活塞式压缩机气缸部分的设计

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活塞式压缩机设计的基本原则

活塞式压缩机设计的基本原则
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2 6 / () . ms 3相应的驱动方式。压缩机与驱动的相 9 。 联方式采用直联 , 并且选用弹性联轴器。( ) 4 大体 确定附属设备的布置。其中包括曲轴、 , 连杆 十字 头等部件的方案。 2 3结构方案的选择 () 1 机器的型式 : 采用立式压缩机 , : 其优 活 塞工作表面不承受活塞重量,因而汽缸和活塞的 磨损比卧式的小且均匀,活塞环的工作条件有所 改善, 能延长机器的使用寿命。占 地面积比较小 。 因为载荷使机身主要产生拉伸和压缩能力 , 所以 机身的形状简单 , 重量轻。 往复运动部件的惯性 力 垂直作用在基础上 , 而基础抗垂直振动的能力较
1概述
1 3基本结构
() 1 基本部分: 包括机身、 、 中体 曲轴、 连杆、 十 字头等部件。 其作用是传递动力、 连接基础与汽缸 部分。() 2汽缸部分: 包括汽缸、 气阀、 、 活塞 填料以 及安置在汽缸上的排气量调节装置等部件。其作 用是形成压缩容积和防 l 毛 体泄漏。()辅助部 3 分: 包括冷却器 、 冲器 、 缓 液体分离器 、 滤清器 、 安 全阀、 、 油泵 注油器及各种管路系统 , 这些部件是
多采用弹性的联轴器 , 设计中采用弹性柱销联轴 器。曲轴 , 曲轴是压缩机中传递力的重要零件 , 压 缩机的曲 轴有两种: 曲柄轴和曲拐轴 。十字头, 十 字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活 塞杆的机件 , 它具有导向作用。 十字头按连接连杆 气缸 , 气缸是活塞式 压缩机中 组成压缩容积的主要部分。气缸 因工作 压力不同 选用不同强度的材料 , 本设计采用合金 铸铁气缸。 因本设计采用水冷的 方式, 故采用具有 整体式三 层壁结构气缸。 填料, 填料是田 l E 气缸内 气体自 活塞杆与气缸之间泄露的组件,对填料的 基本要求是密封性能良 好并耐用。 它是易损件 , 故 设计中 尽量采用标准化或通用化的元件 , 本设 计 采用直口 三瓣密封圈。 飞轮 , 飞轮的主要作用是使 压缩机曲轴旋转均匀 , 飞轮设计时的主要依据是 机器允许的旋转不均匀度及动力计算所得的飞轮 矩N D 的大小。空气滤清器, 空气进 入压缩机前, 必须经过滤清器过滤,以防止气体中的灰尘等杂 质进 ^ 气缸,增加相对滑动件的磨损。液气分离 器, 为了减少或消除压缩气体中的油、 水及其它冷 凝液, 必须采用液气分离器。缓冲器和储气罐 , 为 了消除吸 、 排气管内的气流的脉动, 需要在级间配 置缓冲器 , 空气压缩机在末级之后配置储气罐 , 用 来稳定空气管道的 压力 , 储备—定量的气体, 维持 供需气量之间的平衡。 冷却器, 压缩机的气缸— 般 需进行冷却; 多级压缩时, 被压缩的气体需进行中 问冷却;在—些压缩机装置中最后排出的气体还 来 。 需进行后冷却 , 以分离气体中所含的油和水。 安全 因为气伐漏气以后 , 这级气缸的进气压力升 阀, 压缩机每级的排气管路 匕 如无其它压力保护 高而其出口 压力降低。 设备时, 都需装有安全阀。润滑系统 , 循环润滑油 我们在具体的实际操作中能够应用看 、 、 听 摸 的润滑路线 :油泵— 曲轴中心孔— 杆大头—连 的方法 , 畦 就能帮助及时和准确的判断出各种不正

气缸设计手册

气缸设计手册

神威气动 文档标题:气缸设计手册气缸设计手册的介绍:引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。

空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能;气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。

涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。

气缸的应用领域:印刷(张力控制)、半导体(点焊机、芯片研磨)、自动化控制、机器人等等。

二、气缸种类:①单作用气缸:仅一端有活塞杆,从活塞一侧供气聚能产生气压,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。

②双作用气缸:从活塞两侧交替供气,在一个或两个方向输出力。

③膜片式气缸:用膜片代替活塞,只在一个方向输出力,用弹簧复位。

它的密封性能好,但行程短。

④冲击气缸:这是一种新型元件。

它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10~20米/秒)运动的动能,借以做功。

⑤无杆气缸:没有活塞杆的气缸的总称。

有磁性气缸,缆索气缸两大类。

做往复摆动的气缸称摆动气缸,由叶片将内腔分隔为二,向两腔交替供气,输出轴做摆动运动,摆动角小于280°。

此外,还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。

三、气缸结构:气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成,其内部结构如图所示:2:端盖端盖上设有进排气通口,有的还在端盖内设有缓冲机构。

杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈,以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。

