活塞式空压机结构PPT
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活塞式空气压缩机课件
三、多极压缩和中间冷却
压力比分配原则： 主 要依据省功原则。
2. 各级压缩比的确定
理论分析：各级耗功相等时，压缩机总耗功最小。 即各级压力比应相等。
最佳压力比ε：各级压力比相等时总耗功最省。
εp p1 2
p3 p2
p pd z
z
pd p1
3. 压缩终了温度的确定
n1
T2 ε n T1
n1
T3 ε n T2 T2为中冷器后的温度T2＝T1
功＝P×V （PV图上的面活积塞式）空气压缩机课件
第一节 活塞式空压机的工作原理
二、实际工作循环（单级压缩）
1. 不存在假设条件 2. 与理论循环不同的原因：
1）余隙容积Vc的影响 Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生 膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。
Vc有利的好处—
（1）形成气垫，利于活塞回行； （2）避免“液击”（空气结露）； （3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。
活塞式空气压缩机课件
第一节 活塞式空压机的工作原理
三、多极压缩和中间冷却
1. 采用多极压缩和中间冷却的好处：
1) 降低压缩终了的排气温度，保证机件润滑； 2) 减小余隙容积对排气量的影响，提高输气系数； 3) 节省压缩功(c-b-d-e-c)； 4) 减轻活塞上的作用力。
活塞式空气压缩机课件
第一节 活塞式空压机的工作原理
活塞式空气压缩机课件
1.进气
2.开始压缩
1.转子及机壳间成为压缩空间，当 转子开始转动时，空气由机体进气 端进入。
3.转子不断转动，气密范围变小， 空气被压缩。
3.压缩中
4.排气
2.转子转动使被吸入的空气转至机壳 与转子间气密范围，同时停止进气。
压缩机活塞式空压机结构课件
的气体压力差。要求材料耐冲击并有足够强度。阀座和升程
限制器的材料可根据气体性质的不同和承受压力差的不同而
选择相应的材料 强度高
阀片材料 韧性好
气阀弹簧材料
耐磨、耐腐蚀性强
碳素弹簧 合金弹簧钢
不锈钢等
气阀组件
气阀的制造工艺要求
低压阀阀座：用灰铸铁或合金铸铁制造，密封表面应有特别细密的金相组 织 ▪ 高压阀阀座：用优质碳素钢或合金钢制造，例如： 30CrMnSi，密封表面 要进行调质或表面硬化处理，硬度达 30~35HRC ▪ 阀座密封表面应进行研磨，表面粗慥度Ra值不得高于0.4μm
气阀组件
▪ 联接螺栓和螺母
▪ 作用：连接气阀的个零件，拧紧螺母后应采取
防松措施
▪ 进气阀的螺母在阀座的一侧
识别和安装进、排 气阀的标志之一
▪ 排气阀的螺母在阀盖的一侧
气阀组件
▪ 环状阀的特点：
▪ 结构简单，制造容易，安装方便，工作可靠 ▪ 改变阀片环数，就能改变排气量，而不受压力和转速的限制
▪ 由于阀片是分开的，各弹簧的弹力不一致，阀片启闭时就不易同步、及
连杆
连杆
连杆
曲轴结构图
曲轴
曲轴式往复式活塞式压缩机的重要运动部件， 外界输入的转矩要通过曲轴传给连杆、十字头，从而推动活
塞作往复运动。 它又承受从连杆传来的周期变化的气体力与惯性力等
曲轴结构图
• 曲轴的基本结构如图所示，每个曲轴由主轴颈(安装主轴承部位)、 曲柄销(与连杆大头相连部位)、曲柄及平衡铁所组成。根据气缸数 及气缸排列形式的不同，要求单拐曲轴或多拐曲轴。曲轴结构图如下：
• 曲轴上只有两点轴承时，可用滚动轴承，如图所示是国产L型空压机的 一个曲轴，常用双列球面向心轴承。多曲拐轴采用多点支撑时，必须 用滑动轴承。一般在相邻两主轴承间，只配置1~2个曲拐以免曲轴产 生过大绕度而导致轴承的不均匀磨损。曲柄上装有平衡铁，用以平衡 惯性力和惯性力矩。
任务二活塞式空压机典型结构(共9张PPT)
第二组：把空压机常见润滑方法重点讲解，特别把一级活塞环润滑与 二级活塞环润滑的区别讲清楚。
第三组：重点向学生强调级间冷却和后冷的作用。
第四组：重点向学生强调吸排气阀的结构、检验、维修（研磨）。 第五组：重点向学生强调安全阀的结构与作用。
活塞式空气压缩机
船舶辅机网络课程 课件
四、布置任务、拓展提高
1、空压机与往复泵的区别？
包括：曲轴、连杆、活塞、活塞环、气缸套、气缸盖。
第四组主要找出空气的流通途径，包括：进气滤器、一级进 经过分组讨论后，各小组汇总讨论结果，按照先后顺序向大家讲解本小组讨论结果。
在解决问题的过程中，学生结合实训室设备，各抒己见，每一小组达成共识，选出一个代表，向其他小组讲解。
2一、、空分压组气机讨与论阀柴（油、学机生的）一区别级？ 排气阀、级间冷却器、二级进气阀、二级排气阀、 后冷却器、空气瓶。 第四组主要找出空气的流通途径，包括：进气滤器、一级进气阀、一级排气阀、级间冷却器、二级进气阀、二级排气阀、后冷却器、空气
