技术改造空压机地脚螺栓断裂分析与改进设计刘鹃ffP州压缩机总厂，广西柳州54500力（8）型空压机二级缸中体地脚螺栓发生断裂现象进行分析，确定故障原因，改进结构，解决问题。
l弓丨言型空气压缩机具有运转平稳、可靠的特点，投放市场就深受用户欢迎，曾获广西名牌产品称号，在工程上得到了广泛应用。不足之处，时而会出现二级缸中体地脚螺栓发生断裂现象，见。
2原因分析2.1结构型空压机简图，其进、排气支座的支承均为刚性，即分别由4个M24的螺钉支撑于钢件的基础上，如所示。
机器运行时，排气支座（二级）处于热态中，即会出现热膨胀，由于刚性支承，膨胀受约束，便产生热应力。由此，给地脚螺栓增加了附加载荷。
2.2受力分析与计算2.2.1受力分析压缩机受力非常复杂，针对地脚螺栓断裂问题，宜化简分析。依据材料力学，可把压缩机看作框架的刚性梁，机身和中体处的地脚螺栓简化成固定铰支座，进、排气支座处简化成可动铰支座，力学模型见。
由于二级缸中体处的地脚螺栓断裂，我们来分析此处的受力情况，把此处看成刚性梁的个危险截面。压缩机运转时，二级缸中体处的地脚螺栓受螺栓的预紧力，工作载荷以及由于热膨胀产生的附加载荷。
2.2.2地脚螺栓受力计算（3）螺栓的预紧力压缩机运动机构扰力如所示。
技术改造压缩机地脚螺栓受力简化图缩机组机身和中体处的地脚螺栓所受的转矩，引起螺栓受剪切。为使被联接件没有相对滑动，各螺栓的预紧力为f结合面摩擦系数，取0.12中体处的地脚螺栓的工作载荷为比较转矩、倾翻力矩的作用，两者中取大值，则中体处的地脚螺栓所需的螺栓的预紧力为排气支座刚性支承结构如所示，附加载荷是由于压缩机运行时，温度升高，引起热变形，排气支座处的刚性支承无法补偿热变形而产生的热应力，传递到地脚螺栓，中体处的地脚螺栓必然承受较多的附加载荷。
排气支座材料为HT200，线膨胀系数a=8.7x106（1/），环境温度25丈，排气温度为160U经过计算，取计算温度为70，则自由热变形量排气支座处调整螺栓为4xM24，材料为45，刚性按热变形完全受约束，则附加力按，传递到压缩机组中心轴线的力矩旋转惯性力矩：似=11.9kNm，这就是压缩机组机身和中体处的地脚螺栓所受的倾翻力矩。为保证结合紧密贴合无缝隙，所需的螺栓的*小预紧力为此力矩传递到二级缸中体处，根据，该处地脚螺栓所受的附加载荷考虑到热变形并不完全受约束，按60%受约技术改造性，工作时产生的热膨胀无法得到补偿而产生热应力，若热应力不能消除，达简单极限的抗拉应力就会把螺栓拉断。
3改进设计从以上分析可看出，二级缸工作时产生的热应力危害很大，从计算来看，螺栓被拉断是必然的，但在现实中，因为种种原因，并不是所有的螺栓都被拉断。但不管怎样，热应力危害很大，不想办法消除的话，后果非常严重。
为了补偿热变形，有必要改进结构，如所示，把刚性支承改为弹性支承，热变形得到补偿，大大减少热应力，消除了附加载荷。
改进后进行强度校核，许用应力丁4结论经过改进设计之后，热变形得到补偿，D- 100/7型空压缩机没有再出现过此类问题，完全根除了地脚螺栓断裂的现象。
