一种往复式压缩机的十字头的检修工装的制作方法

1.本实用新型涉及一种机械零件的拆卸工装的技术领域，具体指一种用于检修往复式压缩机时便于让十字头在滑道内进行翻转等作业的检修工装。


背景技术：

2.往复式压缩机应用在不同的领域中，其中，外形大小、压力与排气等级不同的d型与m型往复式压缩机在石油炼化领域的生产装置中尤为常见，该类设备一般都是大型设备，也是整套生产装置中的核心关键设备。该类设备运行的稳定性和高效性对一套生产装置甚至整个公司的生产而言都是极其重要的。该类往复式压缩机由于其零配件连接和运行的结构特点以及生产工艺特点，总会出现运行的周期性故障而需要检修，除计划性大修外，预防性中、小修也是常有的事。而该类往复式压缩机中的十字头是连接连杆与活塞杆的关键部件，连杆的大头瓦与压缩机的曲轴连接，连杆的小头瓦与十字头销连接。连杆的大头瓦在旋转的曲轴上做上下摇摆运动，进而使连杆的小头瓦往复推、拉十字头销，进而使十字头在曲轴箱的滑道内做往复运动。十字头的另一侧与活塞杆连接，从而使十字头推动活塞杆做近乎直线的往复运动，进而活塞杆又推动活塞在缸体内做直线往复运动，用以压缩缸体内的工艺气体，以此满足装置生产所需的工艺气体的压力和流量等级。
3.十字头在曲轴箱上下滑道间往复运动时，所受到的综合活塞力和往复惯性力较大而且较复杂。十字头的上下为圆弧滑履结构，滑履为巴氏合金层，在润滑油作用下耐磨性较好。但随着长久运行周期的变化，十字头与滑道之间的间隙会缓慢变大，直至间隙值严重超出标准范围，且十字头销孔的圆度变形量异常，十字头在滑道间的直线往复运动状态就会因长周期的磨损间隙过大而破坏，进而就会导致机组运行出现较大的振动和异音，给机组的高效稳定运行造成故障隐患。因此检查、调整十字头的滑道间隙，和更换十字头及十字头滑履也是往复式压缩机周期性检修的一项重要内容。
4.为了调整十字头的滑道间隙，需要将70kg甚至更重的十字头翻转90
°
而外露于曲轴箱的滑道侧面的窗口（该窗口用盖板遮蔽）中，才能进行垫片调整，来调整滑道间隙，如中国专利授权公告号为cn208438285u的文献中就披露了这样的十字头拆装工具。若十字头或滑履磨损严重而需要更换时，还需要将笨重的十字头翻转并从窗口中滑出，才能更换磨损严重的滑履，才能取出更换十字头等。由于大型往复机的十字头一般都较为笨重，又处在空间结构较为狭小的曲轴箱滑道内，因此，无论90
°
翻转还是取出，都较为困难，常规的撬动、敲击、挪动十字头，需要多人配合，费时费力才能完成，并且还容易造成滑道与滑履的磕碰伤，导致检修环节更加费力、费时，甚至检修人员因配合不当，造成人员磕碰受伤。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种便于检修作业的往复式压缩机的十字头的检修工装。
6.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种往复式压缩机的十字头
的检修工装，包括有沿着十字头的轴向插入到十字头中的连接轴，其特征在于：还包括有能插入到十字头的十字头销孔中并能定位于十字头上的连接销，在该连接销上开有供所述的连接轴穿过的贯穿孔，而使得所述连接轴能与连接销相互周向联动，并在所述连接轴上套有能与连接轴一起转动且至少部分外露于十字头的翻转盘，该翻转盘上设置有能驱动该翻转盘转动的施力结构，同时所述连接轴的两端处还分别配置能支撑起连接轴的对应轴端的升降支撑装置。
7.在上述方案中，较好的是，所述连接轴上还套有能与连接轴一起转动的锥形套，该锥形套的小端紧插到十字头与活塞杆的连接底孔处，所述翻转盘紧抵于锥形套的大端，以使连接轴与十字头更加紧密地连接在一起。
8.再进一步改进的是，所述连接轴上还螺纹连接有第一螺母和第二螺母，所述第一螺母紧抵在连接销的贯穿孔的外壁处，所述第二螺母紧抵在翻转盘的外侧，使所述的翻转盘夹于所述锥形套的大端和第二螺母之间。利用第一螺母、第二螺母，可以方便地将连接轴及其上的锥形套、翻转盘与十字头夹紧成一体件。
9.较简单的是，所述施力结构包括有至少两根绞杠，所述翻转盘的表面上沿周向间隔开有多个供所述绞杠的端部插入的操作孔，此结构加工方便，易于施力。