2、空压机与柴油机的区别？ 3、船用空压机常见类型、结构区别？
活塞式空气压缩机
第四组：重点向学生强调吸排气阀的结构、检验、维修（研磨）。 第一组会根据机构与机械传动的相关知识，找出空压机的曲轴、连杆、活塞机构。 在解决问题的过程中，学生结合实训室设备，各抒己见，每一小组达成共识，选出一个代表，向其他小组讲解。 第一组：曲轴、连杆、活塞、活塞环、缸套的相关知识点。 一、分组讨论 （学生） 老师对每一组学生的讨论情况补充汇总。 第五组：重点向学生强调安全阀的结构与作用。 2、空压机与柴油机的区别？ 包括：曲轴、连杆、活塞、活塞环、气缸套、气缸盖。 经过分组讨论后，各小组汇总讨论结果，按照先后顺序向大家讲解本小组讨论结果。 老师对每一组学生的讨论情况补充汇总。 在解决问题的过程中，学生结合实训室设备，各抒己见，每一小组达成共识，选出一个代表，向其他小组讲解。 一、分组讨论 （学生） 2、活塞式空压机的维护管理要点 第三组要找出需要冷却的部位，包括：级间冷却、后冷却、气缸冷却、缸盖冷却、滑油冷却。 包括：曲轴、连杆、活塞、活塞环、气缸套、气缸盖。
第三组：重点向学生强调级间冷却和后冷的作用。
第四组：重点向学生强调吸排气阀的结构、检验、维修（研磨）。 第五组：重点向学生强调安全阀的结构与作用。
活塞式空气压缩机
船舶辅机网络课程 课件
四、布置任务、拓展提高
1、空压机与往复泵的区别？
包括：曲轴、连杆、活塞、活塞环、气缸套、气缸盖。
第四组主要找出空气的流通途径，包括：进气滤器、一级进 经过分组讨论后，各小组汇总讨论结果，按照先后顺序向大家讲解本小组讨论结果。
在解决问题的过程中，学生结合实训室设备，各抒己见，每一小组达成共识，选出一个代表，向其他小组讲解。
2一、、空分压组气机讨与论阀柴（油、学机生的）一区别级？ 排气阀、级间冷却器、二级进气阀、二级排气阀、 后冷却器、空气瓶。 第四组主要找出空气的流通途径，包括：进气滤器、一级进气阀、一级排气阀、级间冷却器、二级进气阀、二级排气阀、后冷却器、空气
2、空压机与柴油机的区别？ 3、船用空压机常见类型、结构区别？
活塞式空气压缩机
第四组：重点向学生强调吸排气阀的结构、检验、维修（研磨）。 第一组会根据机构与机械传动的相关知识，找出空压机的曲轴、连杆、活塞机构。 在解决问题的过程中，学生结合实训室设备，各抒己见，每一小组达成共识，选出一个代表，向其他小组讲解。 第一组：曲轴、连杆、活塞、活塞环、缸套的相关知识点。 一、分组讨论 （学生） 老师对每一组学生的讨论情况补充汇总。 第五组：重点向学生强调安全阀的结构与作用。 2、空压机与柴油机的区别？ 包括：曲轴、连杆、活塞、活塞环、气缸套、气缸盖。 经过分组讨论后，各小组汇总讨论结果，按照先后顺序向大家讲解本小组讨论结果。 老师对每一组学生的讨论情况补充汇总。 在解决问题的过程中，学生结合实训室设备，各抒己见，每一小组达成共识，选出一个代表，向其他小组讲解。 一、分组讨论 （学生） 2、活塞式空压机的维护管理要点 第三组要找出需要冷却的部位，包括：级间冷却、后冷却、气缸冷却、缸盖冷却、滑油冷却。 包括：曲轴、连杆、活塞、活塞环、气缸套、气缸盖。
压缩机活塞式空压机结构
活塞环上有一开口，称为切口。
直切口 斜切口 搭接口
每个活塞需装活塞环的数量与气体压力成正比。
活塞组件
三、活塞环
4、活塞环的材料：
一般为铸铁 在高压活塞上，为了延长环的使用寿命和 防止气缸被“拉毛”，常在铸铁环上镶嵌 青铜或轴承合金或者镶填聚四氟乙烯。
活塞组件
三、活塞环
3、活塞环图例：
搭口式活塞环
连杆
连杆
连杆
曲轴结构图
曲轴
曲轴式往复式活塞式压缩机的重要运动部件， 外界输入的转矩要通过曲轴传给连杆、十字头，从而推动活 塞作往复运动。 它又承受从连杆传来的周期变化的气体力与惯性力等
曲轴结构图
曲轴的基本结构如图所示，每个曲轴由主轴颈（安装主轴承部位）、 曲柄销（与连杆大头相连部位）、曲柄及平衡铁所组成。根据气缸数 及气缸排列形式的不同，要求单拐曲轴或多拐曲轴。曲轴结构图如下：
对活塞杆的主要要求：
活塞杆要有足够的强度、刚度和稳定性 耐磨性好并有较高的加工精度和表面粗慥度要求 在结构上尽量减少应力集中的影响 保证连接可靠，防止松动 活塞杆的结构设计要便于干活塞的拆装
活塞组件
二、活塞杆
活塞杆的材料：
优质碳素钢或合金钢
1、圆柱凸肩联接 活塞杆与活塞杆的联接方式： 2、锥面联接
活塞组件
三、活塞环
1、活塞环的作用： 是气缸工作表面与活塞之间的密封零件，同时起 布油和散热的作用。 活塞环是一片或者一部分，由不同的材料制成， 其中PTFE是润滑条件差时的最佳选择。活塞环 与凹槽侧面平置以使泄漏通道最小。金属活塞环 直径比气缸孔大，使得活塞环在气缸避保持压力， 有助于在低压时密封。非金属密封环几乎完全依 靠气体压力以取得好的密封效果。
活塞式空压机PPT优秀课件
