xiàn)象。實踐證明，該種冷卻形式效果較好，油溫可控制在40℃以下，二級排氣溫度可控制在120℃左右，特別對二級氣缸各零部件的運行情況有明顯改善。我公司新I號空壓站的1 #～7 #空氣壓縮機冷卻系統(tǒng)改造也取得同樣效果。

　　5結(jié)論

　　2D12-100/8型空氣壓縮機及其改進型作為大型動力設(shè)備，在我公司壓縮空氣供應(yīng)方面占有主導(dǎo)地位，它的安全運行直接影響到我公司壓縮空氣的供應(yīng)，影響著煉鋼軋鋼系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，因此對在設(shè)計安裝中存在的問題進行改進，降低其故障率，提高其運行可靠性就顯得尤為重要。