10.在上述各方案要中，更进一步改进的是，所述升降支撑装置包括有基座以及用来支撑该基座的直立的丝杆和套管，所述基座上开有供连接轴的对应轴端坐落的凹槽，所述丝杆的上端与基座相固定，该丝杆的下端插入到所述套管中，并在所述丝杆上螺纹连接有第三螺母，该第三螺母安装在平面轴承的上滚道端面上，所述平面轴承安装在一座板上，所述的座板则固定在所述套管的顶部。采用这样的升降支撑装置，结构简单，操作方便。
11.为了确保顺利地翻转十字头，所述基座上安装有与连接轴的对应轴端相滚动接触的辊轮。
12.为了了让翻转后的十字头保持在所需位置处，所述基座上还螺纹连接有定位杆，而在所述翻转盘的端面上开有供该定位杆的端部插入的定位孔。
13.为了防止丝杆过渡上移，较好的是，所述套管的侧壁上开有上下方向延伸的限位窗，所述的丝杆上固定有露于该限位窗的限位凸点。
14.为了稳定地支撑基座，所述的套管至少有两个，各套管的下端固定在一底板上，该底板被约束在滑轨上滑动，所述滑轨与十字头的轴线相垂直分布，且所述滑轨架设在支撑板上，该支撑板固定于所述十字头所在的曲轴箱内的滑道侧面上。
15.为了方便地拉动整个修检装置及其上的十字头，所述的底板上固定有第四螺母，该第四螺母的螺孔朝向滑轨的长度方向。
16.与现有技术相比，由于本实用新型增设了能插入到十字头销孔中并与十字头相连接成一体的连接销，且连接轴又可以穿过该连接销而能一起转动，因此使用时，可以借助于升降支撑装置抬升连接轴，使十字头在滑道内被抬起，然后利用施力结构驱动翻转盘转动，该旋转力经连接轴、连接销后带动十字头翻转，进而可以对十字头进行后序的维护、检修，显然，采用本实用新型，操作轻松、安全。同时将升降支撑装置安装在滑轨上，使得翻转后的十字头能被轻易地从滑道侧面的窗口中滑出，故本实用新型在便于十字头翻转的同时还方便十字头的取出和装入，因而这样的检修工装对于d型或m型等大型往复式压缩机的检修工作带来了极大的便利。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例安装在曲轴箱内支撑起十字头时的立体示意图；
18.图2为图1的后视立体示意图；
19.图3为图1中去掉曲轴箱后的立体示意图；
20.图4为图3中十字头翻转90
°
后的立体示意图；
21.图5为图3中的十字头的立体示意图；
22.图6为图4中去掉十字头、升降支撑装置和滑轨后的立体示意图；
23.图7为连接销的剖视图（带活动盖）；
24.图8为图7的侧视图；
25.图9为图6中去掉连接销后的半剖示意图；
26.图10为升降支撑装置的结构示意图；
27.图11为滑轨的结构示意图；
28.图12为图11的俯视示意图；
29.图13为图12的侧视示意图。
具体实施方式
30.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
31.如图1和图2所示为本实施例中的检修工装安装在曲轴箱的滑道内的示意图，该曲轴箱100的两侧开有与滑道101相通的窗口102，正常工作时，窗口102用侧盖板（图中未示出）进行遮蔽，十字头200能在滑道101内作往复运动。为了更好地理解下述的检修工装，现对十字头的结构作个说明，请参见图5所示（该十字头的形状只作为示意图理解，也可以有其它形状），十字头200的前侧壁、后侧壁上开有对应的通孔而形成十字销孔201，连杆插入到十字头200中，并用十字销插入在十字头销孔201和连接杆上的连接孔后，将连杆和十字头200相连；十字头200的右端面上开有连接底孔202（为螺孔），以供活塞杆连接。
32.本实施例中的检修工装包括有连接销1、连接轴2、翻转盘3、施力结构和升降支撑装置4，其中连接销1能插入到十字头200的十字头销孔201中，并能定位于十字头200上，即连接销1与十字头200相连成一体，连接销1的具体的结构可以参见图7和图8，该连接销1设计成中空，其的尾端焊接有面积大于上述十字头销孔201的面积的固定盖板11，该连接销1的首端内固定有连接板12，该连接板12上开有螺孔121，活动盖板13可以盖设在连接销1的首端处，并通过螺栓连接在连接板12的螺孔上，如此，当连接销1的首端插入到十字头销孔201中时，尾端的固定盖板11就紧贴十字头销孔201的一侧外壁，连接销1的首端再与活动盖板13连接后，使活动盖板13也紧贴十字头销孔201的另一侧外壁处，而使得连接销1与十字头200紧固成一体件。当然，连接销1与十字头200之间的紧固并不局限于这样的结构，也可以采用于螺母螺纹连接在连接销头部的连接方式。