压缩机的额定容积流量，即在压缩机铭牌上标注的容 积流量是指在特定的进口状态下（进口压力0.1MPa，温度 20℃）时的容积流量。
对于实际气体，若是在高压下测得的气体容积，则换 算时要考虑到气体可压缩性的影响。
14
3.4 供气量
往复压缩机排气量随压缩机的进口状态而变，它不反 映压缩机所排气体的物质数量。化工工艺中使用的压缩机， 由于工艺计算的需要，需将容积流量则算到标准状态 （1.013x105MPa，0℃）时的干气容积值，此值称为供气量 或者标准容积流量。
10
3. 性能参数
往复式压缩机的性能参数主要包括：
排气压力 排气温度 排气量 功率和效率
11
3.1 吸气/排气压力
往复压缩机的吸气和排气压力分别指第一级吸入管道 处和末级排出接管处的气体压力，因为压缩机采用的是自 动阀，气缸内的压力取决于进、排气系统中的压力，即由 “背压”决定。所以吸、排气压力是可以改变的。
23
目前，活塞式压缩机所应用的气阀，都是随着气缸内气体 压力的变化而自行开闭的自动阀，由阀座、运动密封元件（阀 片或阀芯）、弹簧、升程限制器等组成。
常用的压缩机气阀按照阀片结构分为：环状阀 网状阀。
24
气阀的要求
气阀是活塞式压缩机的重要部件之一，它的工作直接关系 到压缩机运转的经济性和可靠性，对于气阀的基本要求如下： 使用期限长（指阀片和弹簧的寿命长），不能由于阀片或弹簧 的损坏而引起压缩机非计划停车。 气体通过气阀时的能量损失小，以减少压缩机的动力消耗。 气阀关闭时具有良好的密封性，以减少气体的泄漏量。 阀片启、闭动作及时、迅速，而且要完全开闭，以提高机器效 率和延长试用期。 气阀所引起的余隙容积小，以提高气缸容积效率。 结构简单，制造方便，便于维修。
对于实际气体，若是在高压下测得的气体容积，则换 算时要考虑到气体可压缩性的影响。
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3.4 供气量
往复压缩机排气量随压缩机的进口状态而变，它不反 映压缩机所排气体的物质数量。化工工艺中使用的压缩机， 由于工艺计算的需要，需将容积流量则算到标准状态 （1.013x105MPa，0℃）时的干气容积值，此值称为供气量 或者标准容积流量。
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3. 性能参数
往复式压缩机的性能参数主要包括：
排气压力 排气温度 排气量 功率和效率
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3.1 吸气/排气压力
往复压缩机的吸气和排气压力分别指第一级吸入管道 处和末级排出接管处的气体压力，因为压缩机采用的是自 动阀，气缸内的压力取决于进、排气系统中的压力，即由 “背压”决定。所以吸、排气压力是可以改变的。
23
目前，活塞式压缩机所应用的气阀，都是随着气缸内气体 压力的变化而自行开闭的自动阀，由阀座、运动密封元件（阀 片或阀芯）、弹簧、升程限制器等组成。
常用的压缩机气阀按照阀片结构分为：环状阀 网状阀。
24
气阀的要求
气阀是活塞式压缩机的重要部件之一，它的工作直接关系 到压缩机运转的经济性和可靠性，对于气阀的基本要求如下： 使用期限长（指阀片和弹簧的寿命长），不能由于阀片或弹簧 的损坏而引起压缩机非计划停车。 气体通过气阀时的能量损失小，以减少压缩机的动力消耗。 气阀关闭时具有良好的密封性，以减少气体的泄漏量。 阀片启、闭动作及时、迅速，而且要完全开闭，以提高机器效 率和延长试用期。 气阀所引起的余隙容积小，以提高气缸容积效率。 结构简单，制造方便，便于维修。
《A空压机的结构》PPT课件
船舶辅机第7章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一、CZ60/30结构
排气量：60m3/h 转速：750r/m 1级额定排压： 0.64MPa 2级额定排压： 3.0MPa
低压级安全阀开 启压力0.7MPa （15％p1额） 高压级安全阀开 启压力3.3MPa （10％Pd额）
4
船舶辅机第7章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
§7.2 活塞式空压机的结构
一、活塞式空压机的结构 重点掌握级差式结构、气阀、 润滑和冷却的特点
1
船舶辅机第7章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机第7章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
弹簧的强弱对气阀工作影响很大
太强则启阀阻力与通流阻力大；
太弱对升程限制器冲击大，而且关闭更加滞后， 使漏泄损失增加，同时由于阀片延迟落座，活塞 回行时阀片在上下压差和弹簧力共同作用下对阀 座冲击更大
一般排气阀弹簧比吸气阀弹簧硬些。
太强：阀阻力大 太弱：阀关闭滞后
