贺运初1，潘树林2，李小华2，邹鹤1
（1.温州中洋石化机械有限公司，浙江 温州325038；2.广西大学化学化工学院，广西 南宁530004）
［摘 要］ 以6M50-340/320氢氮气压缩机的一级鼓形活塞为例，介绍了大型往复压缩机活塞应力计算与优化改造的过程、方法和效果。经过优化改造后，该活塞的最大应力由123.0 MPa降为52.8 MPa，平均使用寿命由2 647 h延长到25 168 h。
［关键词］ 活塞；优化设计；改造；往复式压缩机
［中图分类号］ TH 457［文献标识码］ B［文章编号］1004-9932（2011）
往复压缩机的活塞承受周期性交变载荷，容易发生疲劳破坏，尤其是大型活塞，可靠性很难保证。为提高活塞的可靠性，需开发采用科学新颖的活塞结构型式［1-3］，精确计算活塞的应力［4］，选用合适的活塞材料，有效优化活塞的结构、形状、尺寸和质量。本文以6M50-340/320氢氮气压缩机的一级活塞为例，介绍大型往复压缩机鼓形活塞的优化设计。
1 情况简介
6M50-340/320氢氮气压缩机组一级双作用气缸的直径为1 400 mm，额定进气温度为35 ℃，进气压力（绝压，下同）0.106 5 MPa，排气压力0.32 MPa，膨胀指数1.2，压缩指数1.4；轴功率4 593 kW，转速300 r/min，行程450 mm，曲柄半径连杆长度比为0.236 8，活塞杆直径为110 mm，相对余隙容积为7%，第Ⅰ列级往复运动构件的质量为836.5 kg；