杆侧端盖上设有导向套,以提高气缸的导向精度,承受活塞杆上少量的横向负载,减小活塞杆伸出时的下弯量,延长气缸使用寿命。

导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。

端盖过去常用可锻铸铁,为减轻重量并防锈,常使用铝合金压铸,微型缸有使用黄铜材料的。

3:活塞活塞是气缸中的受压力零件。

为防止活塞左右两腔相互窜气,设有活塞密封圈。

活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性,减少活塞密封圈的磨耗,减少摩擦阻力。

耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。

活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。

滑动部分太短,易引起早期磨损和卡死。

压缩机活塞式空压机结构课件

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。

活塞式压缩机设计准则080202

活塞式压缩机设计准则080202

活塞式压缩机设计准则1 范围本技术规定是关于本公司所设计制造的在石化和气体工业中用于处理工艺气体或空气的中低速有油、无油往复活塞压缩机的通用设计规定。

还包括了与压缩机有关的润滑系统、冷却系统、压力容器、控制仪表和其它辅助设备的通用设计要求。

2 基本设计2.1 容积流量机组容积流量要求无负偏差时,容积流量应用0.97除需要容积流量来计算,机组容积流量不要求无负偏差时,容积流量按所需要容积流量来计算。

2.2 活塞杆最大许用负荷设计工况下的综合活塞力(也包括气体力)应不大于所选机型名义活塞力的80%。

2.3 电机功率所选用的电机功率应不小于设计工况下轴功率的110%,并大于安全阀开启工况下的轴功率值。

压缩机在正常工况下所需功率不应超出规定功率(额定功率)的3%。

2.4 活塞平均线速度气缸无油润滑的压缩机其活塞平均线速度应不大于3.6m/s;气缸注油润滑的压缩机其活塞平均线速度应不大于4.2m/s。

天然气压缩机、大型撬装式高速活塞机除外。

2.5 最高许用转速(r/min)压缩机的转速按工艺压缩机型谱中规定的活塞行程及活塞平均线速度确定,但最高不大于500r/min。

2.6 最高排气温度无油润滑压缩机的预期最高排气温度应不大于150℃,有油润滑压缩机的预期最高排气温度应不大于165℃,压缩介质为富氢气体(平均分子量不大于12)时预期最高排气温度应不大于135℃,工作介质为烯烃类气体,介质中丙烷、丙烯以上的组分较多时,预期最高排气温度应不大于110℃。

