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我国压缩机标准化、系列化、通用化之践行<下>

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  (三)动力用固定式空压机
 
  解放初期,由于我国社会主义建设事业的急需,原国营沈阳空气压缩机厂等单位,自一九五一起,陆续仿制了日本、原苏联、加拿大等国的动力用固定式空压机(容积流量为10、20、40、90m³/min四种),并大批生产,粉碎了帝国主义对我国的封锁禁运,使空压机的供应逐步立足国内,为国家建设做出了贡献。
 
  但是,这些仿制产品根本不成系列,存在着结构陈旧、技术经济指标落后、耗电量大(以仿苏20m³/min及仿日10m³/min的产品为最严重)、重量重、外形大、润滑油消耗多(仿苏20m³/min空压机被工人称为“油老虎”)、排气温度高(以仿日10m³/min最严重)以及阀片和气阀弹簧寿命短等问题。
 
  一九五八年起,压缩机行业的广大职工进行了固定式动力用空压机的整顿和提高,制订了原一机部化工通用机械专业标准《一般用固定的活塞式空气压缩机  型式与基本参数》(TH16—59),规定了容积流量为3、6、10、20、40、60、100m³/min七档,以更合理地满足使用部门的需要,而没有照搬国外标准的分档办法。同时,由原沈阳气体压缩机厂、原一机部通用机械研究所等单位组成联合设计组,针对问题既大又多的仿苏20m³/min空压机,于一九五九年开始,自行设计了4L—20/8型空压机,并配合通用机械研究所试验工厂于当年年底完成了样机试制。在样机鉴定成功的基础上,有关厂、所共同议定了符合TH16—59的固定式动力用L型空压机系列其余四个品种的主要参数和结构。系列中,5L—40/8、6L—60/8、7L—100/8三个品种,分别由原沈阳气体压缩机厂、原北京第一通用机械厂、原蚌埠空气压缩机厂负责组织设计。联合设计组设计的3L—10/8型空压机,于一九六〇年由原通用机械研究所试验工厂完成了样机试制。系列中各品种,于一九六四年先后完成了试制、鉴定。其中,3L—10/8、4L—20/8、5L—40/8三个品种,已在一九六〇年~一九六三年先后成批生产,制造这些品种的工厂较多,年产量也较大。另外,由于试制厂的设备条件等原因,6L—60/8、7L—100/8两个品种只个别生产了几台,以致仿加拿大的1—100/8型未能及时淘汰。
 
  该系列产品逐步取代了仿制产品并填补了60m³/min空压机品种的空白,系列产品的比功率、比重量这两项主要技术经济指标也得到显著提高,比功率值下降5.2~40.3%。比重量值下降20.3~46.4%,接近或基本达到当时的国外先进水平。但是,就阀片、气阀弹簧等易损件而言,当时寿命还是较短的。后来经过压缩机行业广大职工的努力和有关部门的配合,易损件质量逐步得到提高,使用寿命得到延长。
 
  鉴于动力用固定式空压机的成熟的和影响面,原化工通用机械专业标准TH16—59被晋升原一机部标准JB442—64,进而又被升格为原国家标准GB782—65《一般用固定的往复活塞式空气压缩机基本参数》。
 
我国压缩机标准化、系列化、通用化之践行<下>
 
  为了进一步提高L型空压机的水平,压缩机行业有关厂、所在文革伊始,进行了系列的更新会战。会战组在广泛汲取制造、使用单位意见和总结国内实践经验的基础上,又分析了国外样机、资料,反复进行了系列产品方案比较,根据GB762—65,具体制订了符合压缩机“三化”标准的系列参数(表5)。
 
  固定式动力用空压机。不仅需要量大,而且耗电量多,同时连续运转,所以会战组在综合考虑比功率、比重量、易损件寿命的同时,特别注意降低比功率值。由于制造空压机对金属的消耗是一次性的,以及中等转速的动力用空压机易损件寿命已有一定保证之情况,故把比重量指标及易损件寿命列为第二位。
 
