往复式压缩机种类及计算设计1

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L型空气压缩机 1-连杆 2-曲轴 3-中间冷却器 4-活塞杆 5-气阀 6-气缸 7-活塞 8-活塞环 9-填料 10-十字头 11-平衡重 12-机身
2.工作原理 应了解的几个概念： （1）内外止点—活塞离轴旋转中心最近或最远的位置 。 （2）活塞行程—内外止点间距S=2r。
泵和压缩机
往复活塞式压缩机
往复活塞式压缩机发展的历史
各类压缩机中发展早的一种，雏形是公元前1500年 中国发明的木风箱。 18世纪末，英国制成了第一台工业用往复活塞压缩 机。 20世纪20年代出现迷宫压缩机，随后无油润滑压缩 机和隔膜压缩机。 50年代，对动结构，尺寸大为减小，实现单机多用。 开始广泛应用——目前在我国最广。
本节完
往复活塞式压缩机的特点—用途广泛
往复活塞式压缩机的特点—用途广泛
优点：
（5）可维修性强； （6）技术上较为成熟； （7）装置系统比较简单。
往复活塞式压缩机的特点
缺点：
1. 重量、尺寸大、结构复杂、可损 件多、安装基础施工工作量大。 2. 气流有脉动。 3. 运转中有振动，转速较低，排气 量受到限制。
轴向开口被三瓣环挡住，径向 开口被三块小盖挡住。气体不 会漏出反而将六瓣环压紧抱在 活塞杆上。缸内压力越高抱得 越紧（六瓣环）起自紧作用。
材料：耐磨铸铁、青铜；填充聚四氟乙烯。 使用压力：P<100×105Pa
重点
（1）往复活塞式压缩机的工作原理 ，优、缺点。 （2）往复压缩机有哪些零部件组成？传动机构、工作 腔机构、辅助系统。 （3）什么是双作用活塞，活塞有哪些种类。 （4）气阀有哪些零件组成。自动阀，环状阀。 （5）水冷气缸和风冷气缸的适用场合。 （6）十字头的作用。曲柄轴和曲拐轴的区别。 （7）连杆大、小头都与哪个零件相连。填料的作用。 （8）什么是无油润滑压缩机。 （9）基本概念
1.基本结构
三大部分： ⑴传动机构：曲轴、连杆、十字头、皮带轮或联轴 器。 ⑵工作机构：气缸组件、活塞、气阀和填料组件 ⑶机身 此外，三个辅助系统：润滑系统，冷却系统及安全 和调节系统。
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气阀 活塞 填料 气缸
十字头
级间分离器
级间冷却器
减荷阀
皮带轮
气阀
连杆 曲轴 活塞 填料 气缸
十字头
连杆 曲轴
（3）曲柄转角α —曲柄和汽缸中心线的夹角。
2.1 基本结构和工作原理
2. 工作原理
曲轴转一周，在汽缸里经 历膨胀、吸气、压缩、 排气四个过程。
膨胀、
吸气、
压缩、
排气
实际循环
2.1 基本结构和工作原理
工作原理：
活塞在气缸内的来回运动与气阀相应的开闭动 作相配合，使缸内气体依次实现膨胀、吸气、 压缩、排气四个过程，如此不断循环，将低压 气体升压而源源输出。
气阀在汽缸上的位置
•径向：余隙大; •轴向：余隙小； •斜向：余隙中。
具体内容后面分析：容积系数 、排气量。
3. 主要部件
⑸ 气阀 活塞式压缩机的重要部件，也
是最易损坏的部件。限制往复压缩
机高速化化发展的关键问题之一。
自动阀：靠阀前后压力差实现开闭。
3. 主要部件
⑸ 气阀
3. 主要部件
⑸ 气阀
往复活塞式压缩机的特点—用途广泛
优点：1. 适用压力范围广，从低压到高压
（250MPa）。 2. 热力效率高，功率消耗低。 3. 对于介质及排气量的适应性强，排 气量在较广范围内工作，且排气量受压力变化 影响较小；当介质密度变化时，压缩机的容积 排量和排气压力变化小。 4. 对制造机器金属要求相对不严。