压缩机设计时应复核所有工况点的排气温度。

2.7 压缩比无油润滑压缩机的单级压缩比不宜超过3.3;有油润滑压缩机的单级压缩比不宜超过4。

当单级压缩比超过上述数值时应充分考虑相对余隙、进排气温度、泄漏等因素的影响,采用相应的结构要素。

多级压缩的压缩机,高压级的压缩比不宜大于低压级。

2.8 安全阀所有安全阀均应为钢制安全阀。

安全阀一般宜设在管系或容器的高点位置,且应垂直放置。

压缩机活塞式空压机结构

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。

活塞式压缩机设计书

活塞式压缩机设计书

活塞式压缩机设计书引言活塞式压缩机作为一种常见的能量转换设备,广泛应用于工业和民用领域。

本文将介绍活塞式压缩机的设计原理、结构特点以及应用范围。

一、设计原理活塞式压缩机通过活塞在气缸内做往复运动,将气体吸入、压缩和排出,从而实现对气体的压缩。

其主要工作原理包括吸气、压缩、排气三个过程。

吸气过程活塞作往复运动时,气缸内形成负压,使得气体从进气阀门吸入气缸内。

这个过程需要考虑气缸内的容积、活塞面积以及进气阀门的位置和设计,以确保吸入足够的气体。

压缩过程活塞往复运动到顶点时,改变运动方向,并将气体压缩在气缸的另一侧。

这个过程需要考虑气缸的几何形状、气缸内的气体压力和温度变化,以及缸盖和密封件的设计,以确保有效的气体压缩。

排气过程当活塞从最高点回到最低点时,气缸内的气体被排出。

这个过程需要考虑气体的排放方式和速度,以及气缸内的压力变化和温度变化。

二、结构特点活塞式压缩机的结构特点主要包括气缸、活塞、压缩机头部和排气阀门等。

气缸气缸是活塞式压缩机的主要部件之一,通过支撑活塞的运动并容纳气体。

气缸通常采用优质的合金钢制成,以保证足够的强度和耐磨性。

活塞活塞是活塞式压缩机的运动部件,具有往复运动的特点。

活塞通过活塞销与连杆相连,将往复运动转化为旋转运动,以驱动压缩机的工作。

压缩机头部压缩机头部是活塞式压缩机的关键部件之一,包括进气阀门、排气阀门和缸盖等。

进气阀门和排气阀门的设计和安装位置直接影响到气体的流动和压缩效果。

排气阀门排气阀门用于控制气体的排放,保证压缩机工作的高效稳定。

排气阀门通常采用可调式设计,以适应不同工况下的气压需求。

三、应用范围活塞式压缩机广泛应用于各个领域,包括工业制造、能源、交通运输、电子电气等。

工业制造领域主要应用于压缩空气、氧气、氮气等工艺气体的生产和供应,用于工厂的动力驱动、工艺控制和仪表仪器的供气。

能源领域主要应用于石油、天然气和煤炭等能源的开采和运输过程中,用于增压输送、注气、采气和储气等环节。

活塞式压缩机设计标准

活塞式压缩机设计标准

活塞式压缩机设计标准活塞式压缩机是一种常见的能量转换设备,广泛应用于各个工业领域。

它以其结构简单、稳定可靠的特点,成为许多行业中必备的设备之一。

然而,由于活塞式压缩机的工作原理和设计要求的特殊性,必须遵循一定的设计标准,以确保其正常运行并达到预期的性能指标。

首先,设计活塞式压缩机时应遵循机械设计的基本原则,包括强度、刚度和稳定性。

这意味着在设计过程中需考虑到材料的选择、结构的合理性以及受力状态的分析。

活塞式压缩机的部件一般由高强度的材料制成,以确保其在高速运转和高压力下能承受较大的载荷。

同时,为了防止由于振动和冲击引起的疲劳破坏,应优化结构设计、减小应力集中区域,并进行必要的强度校核。

其次,设计活塞式压缩机时还需考虑到效率和经济性的要求。

为了提高压缩机的效率,应采用合理的气动原理,并优化活塞、气缸和缸盖等关键部件的设计。

例如,可以通过增加冷却面积、改善气密性、降低内部泄漏等方式来提高压缩机的效率。

此外,在设计过程中还应综合考虑成本因素,力求在满足性能需求的前提下,尽量减少材料和工艺的消耗,降低制造和运行成本。

此外,设计活塞式压缩机还需考虑到可靠性和安全性的要求。

为了确保其长时间稳定运行,应采用可靠的密封结构,降低泄漏风险。

同时,还应增加必要的安全保护装置,如过载保护、温度保护等,以防止设备在异常工况下的运行。

此外,为了方便维修和保养,设计中应尽量考虑到设备的可拆卸性和可调性,以便于日常维护和故障排除。

最后,设计活塞式压缩机时还需考虑到环境适应性的要求。

不同行业对活塞式压缩机的工作条件和环境要求有所不同,因此在设计过程中需要根据实际应用情况进行必要的设计调整。

例如,对于高温、高湿等恶劣工况下的运行,应采用耐热、耐腐蚀的材料,增加冷却和润滑系统的设计,确保设备的稳定运行。

综上所述,活塞式压缩机的设计需遵循强度、刚度和稳定性的机械设计原则,兼顾效率、经济性、可靠性和安全性,同时考虑环境适应性的要求。

只有在满足这些设计标准的前提下,才能设计出性能优越、稳定可靠的活塞式压缩机,以满足各行业对于压缩空气等工质的需求。

活塞式压缩机设计

活塞式压缩机设计

活塞式压缩机设计活塞式压缩机是一种常见且广泛应用的压缩机类型。

它采用活塞和气缸的相对运动来实现气体的压缩工作。

活塞式压缩机主要由活塞、气缸、曲轴、连杆、缸盖和阀门等组成,结构简单可靠,运行稳定。

本文将着重介绍活塞式压缩机的设计原理和一些关键设计要点。

首先,活塞式压缩机设计的关键在于确定适当的排量和压缩比。

排量是指活塞在单位时间内处理的气体体积,通常以立方米/分钟或立方英尺/分钟表示。

压缩比是指进气过程和排气过程中的气体压力比值。

合理的排量和压缩比既要满足工艺流程要求,又要考虑设备的经济性和运行稳定性。

设计时,需要综合考虑气体流量、工作压力、温度等因素,选择合适的排量和压缩比。

其次,活塞和气缸的结构设计非常重要。

活塞的直径和行程决定了排量和压缩比,同时还要考虑活塞的重量和惯性对系统运行的影响。

气缸的直径要足够大,以容纳活塞和气体,并保证良好的密封性能。

气缸内壁通常采用特殊的润滑和防腐处理,以确保活塞在气缸内的平稳运动和寿命的提高。

曲轴和连杆的设计也十分重要。

曲轴是将活塞的往复运动转化为旋转运动的装置。

在设计曲轴时,需要合理布置连杆轴心和曲轴轴承,以减小惯性力矩和机械损失,提高能量转换效率。

连杆则起到连接活塞和曲轴的作用,其长度和强度要满足系统的要求,同时还要考虑重量和空间的限制。

另外,缸盖和阀门的设计也不容忽视。

缸盖是活塞式压缩机的重要组成部分,承受着气体的高压和高温。