船舶辅机第7章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
级间冷却(第1级)
气缸冷却
降低排气温度，减少功耗。
后冷却 滑油冷却
降低排气比容,增加气瓶储量,分离油水。
保持滑油性能， 冷却摩擦面。
船舶辅机第7章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
水冷形成冷却水套，先气缸后缸盖。缸壁冷却温度不 低于30℃。
压缩空气冷却 ：中间冷却和末级冷却（后冷却）。 一般为串联套管式冷却（壳管式）。压缩空气
一、结构
余隙高度
垫片[Shim]
0.5-1.0mm
气缸~曲轴箱
空压机的结构演示
1
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
活塞式空压机的结构类型：
筒形活塞式——三缸以上才能实现两级 三缸以上才能实现两级 筒形活塞式 压缩（两个低压缸，一个高压缸）。 ）。容 压缩（两个低压缸，一个高压缸）。容 积比只能分级改变。 积比只能分级改变。 级差活塞式——单个活塞即可实现两级 单个活塞即可实现两级 级差活塞式 压缩。可制成不同容积比的机器。 压缩。可制成不同容积比的机器。
二、自动控制
冷却水自动控制
冷却水管路上设电磁阀 气动薄膜阀， 电磁阀或 冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀，压缩机运 行时开启。 行时开启。
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、自动控制
自动保护
注意判断：滑油温度高， 注意判断：滑油温度高，可表现为 压力低，出现“低压报警” 压力低，出现“低压报警” 易融塞 停车
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一、CZ60/30结构
升程增加，阀隙气流速度小，阻力小；但撞击大， 升程增加，阀隙气流速度小，阻力小；但撞击大， 易变形，寿命短。所以升程设计时已定 升程设计时已定（ 易变形，寿命短。所以升程设计时已定（24mm），不要改变。转速高和压力大的升程小。 ），不要改变 ），不要改变。转速高和压力大的升程小。
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
减少功耗， 减少功耗，降低排 气和滑油温度。 气和滑油温度。过 低会引起液击。
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
活塞式空压机的结构类型：
筒形活塞式——三缸以上才能实现两级 三缸以上才能实现两级 筒形活塞式 压缩（两个低压缸，一个高压缸）。 ）。容 压缩（两个低压缸，一个高压缸）。容 积比只能分级改变。 积比只能分级改变。 级差活塞式——单个活塞即可实现两级 单个活塞即可实现两级 级差活塞式 压缩。可制成不同容积比的机器。 压缩。可制成不同容积比的机器。
二、自动控制
冷却水自动控制
冷却水管路上设电磁阀 气动薄膜阀， 电磁阀或 冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀，压缩机运 行时开启。 行时开启。
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、自动控制
自动保护
注意判断：滑油温度高， 注意判断：滑油温度高，可表现为 压力低，出现“低压报警” 压力低，出现“低压报警” 易融塞 停车
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一、CZ60/30结构
升程增加，阀隙气流速度小，阻力小；但撞击大， 升程增加，阀隙气流速度小，阻力小；但撞击大， 易变形，寿命短。所以升程设计时已定 升程设计时已定（ 易变形，寿命短。所以升程设计时已定（24mm），不要改变。转速高和压力大的升程小。 ），不要改变 ），不要改变。转速高和压力大的升程小。
船舶辅机−第6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
减少功耗， 减少功耗，降低排 气和滑油温度。 气和滑油温度。过 低会引起液击。
空压机的结构和控制ppt课件
船用空压机多采用水冷，包括以下几方面：
（1）级间冷却——降低排温，减少功耗。
（2）气缸冷却——降低排温，减少功耗，避免滑油温 度过高。缸壁温度一般比冷却水温度高15~20℃，冷 却水温一般为30℃左右，以免湿空气在壁面结露而造 成水击
（3）后冷却——冷却至60℃左右即可，以减小排气比 容，提高气瓶储量，减轻气压降低程度，并使排气中 的油和水蒸汽冷凝而便于分离。
➢若冷却后的压缩空气直 接充入储气瓶，则会降低 压缩空气的品质。
.
