1、隔膜式氢气压缩机改造摘要：针对隔膜式氢压机在使用中发生设备事故后，对结构参数进行改造，结果表明，经过改造，提高了设备可靠性和安全性。 关键词：隔膜式氢压机；断裂；改造 中图分类号： TB 文献标识码：A 文章编号：1672.3198（2013）03.0193.01 1 结构概述、工作原理及特点 1.1 结构概述 本文介绍的隔膜式压缩机型号为 GD4-300/10-250，排气量为300m3/h，最高排气压力为 25.0MPa，主要由电机、曲轴箱、中体、曲轴连杆机构、缸体、供油系统、底座及冷却器等部件组成。 进、排气阀分布在缸盖上，排气阀居于缸盖的中心。曲轴箱上装有补偿油泵，由曲轴轴端的偏心套驱
2、动，给油缸补油。安装于机器上的仪表能显示各点的气压及油压。自动保护装置能提高机器运转的可靠性和安全性。 1.2 工作原理 隔膜式压缩机是容积式压缩机的一种，主要由气体压缩室和油压室构成。气缸被一组膜片分成两部分，一侧是气体压缩室，一侧是油压室。压缩机的动力由电动机通过三角皮带传递至主机曲轴，曲轴带动连杆，连杆通过十字头分别与活塞杆（柱塞杆）浮动连接，至此将旋转运动转换为往复运动，通过活塞（柱塞）驱动缸体内的液压油，将力均匀地传递至膜片，使膜片做往复运动，从而达到提高介质压力的目的。 1.3 优点 （1）性能可靠，操作和维修简单，使用寿命长。 （2）膜片周边采用静态 O 型圈密封紧固，无动密封，
3、保证气体压缩时不会产生泄漏。 （3）较少的级数即可实现较高的压缩比。 （4）膜片将气体和液压油完全隔离开，从而保证气体的纯度，对被压缩的气体无任何污染。 （5）安全报警系统能够检测到任意一个膜片的破裂，从而保证压缩室的完整及可靠性。 2 改造 2.1 改造原因 本公司使用该氢压机曾出现过缸盖裂缝；中体与缸头连接螺栓断裂导致缸头掉落在地上；缸头紧固螺栓崩飞伤人等事故，因此，本公司要求氢压机厂家通过计算，重新设计、改进，提高安全系数，提高可靠性、安全性。 2.2 改造内容 2.2.1 计算、设计 委托中科院力学所进行计算设计，以一级缸盖为例进行应力计算，目的是找到结构参数对应力幅值的影响规律，进而
4、指导产品的结构改进设计。经过一系列模拟实验和计算，计算结果如下： （1）气阀压板螺栓数量由 4 个增加到 6 个，相应应力由 78.8MP 变为 74.6MPa。 （2）压板厚度由 30mm 减少到 20mm，相应应力由 78.8 MPa 变为75.3 MPa。 （3）螺栓孔中心圆直径扩大 20mm，相应应力由 78.8 MPa 变为 62 MPa。 （4）缸盖外围局部加厚 20mm100mm，相应应力由 78.8 变为 62.5 MPa。 2.2.2 结论 根据计算结果，决定同时采取这两种方案，最终改造结果如表 1。 3 改造前后使用情况对比 3.1 改造前 （1）曾出现过缸盖裂缝；中体与缸
5、头连接螺栓断裂导致缸头掉落在地上；缸头紧固螺栓崩飞伤人等事故。 （2） 机组振动相对较大，各级部件经常松动，多次导致管路向外泄漏氢气。 3.2 改造后 （1）由于安全系数提高，目前暂未出现过缸盖裂缝、螺栓断裂等事故。 （2）缸头重量增加后，机组振动较小，各级部件基本无松动故障发生。从而较少了氢气泄漏的危险。 4 总结 经过合理的计算、设计，改造后的氢压机结构更为合理，安全性及可靠性得到大幅的提高，减少了发生安全事故的可能性，确保人身及公司财产的安全。同时，经过改造的氢压机运行平稳，改造前的故障从未出现过，故障次数明显减少。并且，氢压机的连续平稳运行，可以确保生产顺利进行，没有再发生因为设备故障导致整条生产线停产的情况，从而为公司赢得了利益。