因此,在缸盖的设计中,需要考虑材料的耐热性和强度,并采取适当的散热措施。

阀门则负责控制气体的进出,必须具有良好的密封性能和快速响应能力。

在设计阀门时,需要考虑气体的压力、温度和流量等因素,并选择适当的材料和结构形式。

综上所述,活塞式压缩机设计需要考虑多个方面的问题,包括排量、压缩比、活塞和气缸的结构、曲轴和连杆的设计,以及缸盖和阀门的特性等。

只有在综合考虑这些因素的基础上,才能设计出高效、可靠的活塞式压缩机。

随着科技的进步和应用领域的不断拓展,活塞式压缩机设计也将不断迭代和改进,以满足不同领域的需求。

活塞式压缩机设计手册书电子版

活塞式压缩机设计手册书电子版

活塞式压缩机设计手册书电子版活塞式压缩机是一种常用的机械设备,广泛应用于各个行业领域。

它通过活塞的往复运动产生压缩作用,将气体压缩成高压气体,并提供给下游设备使用。

本文为您介绍活塞式压缩机的设计手册的电子版,帮助您更好地理解和运用活塞式压缩机。

1. 压缩机的基本原理活塞式压缩机的工作原理基于活塞在气缸内的往复运动。

当活塞运动向前时,气缸内的气体被压缩,在压缩腔内形成高压气体。

当活塞运动向后时,高压气体被排出气缸,完成一个循环。

通过不断的往复运动,活塞式压缩机可以提供稳定的高压气体供应。

2. 压缩机的设计要点活塞式压缩机的设计需要考虑多个要点,包括气缸的尺寸、活塞的直径、曲轴的转动速度等。

其中,气缸尺寸的选择与所需压力和流量密切相关,通过合理的计算和选择,可以提高压缩机的效率和性能。

此外,活塞的直径也是设计中的重要参数。

较大的活塞直径可以增加每个循环中的压缩气体量,提高压缩机的排气量。

但同时,较大的活塞直径也会增加系统的复杂性和成本。

因此,在设计中需要综合考虑各项因素,找到最佳的平衡点。

曲轴的转动速度是另一个重要的设计参数。

较高的转动速度可以提高压缩机的输出功率,但同时也会增加噪音和磨损。

因此,在设计中需要根据实际需求选择合适的转速范围。

3. 压缩机的特点和应用活塞式压缩机具有结构简单、功率密度高、可靠性好等特点。

它可以广泛应用于石油化工、制冷空调、工程机械等多个领域。

在石油化工领域,活塞式压缩机常用于天然气压缩、气体增压和气体输送等工艺过程中。

它可以提供稳定的高压气体供应,确保生产过程的正常运行。

在制冷空调领域,活塞式压缩机是一种重要的压缩机类型。

它可以将制冷剂压缩成高温高压气体,供给蒸发器进行热交换,实现空调系统的制冷效果。

在工程机械领域,活塞式压缩机广泛应用于液压系统中。

它可以为液压系统提供所需的高压液体,用于推动液压缸等执行元件的工作。

4. 设计手册的作用和价值设计手册是活塞式压缩机设计中不可或缺的参考资料。

活塞式压缩机设计电子版 机械工业出版社

活塞式压缩机设计电子版 机械工业出版社

活塞式压缩机设计电子版机械工业出版社活塞式压缩机作为一种重要的机械设备,在工业生产中发挥着不可替代的作用。

它以其高效率、可靠性和稳定运行的特点,广泛应用于空气压缩、制冷、液压传动等领域。

本文将介绍活塞式压缩机的设计原理和关键技术要点,以期为工程师们提供参考和指导。

一、活塞式压缩机的工作原理活塞式压缩机利用活塞在气缸内做从复进动作,将气体吸入气缸并进行压缩,然后将压缩气体排出。

其工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1.吸气过程:活塞从上死点位置运动至下死点位置,气缸内形成一个低压区,气体通过吸入阀门进入气缸。

2.压缩过程:活塞向上运动,将气体压缩,压力逐渐升高。

3.排气过程:当气体压力达到设计值时,排气阀门打开,将压缩气体排出气缸。

4.启动过程:以上三个过程循环进行,直到达到要求的工作压力。

二、活塞式压缩机的设计要点活塞式压缩机的设计涉及到多个关键要点,以下列举几个重要的方面:1. 活塞和气缸的设计合理的活塞和气缸设计是活塞式压缩机能够高效运行的关键。

活塞和气缸的尺寸、形状、材料选择等都会直接影响到压缩机的性能。

应根据具体工作条件和要求,对活塞和气缸进行严格的计算和选型。

2. 阀门系统的设计活塞式压缩机的阀门系统起到控制气体流动的作用,决定了压缩机的吸气和排气过程。

阀门的开合时间、阀门面积、阀门材料等都需要进行综合考虑和设计。

合理设计阀门系统可以提高压缩机的工作效率和可靠性。

3. 曲柄连杆机构的设计曲柄连杆机构是活塞式压缩机的重要传动装置,将活塞的往复直线运动转化为旋转运动。

合理的曲柄连杆机构设计可以确保活塞运动平稳、稳定。

要考虑曲柄连杆机构在高速运动下的动力学特性,进行结构优化,提高传动效率和稳定性。

4. 冷却系统的设计活塞式压缩机在运行过程中会产生大量的热量,需要通过冷却系统进行散热。

冷却系统的设计要考虑到压缩机的散热需求和环境条件,选择合适的冷却介质、冷却方式,并进行合理布局和结构设计,保证压缩机的正常运行温度。

往复活塞式压缩机设计(精选1篇)

往复活塞式压缩机设计(精选1篇)

往复活塞式压缩机设计(精选1篇)以下是网友分享的关于往复活塞式压缩机设计的资料1篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。

篇一:往复活塞式压缩机设计2V-0.4/10往复活塞式压缩机摘要往复活塞式压缩机是容积式压缩机的一种,是利用活塞在气缸中对流体进行挤压,使流体压力提高并排出的压缩机械。

热动力计算是压缩机设计计算中基本的,又是最重要的一项工作,本文根据提供的成分、气量、压力等参数要求,经过计算得到压缩机的相关参数,如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等。

经过热动力计算得到活塞式压缩机的受力情况,准确地分析机组受力情况,对气缸部分的气缸、活塞、气阀和活塞环,以及基本部分的机身、中体、曲轴、连杆的设计和校核。

飞轮结构设计对于消除机组的振动非常重要,在变工况条件下,需要快速实现核算原设计的飞轮是否满足运行要求。

活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据,其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平,也是压缩机研究方面的一个课题。