16
气液分离器原理
惯性式(气液分子质量不同)
过滤式(气液分子大小不同)
吸附式(液体的粘性)
➢冷却后的压缩空气进入壳 体内，容积增大，流速降低， 为分离提供了较充裕的时间。 ➢气流流向的多次转折而撞 击芯子壁面，液滴沾附于壁 面上，并由重力下流而积聚。
载机构并由低至高关闭各级泄放阀
• 再转为自动控制
.
33
1. 起动和停车手动
(1) 一般性检查 (2) 曲轴箱油位
(3) 供冷却水
起 动
(4) 开管路截止阀
(5) 开卸载机构
(6) 按启动按钮
(1) 开卸载机构 停 (2) 开泄放阀(由高压至低压) 车
(3) 按停车按钮
(4) 关管路截止阀，停冷却水
.
17
➢分离后的压缩空气 则经限制器和出口接 头充入下一级气缸或 储气瓶。
➢为了提高油水分离 器分离油和水的效果， 空压机运行中，应定 期开启泄放阀排污。
.
18
7、 润滑
• 有飞溅润滑和压力 润滑两种，本型号 采用飞溅润滑。
• 气缸上部缸壁（低 压缸）靠一级吸入 管上的油杯每分钟 滴入4~6滴油。
缸盖和缸体接触不良 滤器堵塞或气阀通道积碳过多 吸气阀弹簧太强 余隙容积太大 气缸冷却不良 吸气温度太高
（1）级间冷却——降低排温，减少功耗。
（2）气缸冷却——降低排温，减少功耗，避免滑油温 度过高。缸壁温度一般比冷却水温度高15~20℃，冷 却水温一般为30℃左右，以免湿空气在壁面结露而造 成水击
（3）后冷却——冷却至60℃左右即可，以减小排气比 容，提高气瓶储量，减轻气压降低程度，并使排气中 的油和水蒸汽冷凝而便于分离。
➢若冷却后的压缩空气直 接充入储气瓶，则会降低 压缩空气的品质。
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气液分离器原理
惯性式(气液分子质量不同)
过滤式(气液分子大小不同)
吸附式(液体的粘性)
➢冷却后的压缩空气进入壳 体内，容积增大，流速降低， 为分离提供了较充裕的时间。 ➢气流流向的多次转折而撞 击芯子壁面，液滴沾附于壁 面上，并由重力下流而积聚。
载机构并由低至高关闭各级泄放阀
• 再转为自动控制
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1. 起动和停车手动
(1) 一般性检查 (2) 曲轴箱油位
(3) 供冷却水
起 动
(4) 开管路截止阀
(5) 开卸载机构
(6) 按启动按钮
(1) 开卸载机构 停 (2) 开泄放阀(由高压至低压) 车
(3) 按停车按钮
(4) 关管路截止阀，停冷却水
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17
➢分离后的压缩空气 则经限制器和出口接 头充入下一级气缸或 储气瓶。
➢为了提高油水分离 器分离油和水的效果， 空压机运行中，应定 期开启泄放阀排污。
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7、 润滑
• 有飞溅润滑和压力 润滑两种，本型号 采用飞溅润滑。
• 气缸上部缸壁（低 压缸）靠一级吸入 管上的油杯每分钟 滴入4~6滴油。
缸盖和缸体接触不良 滤器堵塞或气阀通道积碳过多 吸气阀弹簧太强 余隙容积太大 气缸冷却不良 吸气温度太高
活塞式空气压缩机的结构与控制PPT课件
吸气阀弹簧太强
余隙容积太大
气缸冷却不良
吸气温度太高
37
2. 级间压力高于或低于正常值
后1级排气量减小
过 高
级间冷却不良
高压缸排气经活塞环漏入低压缸
过 级间气体外漏 低 前1级排气量减小
38
2. 级间压力高于或低于正常值
问题：空压机低压级安全阀开启(级间压力 高)可能是什么原因？ A.高压级吸气阀漏泄 B.高压级排气阀漏泄 C.低压级排气阀漏泄 D.级差式活塞上部活塞环漏泄 E.吸气温度高 F.通气瓶的排气压力过高
13
(五) 安全阀
多级压缩机，每级都设有安全阀。
安全阀位置：
高压级吸、 排阀室
安全阀开启压力：低压级比额定排压高15%。 高压级比额定排压高10%
自动安全 保护装置
安全阀开启后空气泄放量应等于或者稍大于压缩机 的排气量。
14
15
(六) 气液分离器
16
气液分离器 惯性式(气液分子密度不同) 过滤式(气液分子大小不同) 吸附式(液体的粘性)
39
3. 排气温度过高
气阀漏泄 气缸或级间冷却不良 吸气温度过高 排气压力过高
40
3. 排气温度过高 问题：空压机排气温度过高可能是什么原因？
A.低压级吸气阀漏泄 B.高压级吸气阀漏泄 C.低压级排气阀漏泄
气体漏至外界
D.排气阀漏泄 F. 冷却不良 G.余隙容积因轴承磨损变大 H.吸气温度高
②撞击加剧。
③弹簧变形量与速度增加，气阀寿命降低。
④气阀关闭滞后。
转速高，工作压力大，则升程小。
多级压缩机
低压级气阀升程高 于高压级气阀升程
升程设计时已定（2-4mm），不要改变。转速高和压 力大的升程小。
活塞式空压机的工作原理(附图)
活塞式空压机的工作原理(附图)-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII活塞式空压机图 1图 1 活塞式空压机工作原理图1 —排气阀2 —气缸3 —活塞4 —活塞杆5 —滑块6 —连杆7 —曲柄8 —吸气阀9 —阀门弹簧在气缸内作往复运动的活塞向右移动时，气缸内活塞左腔的压力低于大气压力pa ，吸气阀开启，外界空气吸入缸内，这个过程称为压缩过程。
当缸内压力高于输出空气管道内压力p后，排气阀打开。
压缩空气送至输气管内，这个过程称为排气过程。
活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。
曲柄的旋转运动转换为滑动——活塞的往复运动。