⑵ 连杆： 作用：运动转换、力（矩）传递 结构：大头、小头、杆身
润滑：杆身中钻油孔
形状：圆形、矩形、工字形
3. 主要部件
⑶ 十字头：滑块，连接连杆与活塞杆
作用：导向
连接：十字销钉、螺纹
3. 主要部件
⑷ 气缸ຫໍສະໝຸດ Baidu
气缸是活塞式压缩机工作部件中的 主要部分。根据压缩机不同的压力、排 气量、气体性质等需要，应选用不同的 结构型式和材料。 基本要求： 应具有足够的强度和刚度； 良好的冷却、润滑及耐磨性； 尽可能小的余隙容积和气体阻力； 利于制造和检修； 符合系列化、通用化、标准化的“三化”要求，以便互换
•余隙容积小，组合阀小； •噪音小。
气阀寿命：气阀的寿命主要取决于阀片和弹簧的寿命。
• 压缩机运转时，阀片在阀座和升程限制器之间来回跳动、撞击 ，易于形成疲劳裂纹而使阀片损坏。 • 阀片撞击升程限制器时，弹簧变形量和变形速度很大，动应力 较大，导致弹簧损坏
3. 主要部件
⑹ 活塞
• 筒形：单作用活塞，侧向力； • 盘形：中低压双作用汽缸，空心，有直承面，润滑；
3. 主要部件
⑷ 气缸（冷却方式）
风冷：小型压缩机。靠气缸外散热片强化散热。
水冷：大部分压缩机采用，一般为双层（或三层）缸壁结构
3. 主要部件
气阀在汽缸上的位置
•径向：阀轴线与汽缸轴线垂直，余隙大; •轴向：阀轴线与汽缸轴线平行，余隙小； •斜向：阀轴线与汽缸轴线成一定角度，
余隙中。
3. 主要部件
3. 主要部件
汽缸套
活塞在汽缸内往复运动时，由于磨损，往 往需要对汽缸进行修理。在汽缸内衬上缸套， 则只需更换缸套即可。 气缸套一般用铸铁制造，与氧气、腐蚀 性气体接触的缸套以及无油润滑压缩机的缸套 可用耐腐蚀材料制造，也可镀铬等表面处理。 缸套结构有湿式、干式之分。湿式缸套外 表面直接与冷却水接触，干式缸套不接触冷却 水，只起衬套作用。
⑺ 填料函 —三、六瓣
活塞杆与气缸之间的密封是通过填料函密封来实现的。
密封原理：填料抱紧在活塞杆上，利用阻塞、节流实现密封。
密封型式：平面填料、锥面填料。
⑺ 填料函 ⑴ 平面填料—三、六瓣 密封原理：三六瓣均用弹簧抱紧在活塞杆上，阻塞、节流。 三 瓣 环：径向开口可允许汽缸末的高压气进入密封室。 六 瓣 环：
*判断进、排气阀 a.现场 颜色（排 气阀处漆灰白） b.看升程限制器 吸入阀位于 近汽缸侧，排 气阀位于远离 汽缸侧。 * 气阀气密性检 查（煤油试漏 法）
气阀型式 ：环状阀、网状阀、碟阀、孔阀、直流阀。 3. 主要部件 气阀要求：
•阻力损失小； •关闭及时（弹簧力大小）；
•寿命长、工作可靠，阀片及弹簧；
3. 主要部件
⑹ 活塞
• 筒形：单作用活塞，侧向力； • 盘形：中低压双作用汽缸，空心，有直承面，润滑；
3. 主要部件
⑹ 活塞
• 筒形：单作用活塞，侧向力； • 盘形：中低压双作用汽缸，空心，有支承面，润滑；
刮油环
活塞环密封
活塞环切口有三种：直切口、搭接切口、斜切口 。
有油润滑：金属活塞环，灰铸铁，布油
2.1 基本结构和工作原理
3. 主要部件
⑴ 曲轴 曲轴是往复活塞式压缩机的的重 要运动部件，原动机输入的转矩通 过曲轴传给连杆、十字头，从而推
动活塞作往复运动。
它同时又承受从连杆传来的周期 性变化的气体力和惯性力等。
3. 主要部件
⑴ 曲轴
•结构形状 •润滑 •支撑 •惯性力、平衡
3. 主要部件
往复活塞式压缩机
W-1.0/7型空气压缩机
第二章
往复压缩机
2.1 基本结构和工作原理 2.2 压缩机的工作循环
2.3 排气量
2.4 功率和效率 2.5 排气温度和排气压力 2.6 多级压缩 2.7 实际气体的压缩
2.8 压缩机的的变工况工作及排气量调节
2.9 往复压缩机的类型及选择
2.1 基本结构和工作原理