关键词:活塞式压缩机,热力计算, 动力计算,气缸,曲轴2V-0.4/10 RECIPROCATING PISTON COMPRESSOR ABSTRACTReciprocating piston compressor is a volume compressor, which is to increase pressure to discharge fluid by piston. Thermal and dynamic compressor design is the basic and most important one, according to users with the content, gas, pressure and other parameters, calculated after the compressor related parameters, such as class, number, size cylinder, shaft power, and so on. After driving force calculated piston compressor of the force. It is veryimportant to eliminate the vibration by accurate analysis of the force units. During alterative working conditions, it is need to meet the movement requirement for original design of flywheel rapidly. Thermodynamic and dynamic calculations of Piston compressor provide original data for unit graphics and basic design, the calculated results reflect the grade of the compressor design, and the compressor is a study of the topic.Keywords: piston-type compressors,Thermodynamic calculations, Dynamic calculation, Cylinder, Crankshaft recalculation目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1用途和适用范围 (2)1.2工作原理 ..............................................................................1.3活塞压缩机特点 (2)第2章总体设计 (3)2.1结构方案的选择 (3)2.2电机的选择 (3)第3章热力学计算 (7)3.1给定条件: (7)3.2结构形式及主要结构参数 (7)3.3热力计算 (7)第4章动力学计算 (12)第5章气缸部分设计 (14)5.1 气缸..................................................................................5.2活塞...................................................................................145.3气阀...................................................................................145.4活塞环...............................................................................14第6章基本部分的设计 (17)6.1机身、中体 .........................................................................176.2曲轴 ....................................................................................176.3连杆 ....................................................................................196.4轴承的选取: .....................................................................26第7章其他部分的设计 (27)7.1联轴器...............................................................................277.2飞轮...................................................................................结论..............................................................................................29谢辞................................................................................................30参考文献 (31)附录..............................................................................................33外文资料翻译 (36)前言现代工业中,压缩气体的机器用得越来越多,压缩机是输送气体介质并提高其压力能的机械装置。

80系列微型风冷活塞式压缩机设计(V80II)

80系列微型风冷活塞式压缩机设计(V80II)

摘要压缩机是现代工业上使用量大,范围广的一种通用机械。

按照工作原理区分为两大类,即速度型和容积型,而活塞式压缩机是属于容积型压缩机的其中一种。

它是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压,使气体压力提高。

它与其它种类的压缩机相比,具有压力范围最广、效率高、适应性强等优点。

在活塞式压缩机设计计算中最根本也是最重要的是热力计算和动力计算。

根据任务书中提供的介质、气量、压力等参数要求,经过热力计算计算得到相关的参数,如级数、压力比、轴功率、气缸直径等,经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。

活塞式压缩机的热力计算和动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据,计算结果的精度将体现活塞式压缩机的设计水平。

关键词:活塞式压缩机;热力计算;动力计算;气缸VAbstractCompressor is the modern industrial usage, wide range of a kind of general machinery .According to the principle of work is divided into two categories, namely the speed and volume .The piston compressor is belongs to one of the volume type compressor.It is the use of the piston in the cylinder movement to extrusion of gas, increase the gas pressure .It compared with other types of compressor, pressure range and the advantages of high efficiency, strong adaptability .In the piston compressor design and calculation is the most fundamental and most important thermodynamic calculation and dynamic calculation .According to the specification provided in the parameters such as medium, gas, pressure requirements .Through thermodynamic calculation to calculate the related parameters, such as series, pressure ratio, shaft power, cylinder diameter, etc.Through the dynamic force of the piston compressor is calculated.Piston compressor thermodynamic calculation and dynamic calculation results will provide original parts graphics and basic design data .The precision of the calculation result will reflect the design level of piston compressor.Keywords: Piston Compressor; Thermodynamic Calculation; Dynamic Calculation ;C ylinder目录摘要 (V)ABSTRACT .................................................................................................................................. V I 目录 (VII)1 绪论 (1)1.1压缩机的用途 (1)1.2活塞式压缩机的发展趋向 (1)1.3国内外压缩机的发展状况 (1)2 总体设计 (3)2.1设计原则 (3)2.2结构方案的选择 (3)2.2.1 气缸排列型式的选择 (3)2.2.2 运动机构的结构及选择 (4)2.2.3 级数选择和各级压力比的分配 (4)2.2.4 转速和行程的确定 (6)3 热力计算 (8)3.1计算总压力比 (8)3.2计算容积系数 (8)3.3选取压力系数 (9)3.4泄漏系数 (9)3.5计算气缸工作容积 (10)3.6确定缸径、行程及行程容积 (10)3.7复算压力比调整余隙容积 (10)3.8计算各列最大活塞力 (11)3.9计算排气温度 (11)3.10计算功率 (12)3.11驱动机的选择 (12)4 动力计算 (13)4.1计算活塞位移、速度、加速度 (13)4.2气体力计算 (16)4.2.1一级盖侧气体力 (16)4.2.2 二级盖侧气体力 (17)4.3惯性力计算 (19)4.4切向力的计算 (22)4.5飞轮矩的确定 (25)5 压缩机基本零部件设计 (28)5.1连杆的设计 (28)VII5.1.1 连杆的定位 (28)5.1.2 连杆长度L的确定 (28)5.1.3 连杆宽度B的确定 (29)5.2气缸部分的设计 (31)5.2.1 结构形式的确定 (31)5.2.2气缸主要尺寸的计算 (32)5.3活塞 (32)5.3.1 结构型式的确定 (32)5.3.2 活塞基本尺寸 (32)6 结论与展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)80系列微型风冷活塞式压缩机设计(V80II)1 绪论1.1 压缩机的用途现代工业中,压缩气体的机器用得愈来愈多。