这种结构的压缩机在排气过程结束时总有剩余容积存在。
在下一次吸气时，剩余容积内的压缩空气会膨胀，从而减少了吸人的空气量，降低了效率，增加了压缩功。
且由于剩余容积的存在，当压缩比增大时，温度急剧升高。
故当输出压力较高时，应采取分级压缩。
分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排气量。
图 1 为单级活塞式空压机，常用于需要 0 . 3 — 0 . 7MPa 压力范围的系统。
单级活塞式空压机若压力超过 0 . 6MPa ，各项性能指标将急剧下降，故往往采用多级压缩，以提高输出压力。
为了提高效率，降低空气温度，需要进行中间冷却。
图 2 (a) 为二级压缩的活塞式空压机设备示意图。
如图 2 (b) 所示，空气经低压缸后压力由 p 1 提高至 p 2 ，温度由 T l 升至 T 2 ；然后流入中间冷却器，在等压下对冷却水放热，温度降为 T l ；再经高压缸压缩到所需要的压力 p 3 。
并由该图可见，进入低压缸和高压缸的空气温度 T l 和 T 2 ，位于同一等温线12 ′3 ′ 上，两个压缩过程 12 、 2 ′ 3 偏离等温线不远。
同一压缩比 p 3 ／p 1 的单级压缩过程为123 ″ ，比两级压缩偏离等温线12 ′ 3 ′ 远得多，即温度要高许多。
第八章 活塞式空气压缩机
2020年1月26日
Air compressor
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1.进气
2.开始压缩
1.转子及机壳间成为压缩空间，当 转子开始转动时，空气由机体进气 端进入。
3.转子不断转动，气密范围变小， 空气被压缩。
3.压缩中
4.排气
2.转子转动使被吸入的空气转至机壳 与转子间气密范围，同时停止进气。
4.被压缩的空气压力升高达到额定的 压力后由排气端排出进入油气分离器 内。
油路系统： J 油箱 K 恒温旁通阀 L 油冷却器 M 油过滤器 N 回油阀 O 断油阀
冷冻系统： P 冷冻压缩机 Q 冷凝器 R 热交换器 S 旁通系统 T 空气出口过滤器
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涡旋式压缩机
•涡旋式压缩机是20世纪90年代 末期开发并问世的高科技压缩机， 由于结构简单、零件少、效率高、 可靠性好，尤其是其低噪声、长 寿命等诸方面大大优于其它型式 的压缩机，已经得到压缩机行业 的关注和公认。被誉为“环保型 压缩机”。 •由于涡旋式压缩机的独特设计， 使其成为当今世界最节能压缩机。 •涡旋式压缩机主要运动件涡卷 付，只有磨合没有磨损，因而寿 命更长，被誉为免维修压缩机。 由于涡旋式压缩机运行平稳、振 动小、工作环境安静，又被誉为 “超静压缩机”。
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Air compressor
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活塞式压缩机
两级活塞式压缩机
单级活塞压缩机
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Air compressor
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活塞式空气压缩机 的外形
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Air compressor
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膜片式压缩机
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Air compressor
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旋转叶片式压缩机
活塞式空压机结构 PPT
惯性式工作原理：
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
气 液 分 离 器
7-2-1活塞式空压机的气阀
➢重要易损件
➢直接影响到压缩机的 寿命以及经济性和可 靠性
➢质量差的气阀，能量 损失占压缩机轴功率 的20％
➢气阀工作寿命，决定 压缩机的检修周期
7-2-1 活塞式空压机的气阀
对气阀的要求： 1、阀片、弹簧寿命不得低于1000小时。 2、关闭严密、启闭及时。 3、结构简单，易于加工，容易安装。 4、撞击声音小。转速高、工作压力大的则升 程小，气阀升程：2~4mm。 5、流通面积大，所形成的余隙容积小。
7-2 活塞式空压 机的结构
工作流程图： 吸气---一级压 缩----冷却--二级压缩---冷 却---气瓶。
7-2补充 活塞式空压机的结构
基本参数
排气量：60m3/h
转速：750r/m
1级额0.64MPa
2级额定3.0MPa 余隙高度 0.51.0mm 低压级安全阀开 启压力0.7MPa （15％p1额） 高压级安全阀开 启压力3.3MPa （10％Pd额）
7-2 活塞式空压机的结构
TANBE（田边）远洋船舶常用的立式、水冷级差活塞式、两级 空压机。单缸H-63、H-64； 双缸H-263 、H-264；
H-63孔压机参数：直径140mm,行程80mm， 转速1200~1800rpm，排压3MPa
7-2 活塞式空压机的结构
