活塞空压机的结构

6-2-1 压缩机的冷却
有水冷和风冷两种。船用机多水冷 包括： (1)级间冷却(inter-cooler)

这对降低排气温度和减少功耗有显著效果 一般要求冷却水首先通过级间冷却器。
(2)气缸冷却


气缸和缸盖需冷却，以利于减少压缩功、降低排气温 度和避免滑油温度过高 过度冷却会使缸壁温度过低，壁面结露，润滑油乳化 缸壁温度一般比冷却水温度高15—20°C，通常气缸 冷却水温以不低于30C为宜。
6-2-1 空压机结构主要特点
气阀升程

增加升程，可以降低阀隙气流速度，减少阻力损失

但升程增大，阀片对升程限制器和阀座的撞击增大 弹簧变形量和变形速度大，会导致气阀寿命降低，加重气阀 关闭滞后，甚至使压缩机不能正常工作 气阀升程多在2～4mm 转速高及工作压力大的则升程较小。

气阀升程由升程限制器来限定，规定的升程不宜改变
6-2-1 空压机碟状阀（butterfly valve)
图示为碟状阀

气流转向缓和 阻力损失小 阀片强度高 但通流面积小，质量大，
多用于n不太高的小型空 压机的高压级。 n较高的空压机可用


条状阀(中、小型) 舌簧阀(微型)
6-2-1 压缩机的润滑
有飞贱和压力润滑二种 击油勺



6-2-1 压缩机的卸载机构
常用的卸载方法 使第一级吸气阀常开 开中冷器和分离器后泄放阀 提起偏心手柄2 顶杆3下移，通过活塞5、弹 簧6、导筒7和顶爪9等，强行 顶开一级吸气阀片 放下偏心手柄 顶爪(弹簧作用)向上，使空压 机正常工作 可用空气经管接头1来控制活 塞，用电磁阀或其它方法控 制压缩机的有载或卸载运行，
6-2-1 空压机的结构
CZ 60／30型船用二级空压机 排气量为60m3/h，转速为 750r／min 一级额定Pd为0.64MPa 二级额定Pd为3MPa。

一个曲拐 飞轮兼作联轴器 弹性联轴器 铝合金铸造活塞（上大下小） 活塞顶部低压工作空间 活塞过渡锥面以下为高压工 作空间（级差式）
6-2-1 空压机的结构
空气经滤清器 金属丝网或化学纤维层 滤出灰尘等固体杂质，以减轻 缸内磨损 低压吸气阀4和排气阀7装在气缸盖 5上， 低压安全阀10装在高压级入口，开 启压力0.7MPa 高压吸气阀9和排气阀23装在气缸 中部阀室内， 高压安全阀22装在排气室出口，开 启压力3.3MPa。 气缸体8与曲轴箱之间的垫片厚度 可影响两级工作空间的余隙容积， 气缸与气缸盖间的垫片厚度可影响 第一级工作空间的余隙容积
6-2-1 空压机气阀
重要易损件 直接影响到压缩机的Q以及经济性和可靠性 质量差的气阀，能量损失占压缩机轴功率20％ 气阀工作寿命，决定压缩机的检修周期 对气阀的要求



工艺简单、检修方便，关闭严密、阻力小、启闭及时 由于气体ρ小，流过气阀压降不大，不存在液体气化 的问题，故空压机转速比往复泵高得多 不可能要求气阀工作无声，只能要求阀片与阀座和升 程限制器的撞击速度不要太大，保证较长的工作寿命 要求尽可能减小气阀通道形成的余隙容积。
6-2-1 压缩机的冷却
(3)后冷却

指最后一级排气的冷却，一般冷却至60°C左 右
为减小排气比容 提高气瓶储量和减轻其气压降低程度 使排气中的油和水的蒸气冷凝而便于分离


有的船为减少设备，空压机不设后冷却器， 这时应注意及时泄放气瓶的油和水
6-2-1 压缩机的冷却
(4)滑油冷却
6-2-1 压缩机的气液分离
排气会夹带细小油滴， 排气中水蒸气的分压力较高

冷却后会析出凝水
级间冷却后这些油和水可以 部分分离出来


积于级间冷却器和下一级缸进 气口之间的空气管路里 有泄放阀予以泄放
在后冷却器后设气液分离器

以提高充人气瓶的压缩空气品 质
6-2-1 压缩机的气液分离
3
6-2-2 活塞式空压机的自动控制




保持润滑性能，冷却摩擦表面，减缓油氧化 变质 一般要求油温保持在50°C左右。 本例采用水冷 水先进入壳管式级间冷却器和后冷却器 二者置于同一壳体，位于自由端 空气由上而下从管中流过，冷却水由下而 上流过管外 有两个防蚀锌棒的螺塞11、15 设有安全膜12 水路堵塞也可能会使安全膜破裂 从冷却器出来的水冷却气缸和气缸盖/滑油冷 却器(并联)

气阀弹簧

强弱对气阀工作的影响很大

太强则阀的阻力增加 太弱则关闭更加滞后

两者都会使排气量和功率的损失增加。
6-2-1 空压机结构主要特点
环状阀使用普遍 图为单环(高压级)和双环(低压级)环状阀

优点

简单，工艺性好，价格低，维修方便，便于顶开 吸气阀卸载

缺点
阀片运动导向摩擦较大 为保持足够的刚性导致阀片稍厚，质量较大，不 适合太高转速
气液分离器按工作原理分有：



惯性式(利用液滴随气流运动 时惯性较大) 过滤式(利用液滴和气体分子 大小不同) 吸附式(利用液体的粘性)
液滴质量大，运动惯性大 在多次改变流动方向的过程中， 撞击并附着在芯子壁上 聚集而流到壳体6的下部空间 为避免停车时气流返回空压机， 分离器出口有止回球阀4
惯性式工作原理：


击溅滑油，飞溅油滴可润滑主 轴承、小端轴承和气缸下部 一部分油沿油勺的小孔和连杆 大端的导油孔去润滑大端轴承 上部缸壁靠一级吸人管上油杯 每分钟滴人4—6滴油 或通过管从曲轴箱中吸人油雾 装有测油位的油尺20 通过它可保持箱内压力大气压 箱底有螺旋管式滑油冷却器
气缸


曲轴箱门盖




用多环阀片可加大Fra Baidu bibliotek流面积，适应较大Q

然而各圈阀片可能不同步，对工作造成不良影响。
6-2 空压机气阀
6-2-1 空压机网状阀
低n大Q空压机可用网 状阀




将多环环状阀的各环阀 片以筋条连接 中心环处被夹紧在阀座 与升程限制器之间，不 再需要对阀片导向 各环运动能保持一致， 且无导向摩擦 但结构复杂，价格较高， 而且工作寿命较短