33.上述连接轴2沿着十字头200的轴向插入到十字头200中，并使连接轴2的一端从十字头200与活塞杆连接的连接底孔202中穿出。由于上述连接销1已插入到十字头销孔201中，因此，为了不干涉连接轴2的插入，并且为了使得连接销1与连接轴2一起带动十字头200转动，在上述连接销1上开有供连接轴2穿过的贯穿孔14，具体的，该贯穿孔14设计成中间的圆孔141和位于圆孔两侧的并与圆孔相连通的键槽孔142（请参见图7和图8），对应的连接轴
的主体能穿过圆孔141，连接轴的主体的两侧设有能插入到键槽孔142中的传动键21，如此，连接轴2的旋转，可以带动连接销1一起转动。
34.上述翻转盘3套装在连接轴2上，请参见图6和图9，其与连接轴2也是键槽相连接而能在一起转动，且该翻转盘3至少部分外露于十字头200，为了能更好地与十字头200连成一体，在连接轴2上还套设有与连接轴2一起转动的锥形套5，该锥形套5的小端紧插到十字头与活塞杆的连接底孔202处，翻转盘3紧抵于锥形套5的大端。同时在连接轴2上螺纹连接有第一螺母6a和第二螺母6b，第一螺母6a紧抵在连接销1的贯穿孔14的外壁处，第二螺母6b紧抵在翻转盘3的外侧，使翻转盘3夹于锥形套5的大端和第二螺母6b之间。
35.如上所述，此时连接销1和连接轴2已与十字头200装配成一体。
36.为了能轻松地施力于翻转盘3，上述施力结构采用绞杠7，翻转盘3的表面上沿周向间隔开有多个供该绞杠7的端部插入的操作孔31，上述绞杠优选用两根，分别插设在合适的操作孔31中（可以在相邻操作孔中插置，也可以处于间隔位置的操作孔中插置）。轮流扳动两根绞杠7，就可以施力于翻转盘3上。
37.为了让上述十字头200翻转，就必须在连接轴2的对应轴端处设置升降支撑装置4，请参见图3和图4，即上述的升降支撑装置4有两个，用来按需支撑、升降连接轴2，进而实现十字头200的升降和翻转。由于两个升降支撑装置4的结构相同，现以其中一个为例加以说明，请参见图10，该升降支撑装置4包括有基座41、丝杆42、套管43、平面轴承44和座板45，其中基座41的顶部上开有供连接轴2的对应轴端坐落的凹槽411，该凹槽411以圆弧形凹部为佳。丝杆42和套管43配合后用来支撑该基座41，本实施例中丝杆42和套管43优选共有两组，即丝杆42有两个，套管43也有两个，各丝杆42位于基座41下方，并沿基座41的底部间隔直立，各丝杆42的上端与基座41的底面相固定，各丝杆42的下端插入到对应在的套管43中，各丝杆42上螺纹连接有第三螺母46，该第三螺母46安装在平面轴承44的上滚道端面上，该平面轴承44安装在座板45上，座板45则固定在套管43的顶部。即此时，连接轴2及其上的十字头200等重量承载在基座41上，基座41通过丝杆42、第三螺母46及平面轴承44承载在座板45上，座板45再用套管43支撑着。如此，旋转第三螺母46，可以让各丝杆42相对于套管43上移或下降，从可以支撑起连接轴2，进而实现连接轴2及十字头200的上下升降。
38.为了让连接轴2转动起来更加顺畅，在上述基座41上还安装有与连接轴2的对应轴端相滚动接触的辊轮47。并且为了防止丝杆42过渡上移后脱离套管43，在套管43的侧壁上开有上下方向延伸的限位窗431，各丝杆42上固定有露于该限位窗431的限位凸点421，利用限位凸点421被限位窗431的上边沿相抵，来达到限制丝杆42继续上移的目的。
39.考虑到十字头200翻转后需要保持在该状态，进一步的，在上述基座41上还开螺纹孔412，在该螺纹孔412中连接有定位杆，而在上述翻转盘3的端面上开有供该定位杆的端部插入的定位孔32，即翻转后，借助于定位杆插入到定位孔32中，让翻转盘3相对于基座41保持在同一位置上，最终让十字头200处于所需位置。