空气经滤清器1吸入汽缸上部； 一级吸、排阀装在汽缸盖3内； 一级安全阀5在气液分离器6上； 二级吸排阀4装在汽缸中部的阀 室内； 二级安全阀24装在汽缸排气腔上 部靠近排气口处； 汽缸体12与曲柄箱16之间有两 道密封圈18、19； 汽缸体12与汽缸盖3之间有垫片 密封，其厚度影响一级缸的余隙 容积。
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
气 液 分 离 器
7-2-1活塞式空压机的气阀
➢重要易损件
➢直接影响到压缩机的 寿命以及经济性和可 靠性
➢质量差的气阀，能量 损失占压缩机轴功率 的20％
➢气阀工作寿命，决定 压缩机的检修周期
7-2-1 活塞式空压机的气阀
对气阀的要求： 1、阀片、弹簧寿命不得低于1000小时。 2、关闭严密、启闭及时。 3、结构简单，易于加工，容易安装。 4、撞击声音小。转速高、工作压力大的则升 程小，气阀升程：2~4mm。 5、流通面积大，所形成的余隙容积小。
7-2 活塞式空压 机的结构
工作流程图： 吸气---一级压 缩----冷却--二级压缩---冷 却---气瓶。
7-2补充 活塞式空压机的结构
基本参数
排气量：60m3/h
转速：750r/m
1级额0.64MPa
2级额定3.0MPa 余隙高度 0.51.0mm 低压级安全阀开 启压力0.7MPa （15％p1额） 高压级安全阀开 启压力3.3MPa （10％Pd额）
7-2 活塞式空压机的结构
TANBE（田边）远洋船舶常用的立式、水冷级差活塞式、两级 空压机。单缸H-63、H-64； 双缸H-263 、H-264；
H-63孔压机参数：直径140mm,行程80mm， 转速1200~1800rpm，排压3MPa
7-2 活塞式空压机的结构
空气经滤清器1吸入汽缸上部； 一级吸、排阀装在汽缸盖3内； 一级安全阀5在气液分离器6上； 二级吸排阀4装在汽缸中部的阀 室内； 二级安全阀24装在汽缸排气腔上 部靠近排气口处； 汽缸体12与曲柄箱16之间有两 道密封圈18、19； 汽缸体12与汽缸盖3之间有垫片 密封，其厚度影响一级缸的余隙 容积。
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水冷却。
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7-2-4 活塞式空压机的冷却
(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。 而过度冷却会使缸壁温 度过低，壁面结露，造成 水击、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30度 为宜。 多串联于级间冷却后， 或后冷却之后。
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7-2-1活塞式空压机的气阀
➢重要易损件 ➢直接影响到压缩机的 寿命以及经济性和可 靠性 ➢质量差的气阀，能量 损失占压缩机轴功率 的20％ ➢气阀工作寿命，决定 压缩机的检修周期
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7-2-1 活塞式空压机的气阀
对气阀的要求： 1、阀片、弹簧寿命不得低于1000小时。 2、关闭严密、启闭及时。 3、结构简单，易于加工，容易安装。 4、撞击声音小。转速高、工作压力大的则升 程小，气阀升程：2~4mm。 5、流通面积大，所形成的余隙容积小。
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
曲轴箱门盖
装有测油位的油尺，通过它 可以测量滑油液位在上下限 之间。也可保持箱内压力为 大气压
箱底有螺旋管式滑油冷却器
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7-2-3 活塞式空压机的润滑
一级汽缸和活塞之间的 润滑方式有： 1、滴油杯式：4-6滴/ 分、排气时再分离。 2、油雾吸入式：用一 根细管从曲柄箱吸取油 雾。 3、汽缸注油式：用汽 缸注油器，均匀注油到 汽缸壁的注油点（如75中39）。
活塞顶部低压工作 空间
启压力3.3MPa
活塞过渡锥面以下
（10％Pd额）
为高压工作空间 （级差式）
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7-2补充活塞式空压机的结构
活塞上的销孔过盈 配合 活塞销与连杆小端 间隙配合
气缸~曲轴箱
影响1、2级余隙容积
气缸~气缸盖
影响1级余隙容积
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。
11
7-2-1活塞式空压机的气阀 • 照片
空 压 机 低 压 级 气 阀
12
网状环
13
•
环 状 阀
14
碟状环
15
7-2-2 活塞式空压机的安全阀
末级安全阀
级间安全阀
为防止超压发生安 全事故，通常每级 均设有安全阀。 动作值： 末级<110%额定压 力 级间<120%额定压 力
出厂时就已经调试 好,不可随意更改17。
吸气阀的组成和结构： 阀座、阀片、升程限止器、弹簧 吸气阀是独立的阀,阀片是网状阀片
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7-2-1 活塞式空压机的气阀
气阀的工作条件
阀座：承受冲击和耐腐蚀，用铜、铸铁、合金铸铁； 阀片：是易损件，承受气流推力、弹力、惯性力、阀座与升程限 制器的撞击。常用强度高韧性好耐磨耐腐蚀合金; 升程限止器：升程大,撞击厉害,升程小,阻力大;2-4mm为宜。 弹簧：硬,阻力大;软,撞击升程限制器+滞后;“排硬吸软”.