活塞式往复压缩机基本结构介绍高等教育

活塞式往复压缩机基本结构介绍高等教育

活塞环型式
直切口
斜切口
阶梯切口
不带涨圈
带涨圈
双环
压力平衡式
优选内容
39
活塞环型式
优选内容
40
活塞环型式
优选内容
41
活塞环型式
优选内容
42
支承环型式
优选内容
43
支承环型式
优选内容
44
支承环型式
优选内容
45
支承环型式
优选内容
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支承环型式
优选内容
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影响支承环磨损的因素
优选内容
48
谢谢大家!
(3)煤气合成压缩机
(4)氨冷冻压缩机
(5)氢气压缩机
(6)氮气压缩机
(7)氧气压缩机
优选内容
7
二、活塞式压缩机的分类及型号表示方法
1.活塞式压缩机的分类
按活塞在气缸内实现的气体循环可分为:
(1)单作用压缩机
(2)双作用压缩机
(3)级差式压缩机
其它分类:
(1)有、无十字头压缩机
(2)风冷压缩机、水冷压缩机
优选内容
21
往复压缩机的密封
主要指活塞和气缸、活塞杆和气缸处的密封。
优选内容
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往复式压缩机密封
优选内容
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一、填料盒及填料
优选内容
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主填料盒结构
优选内容
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中间填料盒结构
• 位于压缩机中体 • 起辅助密封作用 • 通常没有冷却水、不设润滑点
优选内容
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单作用填料环组型式
优选内容
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单作用填料环组工作原理
(2)5L5.5-40/8型空气压缩机

第四章 活塞式制冷压缩机的主要零部件

第四章  活塞式制冷压缩机的主要零部件

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三、润滑油的性能与选用
1.润滑油的性能
(1)透明度 质量好的润滑油,应清澈 透明,无色或淡黄色。若浑浊变色,则表明 油已经变质,不能使用。
(2)粘度 粘度是润滑油最重要的性能 参数之一,它决定了滑动轴承中油膜的承载 能力、摩擦功耗和密封面的密封能力。
(3)闪点(开口)和燃点 它们表明润滑 油的挥发性。冷冻机油应具有较高的闪点和 燃点,以免引起冷冻机油的结焦(积碳)甚 至燃烧爆炸等危险。
行密封的作用,它和机体、排气阀一起形 成了压缩机的排气腔。
2.侧盖 用以封闭曲轴箱两侧的窗孔。两边侧
盖上一般分别装有油面指示器和油冷却器, 用来检测曲轴箱油面是否在正常高度及冷 却润滑油。也有的压缩机在侧盖夹层内走 冷却水来冷却润滑油。
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第二节 曲轴与主轴承
一、曲轴
曲轴是压缩机的 重要部件之一,压缩 机的 全部功率都通过 曲轴输入。曲轴受力 情况复杂,要求有足 够的强度、刚度和耐 磨性。在制冷压缩机
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第四节 活塞组件
活塞组是活塞、活塞销、活塞环等的总 称。活塞组在连杆的带动下,在气缸内作 往复运动,在气阀部件的配合下完成吸入、 压缩和输送气体的作用。
图示为典型的 筒形活塞组部件 图。它由活塞、 气环、油环、活 塞销、弹簧挡圈 组成。
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滑管式全封闭压缩机活塞组件
在小型滑管式全封闭 压缩机中,由于从传动机 构中取消了连杆、活塞销、 甚至活塞环,筒形活塞与 滑管制成一体,套在曲柄 销上的圆柱形滑块滑行于 滑管中,构成一特殊形状 的滑管式活塞组。
带臂柔性阀
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2.簧片阀
阀片用弹性薄钢片制 成,阀片的一端固定在 阀座上,另一端可以在 气体压差的作用下上下 运动,以达到启闭的目 的。

