活塞式压缩机安装技术doc

6.2活塞式压缩机安装技术

6.2.1活塞式压缩机概述

泵与压缩机是将机械功转换为流体压力能和动能的流体机械。用于输送液体并提高液体压力能的机械称为泵。用于输送气体并提高气体压力能的机械，按输出压力的大小，分为通风机（出口压力不大于0.015MPa）、鼓风机（出口压力为0.015～0.3MPa）和压缩机（出口压力0.3MPa以上）。由于泵与压缩机在工业生产各领域使用非常广泛，因此又称为通用机械。

按照压缩气体的方式不同，压缩机可分为容积式和速度式两大类。

图6.1 压缩机分类

大、中型活塞式压缩机的曲轴、连杆、活塞运动组件是典型的曲柄连杆机构。活塞式压缩机安装需要应用机械安装通用技术。在曲轴、气缸、活塞等部件安装的找平、对中、找垂直、以及公差配合与间隙调整等方面也体现出特殊的工艺要求。本章学习大型卧式压缩机安装技术，并力求在往复式机械安装中起到触类旁通的作用。

1 活塞式压缩机型号

根据（JB/T 2589）《容积式压缩机型号编制方法》的规定，除制冷压缩机以外的活塞式压缩机采用容积式压缩机型号统一编制方法，由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，表示方法见图6.2。

图6.2 活塞式压缩机型号标识示意图

（1）结构代号

典型活塞式压缩机的结构代号按表6.1的规定标识。

表6.1 往复活塞式压缩机的结构代号

结构代号结构代号的含义

V V型

W W型

L L型

S 扇型

X 星型

Z 立式(气缸中心线均与水平面垂直}

（2）特征代号

具有特殊使用性能的活塞式压缩机，其特征代号按表2的规定。如需标多项特征代号，应按表6.2的先后顺序标注。

表6.2 容积式压缩机的特征代号

（3）公称容积流量

型号中的公称容积流量系指压缩机排出的气体在标准排气位置的实际容积流量，该流量应换算到标准吸气位置的全温度、全压力及组份(例如湿度)的状态。

压缩机上的标准排气位置和标准吸气位置随压缩机的结构及安装方式而变化。标准吸气位置一般在进气滤清消声器或滤清器的空气进气上游，距进气滤清消声器或滤清器的距离为1倍进气管径处；标准排气位置在压缩机组最终供气阀前或最终供气法兰处。

（4）压力

吸气压力为常压时，型号中压力一项仅示出压缩机公称排气压力的表压值。增压压缩机，循环压缩机和真空压缩机均应示出其公称吸、排气压力的表压值(当吸气压力低于常压时，则以真空度标示，同时其前冠以负号)，且吸、排气压力之间以符号“－”隔开。

（5）差异

为了便于区分容积式压缩机品种，必要时可以使用型号的最末项“差异”，但应避免全部由数字表示。（6）活塞式压缩机的全称

活塞式压缩机的全称由两部分组成:第一部分即型号，第二部分用汉字表示压缩机特性或压缩介质。凡属于“增压”、“循环”、“真空”、“联合”性质的压缩机以及喷液或干螺杆压缩机均应表明其特性。