  L型新系列选取了适当高的转速和适当短的行程,将活塞平均速度控制在不太高的范围之内,并配以多环、窄环距气阀,在阀片升程不过大以保证阀片寿命的同时,得到了适当的阀隙流速,这样不仅降低了比功率、比重量,而且有益于阀片、气阀弹簧寿命的提高。另外,为取得较好的比功率指标,会战组气阀攻关小组专门为L型新系列各品种统一设计了阀片、气阀弹簧互换性很强的环状阀组件,还完成了试验用直流阀的设计。会战组自动化小组配合进行了启动、容积流量调节、温度压力保护方面的自动化线路、元件的设计。
 
  L型新系列各品种的零部件设计皆符合压缩机“三化”标准。
 
  L型新系列产品的曲轴、连杆均为稀土镁球墨铸铁,可节约钢材和加工工时,降低了生产成本。为减轻振动,遵循经典力学关于惯性力平衡的准则,立列及卧列的往复运动部件的重量很接近。
 
  在会战组协调统一了有关问题后,L型新系列诸品种分别由原南京压缩机厂、原北京第一通用机械厂、原无锡压缩机厂、原北京第二通用机械厂、原一机部兰州石油化工机器厂等单位负责组织设计,并于一九六九年底基本完成。
 
  原北京第二通用机械厂首先于六八年底完成了L8—60/8型空压机的试制,解决了冷却器漏水的问题,成批投入生产。
 
  原南京压缩机厂试制了L2—10/8型空压机,采用塑料阀,使比功率下降到4.663kW/m³·min-1(排气压力0.8MPa)。由于活塞杆断裂及工艺性等原因,该机仅成为研制品而未能投产。
 
  一九七一年,原长春市空气压缩机厂开始试制L3.5—20/8型空压机,七月份完成装配,经满负荷运转500多个小时后,十一月中旬由原长春市重工业局主持召开了鉴定会。工人反映L3.5—20/8型空压机好制造、重量轻、体积小、运转平稳,高度比3L—10/8型还低,振动比3L—10/8型还小,500小时试车过程中阀片及气阀弹簧等易损件无一损坏,尼龙填料工作正常,各摩擦部件磨损情况正常。鉴定会认定该机可以小批投产。
 
  L3.5—20/8和4L—20/8型空压机分别为2.2t及2.6t,前者轻400kg。空压机的净重是不包括皮带轮或联轴节的。4L—20/8之大、小皮带轮共重650kg,而L3.5—20/8以飞轮—联轴节与电动机侧的半联轴节直联,飞轮—联轴节与半联轴节共重约210kg。因此,每生产一台L3.5—20/8可比4L—20/8节省840kg原材料,即每生产三台4L—20/8用的原材料可用以生产四台L3.5—20/8。因条件所限,对L3.5—20/8型的轴功率未能作精确测定,初步测定表明,其比功率较4L—20/8型稍差。
 
  原江西气体压缩机厂(赣州市)于一九六九年完成L5.5—40/8型空压机样机的装配(当时因缺同步电动机未试车),一九七一年七月开始试车,满负荷试车共500多小时,十月上旬进行了厂级鉴定。鉴定会认为:该机制造工艺性好,结构紧凑、合理,主要技术经济指标接近国外同类型先进产品;经500多小时试车后,运动部件无变形、裂纹,摩擦面无拉毛、擦伤现象,除曲柄销、活塞杆磨损稍大外,其余情况良好;因机身、气缸座刚性欠足,略有振动现象(拟对此作适当修改并小批试制后再行鉴定)。
 
  L5.5—40/8和L5—40/8型空压机之净重分别为3.7t及4.5t,前者轻800kg。因条件所限,对L5.5—40/8的轴功率尚未作精确测定,初步测定表明:其比功率较L5—40/8稍好。
 