活塞式压缩机气缸余隙可采用

活塞式压缩机气缸余隙可采用

活塞式压缩机气缸余隙可采用活塞式压缩机是一种常见的工业设备,它通过活塞在气缸内的上下运动来实现气体的压缩。

而在活塞运动的过程中,气缸与活塞之间存在着一定的间隙,这就是所谓的气缸余隙。

气缸余隙对于活塞式压缩机的性能和寿命具有重要影响。

合理的气缸余隙能够提高气缸的密封性能,减少气体泄漏,从而提高压缩机的效率。

而过大或过小的气缸余隙则会导致气缸密封不良或者活塞与气缸壁发生摩擦,进而降低压缩机的性能,甚至引起设备故障。

那么,活塞式压缩机气缸余隙应该如何确定呢?首先,我们需要根据活塞直径和气缸内径的配合要求,确定气缸内径。

在活塞直径和气缸内径配合上,一般采用过盈配合,即活塞直径略大于气缸内径,以确保活塞在气缸内能够自由运动,并保证密封性能。

过大的配合间隙会导致气缸密封不良,而过小的配合间隙则会引起活塞卡涩。

其次,确定活塞径向跳动量。

活塞径向跳动是指活塞在气缸内径方向的偏移量,它与活塞的制造精度及气缸内径的精度有关。

合理控制活塞径向跳动量可以减少活塞与气缸壁的摩擦,提高压缩机的效率。

常见的活塞径向跳动量一般在0.02~0.04mm之间。

最后,根据活塞直径和活塞径向跳动量,计算出气缸余隙。

气缸余隙一般由两部分组成,分别是活塞径向跳动量和活塞与气缸壁之间的间隙。

一般而言,活塞径向跳动量与活塞与气缸壁之间的间隙是相等的,因此,气缸余隙的计算公式可以简化为2倍的活塞径向跳动量。

根据实际情况,确定好活塞径向跳动量后,即可计算出合适的气缸余隙。

当然,在确定气缸余隙时还需要考虑压缩机的工作条件和使用要求。

根据工况的不同,气缸余隙应适当增大或减小。

例如,在高速运转的压缩机中,为了降低摩擦损失和能耗,应适当减小气缸余隙;而在低速运转且对密封性要求较高的压缩机中,应适当增大气缸余隙,以保证稳定的密封性能。

综上所述,活塞式压缩机气缸余隙的确定是一个较为复杂的过程,需要考虑多个因素的综合影响。

在实际应用中,需要根据具体情况进行调整,以保证压缩机的稳定运行和高效性能。

活塞式压缩机基础的设计与构造要求

活塞式压缩机基础的设计与构造要求

活塞式压缩机基础的设计与构造要求活塞式压缩机在不同领域之中有着十分广泛的应用,对提高工作的效率以及企业的效益可以直接产生影响。

基于此,本文主要简要论述了活塞式压缩机基础的设计以及构造的要求。

标签:活塞式;压缩机;基础设计;构造要求引言:压缩机是当前各种设备、机械广泛应用的一种高压气体压缩设备,该设备目前已经被广泛的应用到了社会生产的各个不同行业和领域之中,其压缩机的发展对于各种设备、机械的进步有着直接的联系,进而影响到了经济的发展。

而活塞式压缩机中所出现的故障通常都是活塞压缩机自身气阀出现故障,当气阀出现故障之后,其压缩机整体也就无法正常的运行。

下文主要针对活塞式压缩机故障以及分析进行了全面详细的阐述。

一、压缩机的概述及工作原理压缩机自身所具有的主要功能便是对空气自身进行压缩,从而使得气体自身压力不断提高,直到达到相应的要求之后,便能够推动机械设备的相关部分运行。

根据压缩机所采取压缩压力原理不同,可以直接把其分为速度式压缩机以及容积式压缩机这两个大类别。

而目使用最为广泛的压缩机便是容积式压缩机,该压缩机自身所实具有主要功能实就是直接将气体压缩,该设备通常是由气体压缩活塞、气缸等两个部分组成。

而根据活塞的不同也可以划分为回转活塞以及往复式活塞这两种类型。

活塞式压缩机在压缩机的圆筒形的汽缸中具有一个可以往复运动的活塞,在气缸上装有控制进气和排气的阀门。

在活塞进行往复的运动时,气缸内的溶剂就会呈现周期式的变化,正是通过这种变化来实现气体的压缩、进气以及排气。

相比起其他形式的压缩机,活塞式的压缩机不管其流量的大小,都可以达到所要求的压力,并且热效率较高,气体量在进行调节的时候不会导致排气压力的大幅度改变。

但是,这种活塞式的压缩机其体积比较大而且质量较重,单机的排量通常要小于500m3/min,而且其结构也较为的复杂,存在很多易损坏部件,一旦维修工作量也是相当可观的。

二、设计基础时应取得的资料2.1机器制造厂或工艺设计应提供有关机器性能方面的资料机器型号及外轮廓图,机器钢底座截面尺寸;机器容量、功率、轉数及最大工作转速;机器重量及重心位置,机器转动部分的重量(包括驱动机、变速机及压缩机)及其分布;机器轴系的临界转速;电机短路力矩及凝汽器的真空吸力;附属设备及主要管道(包括保温层的重量及其作用点)。

活塞式压缩机设计准则080202

活塞式压缩机设计准则080202

活塞式压缩机设计准则1 范围本技术规定是关于本公司所设计制造的在石化和气体工业中用于处理工艺气体或空气的中低速有油、无油往复活塞压缩机的通用设计规定。

还包括了与压缩机有关的润滑系统、冷却系统、压力容器、控制仪表和其它辅助设备的通用设计要求。

2 基本设计2.1 容积流量机组容积流量要求无负偏差时,容积流量应用0.97除需要容积流量来计算,机组容积流量不要求无负偏差时,容积流量按所需要容积流量来计算。

2.2 活塞杆最大许用负荷设计工况下的综合活塞力(也包括气体力)应不大于所选机型名义活塞力的80%。

2.3 电机功率所选用的电机功率应不小于设计工况下轴功率的110%,并大于安全阀开启工况下的轴功率值。

压缩机在正常工况下所需功率不应超出规定功率(额定功率)的3%。

2.4 活塞平均线速度气缸无油润滑的压缩机其活塞平均线速度应不大于3.6m/s;气缸注油润滑的压缩机其活塞平均线速度应不大于4.2m/s。

天然气压缩机、大型撬装式高速活塞机除外。

2.5 最高许用转速(r/min)压缩机的转速按工艺压缩机型谱中规定的活塞行程及活塞平均线速度确定,但最高不大于500r/min。

2.6 最高排气温度无油润滑压缩机的预期最高排气温度应不大于150℃,有油润滑压缩机的预期最高排气温度应不大于165℃,压缩介质为富氢气体(平均分子量不大于12)时预期最高排气温度应不大于135℃,工作介质为烯烃类气体,介质中丙烷、丙烯以上的组分较多时,预期最高排气温度应不大于110℃。