1） WWD-0.8/10型空气压机

往复活塞式、W型，无润滑、低噪声罩式，公称容积流量0.8m3/min，公称排气表压力10X105Pa。

2）LD-50/－0.78—0.7型氮氢气真空压缩机

往复活塞式、L型，低噪声罩式，公称容积流量50m3/min，公称吸气真空度－0.78X105Pa、公称排气表压力0.7X1O5Pa。

3）M-285/320-c型氮氢气压缩机

往复活塞式、M型，公称容积流量285m3/min，公称排气表压力320x105Pa，第c种改形产品。

2 活塞式压缩机的分类

活塞式压缩机分类的方式很多，下面是几种通常的分类方法。

（1）按压缩机的气缸中心线分类

1）卧式压缩机：气缸中心线均成水平方向。P型、M型、H型、D型均为卧式压缩机。

2）立式压缩机：气缸中心线均与水平面垂直，即气缸竖立安装。

3）角式压缩机：各气中心线互成一定角度。如布置成L型、V 型、W 型和S型等不同角度。

活塞式压缩机按气缸中心线分类与压缩机结构代号含义一致。图6.3是V 型、W 型和S型气缸布置示意图。图6.4是L型活塞式压缩机图。

图6.3 V 型、W 型和S型气缸布置示意图

a ——V气缸布置；

b —— W型气缸布置；b —— S型气缸布置

图6.4 L型活塞式压缩机实体图

（2）按压缩机的排气终压力分类

1）低压压缩机：排气终了压力在0.3～1.0MPa（表压）。

2）中压压缩机：排气终了压力在1.0～10 MPa(表压)。

3）高压压缩机：排气终了压力在10～100 MPa(表压)。

4）超高压压缩机：排气终了压力在100 MPa(表压)以上。

（3）按压缩机气缸级数（段数）分类

1）单级压缩机（单段）：气体在气缸内进行一次压缩后即输往使用点。

2）双级压缩机（两段）：气体在1级气缸内压缩后进行2级气缸再次压缩。

3）多级压缩机（多段）：根据所需的压力，设置压缩机的若干级气缸，气体依次进入不同级气缸进行压缩，逐级提高压力。

采用多级压缩是为了将气体压至很高的压力。对双级和多级压缩，设有中间冷却器冷却每级压缩后的高温气体，以便降低每级的排气温度。

根据活塞在气缸内的压缩作用划分，可分为单作用式、双作用式和级差式。气体只在活塞的一侧被压缩的称单作用式。气体在活塞的两侧均能进行压缩的称双作用压缩机。级差式的高压级和低压级气缸共轴

线串联成气缸体组件，气缸体组件内安装由高压级活塞与低压级活塞同轴串联组成的级差式活塞组件。图6.5是双作用式气缸和级差式气缸示意图。另外还可以分为有十字头或无十字头压缩机等等。

图6.5 双作用式气缸和级差式气缸示意图

a —— 双作用式气缸；

b 、

c —— 级差式气缸

3 活塞式压缩机的工作原理

当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动使活塞做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则发生周期性变化，图6.6是考虑余隙容积后压缩机级的理想循环指示图。气缸余隙∆是指活塞在止点位置a 时，活塞端面与气缸盖端面之间的间隙。压缩机工作时，运动零件（曲拐、连杆、十字头、活塞杆）与固定零件（机身、中体、气缸）存在热膨胀和受力后的弹性变形不一致；各轴承、轴套因磨损会使间隙发生改变。因此，设置余隙是防止因上述原因使活塞与气缸盖发生碰撞。而余隙容积则包括活塞在止点位置时，活塞端面与气缸盖端面之间的空间、气缸至气阀的通道空间和气缸与活塞在第一道活塞环前的间隙空间。

图6.6 考虑余隙容积后级的理想循环指示图

活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始向曲轴侧运动时，气缸内的工作容积逐渐增大。这时，剩余在活塞顶部余隙容积中的高压气体膨胀，当这部分气体的压力降到略低于进气压力后，进气阀外的气体才推开进气阀进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭。这样，气缸每次吸入气体的有效容积不等于工作容积g V （也称行程容积），而是减小了1V ∆。在该活塞行程，存在膨胀、吸气两个过程。

图6.7为活塞式压缩机级的实际循环指示图。活塞到达后止点位置b 以后开始反向运动，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到前止点位置为止，排气阀关闭。在该活塞行程，存在压缩、排气两个过程。活塞往复一次，即完成一个工作循环。活塞式压缩机的运行就是上述过程的重复循环。在实际循环中，因进、排气通道和气阀存在阻力，