2010年第2期（总220期）
文章编号：1006-2971(2010)02-0010-04
压缩机技术 Compressorw
■设计研究
高速大功率往复式天然气压缩机活塞杆有限元分析
张勇
（四川石油管理局成都天然气压缩机厂，四川成都610100）
摘要：随着天然气增压规模的不断扩大，作为天然气集输、采气和注气、气体贮藏、轻烃回收、脱硫增压、气体处理等所需的重大装备之一的往复式天然气压缩机，向着高速、大功率方向发展。以多列大型往复压缩机的重要承载部件活塞杆为研究对象，进行了静力分析、柔性分新及模态有限元分析。在假设条件的基础上，建立了活塞杆的有限元模型，计算分析得出活塞杆的应力分布，刚柔性特征及模态振型，
为往复压缩机活塞杆的设计和优化提供了可靠的理论依据。关键词：往复压缩机；活塞杆；有限元分析
中图分类号：TH457
1前言
文献标识码：B
活塞杆是往复压缩机机组中重要的承载部件，其结构参数和加工工艺不仅影响着整机的尺寸和重量，而且影响着压缩机组的寿命和可靠性。活塞杆长径比一般大于10：1，当压力达到一定值时，活塞
杆可能由于失稳突然弯曲而破坏。因此，活塞杆强度和稳定性的研究是压缩机设计和制造中必不可少的。本文采用Solidworks2008建立了活塞杆模型，并借助大型通用有限元软件ANSYS11.0对其进行了有限元分析。
2有限元模型的建立 2.1
假设条件
活塞杆主要是由活塞连接段、十字头连接段、弹性段等几部分构成。本文根据活塞杆的结构形状特点，以有限元计算的数据准备工作量、求解时间及精度等为基本尺度，在活塞杆有限元分析时，忽略了活塞杆两端的螺纹，近似为等径的圆柱，上述简化是以
不影响活塞杆的动静力学特性为前提的。 2.2网格划分
图1所示为活塞杆的模型图，图2为进行网格
划分后的活塞杆有限元模型图。 3活塞杆力学模型的建立 3.1运行工况及载荷的计算
由图3运动简图及曲柄连杆机构运动规律可推得收稿目期：2009=1110
图1活塞杆模型图图2活塞杆网格划分图
活费活靠杆虫+孕头 B
连杆典
图3工作运动简图