往复压缩机连杆稳定性分析

化工设计通讯Chemical Engineering Design Communications工艺与设备Technology and Equipment第45卷第3期2019年3月往复压缩机连杆稳定性分析昊波，扬家企，盧儀敘(沈阳远大压缩机有限公司，辽宁沈阳110027 )摘 要：最常用的往复压缩机主要是活塞式往复压缩机，这种压缩机在正常运转的过程中，系统运行的稳定性，与连杆自 身的稳定性有着很大的联系。通过对往复压缩机连杆初始结构的屈曲变化进行分析，从而实行对连杆结构的厚度和尺寸等参数 的优化。关键词：往复压缩机；连杆；稳定性；结构分析 中图分类号：TH45 文献标志码：B 文章编号：1003-6490 (2019) 03-0115-01Stability Analysis of Connecting Rod of Reciprocating CompressorWu Bo, Yang Jia-xin, Huo Wei-binAbstract : The most commonly used reciprocating compressor is mainly piston type reciprocating compressor.During the normal operation of this compressor, the stability of the system operation is closely related to the stability of the connecting rod itself.In this paper, the buckling change of the initial structure of the connecting rod of reciprocating compressor is analyzed, and the parameters such as the thickness and size of the connecting rod structure are optimized.Key words : reciprocating compressor ； connecting rod ； stability ； structural analysis往复压缩机的连杆自身的性能结构，对连杆的稳定性有 着重要的影响，因此，会间接地影响往复压缩机的功能效果 以及正常运转。本文通过分析和研究连杆自身厚度尺寸等参 数结构对连杆稳定性的影响，从而提出优化连杆自身结构的 相关措施。1往复压缩机连杆模型的建立对于往复压缩机的连杆首先要先进行建模处理，建模之 后，需要忽略连杆的实体模型中的一些非常细小的结构，可 以将连杆中的大头瓦和连杆轴作为整体，将小头瓦和衬套作 为整体看待。连杆自身的主要参数和材料：其中，连杆小头 孔的直径为20cm,大头孔的直径为36cm,连杆厚度为10cm, 中心距离为lOOcmo所建立的往复压缩机的连杆模型材料属性： 为40CrMo,弹性模量为2e‘MPa,密度为7.82X 103kg/m\\ 2往复式压缩机连杆屈曲的具体分析2.1连杆初始结构的屈曲分析在进行连杆初始结构设计时，所设计的杆身厚度主要是 10cm,对连杆进行屈曲分析，可以按照连杆受到最大力的限 度来进行，所得到的具体情况如图1所示。需要对连杆参数的变化对稳定性的影响进行分析，可以分 别对连杆杆身的不同厚度的屈曲状况进行分析［1］o对于14cm 和18cm的连杆尺寸分析，能够得到的屈曲变形状况，具体 如下：(a) (b) (c)图3连杆杆身厚度为14cm时的屈曲分析图解(a) 一阶；(b)二阶；(c)三阶图1连杆收到最大力的限度上图中的连杆在受到最大力度而发生变形的时候，主要 是从大头瓦向小头瓦的方向中受到越来越大的变形量，小头

(a) (b) (c)图4连杆杆身厚度为18cm时的屈曲图解(a) 一阶；(b)二阶；(c)三阶从图3,4可以看出，连杆自身的厚度在增加的同时，抵抗 屈曲弯度的能量明显提高，连杆杆身厚度从14cm至18cm的 变化中，并没有显著的变形状况发生，说明连杆自身厚度的 增加，可以提高连杆的质量和稳定性在这种情况中，对于 连杆自身厚度尺寸的选择，尽可能地在满足工作需求的基础 上，来选择厚度较低的连杆杆身，这样可以适当地降低成本， 提高生产效率131»瓦所受到的变形比较大，能够达到0.9cm以上。图2变形量从图2可看出，小头瓦一段的变形量比较严重，己经达到 了 lcm之大。如果在这种力度的反复作用下，可能会发生断 裂的现象。从连杆初始设计的结构进行分析发现，其稳定性并不受 到正常工作的影响。2.2连杆厚度以及尺寸等参数的分析探究收稿日期：2019-02-03

作者简介：吴波(1973—),男，黑龙江兰西人，工程师，主要从事往复式压缩机技术工作。3结束语在对往复式压缩机连杆的稳定性进行屈曲分析和研究之 后，可以发现，连杆自身在影响力下发生的变形量，主要是 在小头瓦一段受到的影响比较大，最大可以到lcm之长。然而， 在提高连杆自身的厚度基础上，可以发现连杆的稳定性以及 连杆杆身抵抗屈曲的能力显著提高。后期在将连杆自身的厚 度达到14~18cm时，可以提高连杆的抗屈曲能力。但是，在 14~18cm的连杆厚度范围内，连杆的变形量并没有很大的变化， 而连杆在18cm厚度中还会提高成本支出，使往复式压缩机在 转动过程中的惯性力量增大。因此，选择14cm的连杆杆身 厚度。参考文献［1］ 李艳玲.往复压缩机连杆稳定性分析［JJ.压缩机技术,2018,12 (3)： 131-133.［2］ 施侃，刘树林，陈伟，等.往复压缩机连杆大头瓦间隙故障特征研 究［JJ.计量与测试技术，2016 (43) : 188-190.［3］ 马瑞红，刘守信，刘海洋，等.一种全平衡式往复压缩机稳定性优 势分析［J］.压缩机技术，2017 (12) : 116-117.• 115 •