7-2-3 活塞式空压机的润滑
润滑的目的（作用）： 减摩、散热、缓冲击、气密。 润滑的部位： 主轴承、连杆大小端轴承、活塞和缸壁。 润滑的方式： 有压力和飞溅润滑二种。压力润滑的压力一般 0.1~0.3MPa
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7-2-3 活塞式空压机的润滑 击油勺
击溅滑油，飞溅油滴可润滑 主轴承、小端轴承和气缸下 部
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7-2-1 活塞式空压机的气阀
田边H-63吸气阀、排气阀组件的组成和结构： 阀座、阀片、升程限止器、弹簧。
吸气阀、排气阀：是组合阀；阀片是环状阀片。
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7-2-1 活塞式空压机的气阀
排气阀的组成和结构： 阀座、阀片、升程限止器、弹簧 排气阀是独立的阀,阀片是网状阀片
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7-2-1 活塞式空压机的气阀
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气 液 分 离 器
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7-2-6补充活塞式空压机的卸载机构
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，28
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7-2-5 活塞式空压机的气液分离器
分离原理：离心分离
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)
惯性式工作原理：
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
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7-2-4 活塞式空压机的冷却
(4)滑油冷却： 保证滑油良好的润滑 性； 保证良好的气密性； 带走摩擦产生的热； 减缓滑油氧化变质的 速度。 冷却器多设置于空压 机的曲柄箱内。
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7-2-5 活塞式空压机的气液分离器
可以级间冷却后设气液分离器， 分离油和水，有泄放阀予以泄放。 也可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。 排气中夹带细小油滴；排气中水 蒸气的分压力较高，冷却后会析出 凝水。靠改变运动方向，因比重不 同而分离。 气液分离器出口设有止回球阀。 气液分离器下部设有油水泄放阀
7-2 活塞式空压机的结构
TANBE（田边）远洋船舶常用的立式、水冷级差活塞式、两级 空压机。单缸H-63、H-64； 双缸H-263 、H-264； 单缸H-63孔压机参数：直径140mm,行程80mm， 转速1200~1800rpm，排压3MPa
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7-2 活塞式空压机的结构
空气经滤清器1吸入汽缸上部； 一级吸、排阀装在汽缸盖3内； 一级安全阀5在气液分离器6上； 二级吸排阀4装在汽缸中部的阀 室内； 二级安全阀24装在汽缸排气腔上 部靠近排气口处； 汽缸体12与曲柄箱16之间有两 道密封圈18、19； 汽缸体12与汽缸盖3之间有垫片 密封，其厚度影响一级缸的余隙 容积。
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7-2-4 活塞式空压机的冷却
(3)后冷却 指最后一级排气的冷却， 为减小排气比容；提高气瓶储量； 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。 一般冷却水出口温度在60°C左右
（淡水冷却进口温度36~45 ℃ ）+（冷却水 出口温度升高量10~15℃） 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。
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7-2 活塞式空压 机的结构
工作流程图： 吸气---一级压 缩----冷却--二级压缩---冷 却---气瓶。
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7-2补充 活塞式空压机的结构
基本参数
排气量：60m3/h
转速：750r/m
1级额0.64MPa
2级额定3.0MPa
余隙高0.7MPa
（15％p1额） 高压级安全阀开
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7-2-4 活塞式空压机的冷却
空压机的冷却有水冷和风冷两种。船用机多水
冷。海水少用、淡水多用。包括：
(1)级间冷却
这对降低排气温度和减少
功耗有显著效果。
故要求冷却水首先通过级
间冷却器。
通常淡水冷却的进口水温
一般为36~45度，可以用空
压机自带冷却系统，也可
以单独设置冷却系统、也
可以用来自中央冷却的淡