  L型空压机新老系列产品技术经济指标如表6。
 
我国压缩机标准化、系列化、通用化之践行<下>
 
  二十世纪七十年代初期的情况表明:通过压缩机行业广大职工的努力,压缩机“三化”工作已经取得了一定的成绩,对我国压缩机的发展起了积极的作用。应当看到,炼油、化工、气体分离等工艺用压缩机的“三化”工作还存在不少问题,空压机的“三化”工作也有待进一步抓紧落实、贯彻执行。
 
  (四)工艺流程用压缩机产品及其“三化”
 
  工艺流程用压缩机产品概貌,已大体反映在拙文《回眸国产往复活塞式压缩机阶段性成果》(一)(二)之中,见本刊2016年10月及11月两期。故不再赘述。
 
  直至文革前夕,工艺流程用压缩机产品虽然和解放前比较已产生了惊人的飞跃,但是“三化”程度很差,甚至其系列型谱也仅仅有不成熟的草案。
 
  工艺流程用压缩机的“三化”,不是孤立的,而是紧密关联着压缩机“三化”的整体框架。此框架当然是涵盖工艺流程用压缩机在内的压缩机三化之基石。
 
  二、压缩机三化的集结号角
 
  一九六六年开始进行的压缩机“三化”,着力点放在结构层面。以多档次公称(名义)活塞力及其对应的活塞行程值,搭就了20kN~450kN广大范畴活塞力之往复活塞式压缩机的结构框架。既继承了已研发成功的主导机型,并予以正名,还指导了可能开发机型的主参数。气缸直径、轴销外径尺寸等标准,都成为结构层面零部件尺寸的定音大锣。薄壁轴瓦、活塞环、填料、气阀安装尺寸、气阀等标准的跟进,显然极大地促进了压缩机标准化、系列化、通用化的进程。
 
  双螺杆式、单螺杆式、滑片式等容积式回转压缩机标准,也随着产业化和教学、科研进程之演化,而得以逐步推出。

  三、压缩机标准化体系
 
  自二十世纪五十年代始,历经五十余载的漫长进程,时下的压缩机标准体系,在多轮制修订之后,也已基本完备。往复活塞式、隔膜式、多种回转式压缩机,共同构建了压缩机标准化骨架。基础标准、方法标准、产品标准、零部件标准、原材料标准、制造工艺标准以及附属设备标准,交织成网络,成为有机整体,乃是压缩机三化的中坚。
 
  截止至2017年6月5日,国家标准化委员会所辖全国压缩机标准化委员会归口的现行有效压缩机标准共99项。其中,国家标准25项,机械行业标准74项,其目录如表7及表8。
 
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  四、退思
 
  1.压缩机专业产、学、研相结合,以理论分析测试、研究实验、生产实践为基础,方可成就标准化、系列化、通用化此上层建筑。
 
  2.正确对待“洋拐棍”,洋为中用。
 
  早在二十世纪五十年代,原苏联、美国的国家标准、部门标准、学协会标准、企业标准,已对我国压缩机标准产生了积极作用。
 
  时光进入二十世纪八十年代,原国家标准总局推行新政——积极采用国际标准和国外先进标准——牵牛鼻子。国际标准化组织、国际电工委员会颁布的国际标准,以及工业发达国家不同层级的各类对应标准,对我国压缩机标准化遂都产生了积极、有效的影响。不仅标准的内涵、品质得以拓展和提升,还基本做到了与国际接轨。
 
  3.强制性标准和推荐性标准的合理分工、运用,相得益彰。
 
  甩脱“一统就死、一活就乱”的窘境,实现“统而不死、活而不乱”,该统则统,大“统”之下有小“活”。
 
  4.标准的制修订工作是绵长钜业,标准自当与时俱进,亦无愧于是“三化”之魂魄。
 
  <本文连载完!>

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