40.由于在日常检修中，除了需要翻转十字头200以外，有时根据十字头200的磨损情况还需要更换十字头200，此时需要将十字头200移出滑道101，为了方便移动，本实施例中，还将上述升降支撑装置4承载在滑轨8上，具体的是，各套管43的下端固定在一底板48上，该底板48被约束在滑轨8上滑动，滑轨8与十字头200的轴线相垂直分布。上述底板与滑轨配合的结构有多种，本实施例中，滑轨的结构请见图11至图13所示，该滑轨8包括有断面呈u形的
滑座81、滚柱82和限位管83，滑座81的两端分别具有安装部，安装部上开有安装孔811。各滚柱82依次排列布置在滑座81内，各滚柱82的两端分别转动地支撑于滑座81的两侧壁上，上述底板48放置在滚柱上，需要时，在滚柱82上还可以涂抹上润滑脂。移动时，利用各滚柱82的转动和润滑脂的润滑，可以轻松地实现底板及其上各部件（即升降支撑装置4）的移动。同时为了防止底板48脱离于滑座81，在滑座81的两侧壁的上部分别设置有所述限位管83，使得底板48的下板面与滚柱82接触，同时使底板48的上板面与各限位管83之间存在小间隙，这样确保底板48在滚柱82上顺利滑动的同时又能防止其脱离于滑座81。
41.对于上述同一滑轨8的安装，可以配设有两个支撑板9（见图1至图4，图中只示意出了一个支撑板），各支撑板9设计成l形，各l形的支撑板9的两侧边上分别开有长孔91，螺栓通过其中一侧边上的长孔将该支撑板9固定在滑道101侧面的窗口处的螺孔（该螺孔本来是用来安装侧盖板的）中，滑座81架设在支撑板9上，然后通过螺钉穿过安装部上的安装孔811和支撑板9上的长孔91后拧紧固定。调整各支撑板9的高度，使两侧的滑座81基本处于同一高度上即可。
42.为了方便地施力于各升降支撑装置4，在上述底板48上还固定有第四螺母49，该第四螺母49的螺孔朝向滑轨8的长度方向。
43.在往复式压缩机的工作过程中，当十字头200在滑道101内的间隙因长期磨损严重超出标准而需要调整时，先拆除上述曲轴箱100的滑道101两侧的侧盖板，露出滑道的两侧窗口102，再将连杆的小头瓦从十字头销孔201处脱开，然后再将活塞杆在十字头的连接底孔202处脱开，让十字头200处在滑道101的中间位置。
44.接着安装上述检修工装，即按上述先将连接销1插入到十字头200的十字头销孔201中，然后将连接轴2轴向插入到十字头200内，并穿过连接销1上的贯穿孔14后，再在连接轴2上套上锥形套5、翻转盘3，并旋紧第一螺母6a、第二螺母6b以及活动盖13，使连接销1、连接轴2和十字头200相连成一体，接着将上述支撑板9安装在滑道101两侧的窗口102处的螺孔（即连接侧盖板所用的螺孔）中，然后在支撑板9上安装好滑轨8及相应的升降支撑装置4，此时，丝杆42下降到最低点。
45.需要翻转十字头200时，需要先将沉重的十字头200顶起，此时需要旋转两升降支撑装置4上的第三螺母46，让各丝杆42按需上升，当基座41上的辊轮47与连接轴2的轴端相接触时，随着丝杆42的继续上升，将抬起连接轴2，进而抬起十字头200，当十字头200的下滑履与曲轴箱100的下滑道之间出现0.2mm的间隙时停止第三螺母46的转动。然后将两绞杠7插入到翻转盘3的操作孔31中，交替施力于两绞杠7上，让翻转盘3带动连接轴2、连接销1和十字头200一起翻转，在此过程中，由于辊轮47与平面轴承44的设计，翻转沉重的十字头200在滑道101的狭小空间内90
°
的翻转还是较为轻松。当十字头200翻转到位后，旋转位于基座41上的定位杆，使之插入到翻转盘3的端面上的定位孔32中，翻转盘3被固定，进而使十字头200定位。请参见图4，此时，十字头200不会发生倾倒、磕碰等现象，因此使用起来既安全又可靠。
46.上述十字头200在滑道101内90
°
翻转后，可以拆下滑履，调整垫片，从而调整其与滑道之间的间隙，到调整完毕，反向操作即可将十字头翻转至原位。
47.当需要更换十字头200时，翻转并被固定的十字头200要拉出滑道101，此时用两个螺杆分别旋入升降支撑装置的底板48上的第四螺母49中，在十字头的两侧，同时拉动升降
支撑装置4的底板48，使底板48的下板面与滚柱82接触，在滚柱82与润滑脂的共同作用下，沉重的十字头200通过升降支撑装置4和滑轨8被轻松地拉到滑道101的窗口处，然后用行车或葫芦吊出即可，当需要安装时，反向操作就行。