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往复式压缩机大型盘形活塞应力研究及应用

杨海堂  
【摘要】: 近年来,往复式压缩机不断向大型化发展,压缩机一级所采用的盘形活塞尺寸不断增大。一些大型压缩机一级盘形活塞自运行以来,频繁出现破裂现象,对压缩机运行企业的正常生产与经济效益产生了严重的影响。 本文对往复式压缩机大型盘形活塞进行了应力研究。首先对往复式压缩机曲柄连杆机构的运动规律以及活塞的受力进行分析,利用Visual Basic语言开发了压缩机综合活塞力计算软件,确定活塞的危险工况。然后通过ANSYS有限元分析软件对其进行应力分析。结果表明,活塞破裂处应力大。在此基础上,提出对活塞结构改进的方法,设计一种开孔的新结构盘形活塞,并计算活塞开孔后其内部压力及开孔大小。最后对新结构活塞进行ANSYS应力分析,分析结果表明,活塞最大应力有较大幅度下降,且应力分布趋于合理。 新结构活塞已经应用于一系列大型压缩机活塞改造设计中,运行结果表明该活塞具有良好的可靠性。本文所做的这些工作能用于指导往复式压缩机盘形活塞的设计,对其他结构类型的活塞研究也有一定的参考价值。


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