压缩机设计时应复核所有工况点的排气温度。

2.7 压缩比无油润滑压缩机的单级压缩比不宜超过3.3;有油润滑压缩机的单级压缩比不宜超过4。

当单级压缩比超过上述数值时应充分考虑相对余隙、进排气温度、泄漏等因素的影响,采用相应的结构要素。

多级压缩的压缩机,高压级的压缩比不宜大于低压级。

2.8 安全阀所有安全阀均应为钢制安全阀。

安全阀一般宜设在管系或容器的高点位置,且应垂直放置。

活塞式压缩机

活塞式压缩机

活塞式压缩机设计活塞式压缩机简介活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。

如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程),则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作,可分为吸气、压缩和排气过程。

吸气过程活塞从上止点开始向右移动,排气阀(片)关闭,吸气阀(片)打开,在压力下吸入制冷剂气;压缩过程活塞从下止点向上运动,吸、排汽阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。

压缩过程一般被看作是等熵过程。

排气过程活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。

此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。

至此,压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。

此后,活塞又向下运动,重复上述三个过程,如此周而复始地进行循环。

这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。

活塞式制冷压缩机基本构造活塞式制冷压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。

机体机体:包括汽缸体和曲轴箱两部分,一般采用高强度灰铸铁(HT20-40)铸成一个整体。

它是支承汽缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体。

汽缸采用汽缸套结构,安装在汽缸体上的缸套座孔中,便于当汽缸套磨损时维修或更换。

因而结构简单,检修方便。

曲轴曲轴:曲轴是活塞式制冷压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的全部功率。

其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。

曲轴在运动时,承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载,工作条件恶劣,要求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。

故曲轴一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造,但现在已广泛采用球墨铸铁(如QT50-1.5与QT60-2等)铸造。

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5 气缸部分的设计气缸[9]气缸是活塞式压缩机中的组成压缩容积的主要部分。

根据压缩机所达到压力,排气量,压缩机的结构方案,压缩气体的种类,制造气缸的材料以及制造厂的习惯等条件,气缸的结构可以有各种各样的形式。

设计气缸的要点是:1>应具有足够的强度和刚度。

工作表面具有良好的耐磨性。

2>要具有良好的冷却,在有油润滑的气缸中,工作表面应有良好的润滑状态。

3>尽可能减少气缸内的余隙容积和气体阻力。

4>结合部分的连接和密封要可靠。

5>要有良好的制造工艺性和装拆方便。

6>气缸直径和阀座安装孔等尺寸应符合“三化”要求。

结构形式的确定气缸因工作压力不同而选用不同强度的材料,这个设计工作压力cm 2低于60kgf/cm 2,本设计采用水冷空气压缩机的单层壁气缸,气缸用铸铁制造,铸铁具有良好的铸造性能,对气缸结构形状的限制较小,所以铸铁气缸的形式较多。

在水冷气缸中,应特别注意气阀部分的冷却,一方面要使气阀有充分的冷却,另一方面把吸气阀和排气阀用冷却水隔开,以保证气缸有较高的吸气系数。

级气缸主要尺寸的计算 (1)气缸的壁厚[]a PDp +=σδ2 气缸布置在气缸盖上,气缸形状较简单且用高强度铸铁,[]2kg/cm400~250=pσ,取[]2kg/cm 300=p σ。

壁厚的附加项a ,其值按~选择,则a =8mm 。

∴[]827642.08.0300*217*9756.0a 2p =+=+=δδPD ,则mm 10=δ (2)水套壁厚mm 8~5.710)8.0~75.0()8.0~75.0('=⨯==δδ,取mm 8'=δ(3)连接法兰壁厚mm 14104.14.1''=⨯==δδ 级气缸的强度校核气缸与气缸套的材料相同:()22232123222121222214r r r r r r p r r E r p --+-∆=,由于E 相对r 1与r 2大得多,r 1与r 2分别表示为气缸的内外半径,将其看做r 1=r 2,r 3=,则222222112kg/cm 8257.05.125.119756.0=⨯==r r p p图9 压入气缸套的厚壁气缸中的应用气缸和气缸套内的应力值为: 气缸内表面的切应力tc σ:22222222323222kg/cm 270.25.123.183.185.128257.0=-+⨯=-+=r r r r p tc σ 气缸内表面的径向应力rc σ:22kg/cm 8257.0-=-=p rc σ气缸套内表面的切向应力tl σ:()()222222212222222211kg/cm0187.15.115.125.128257.025.125.119756.02=-⨯⨯-+⨯=--+=r r r p r r p tl σ气缸套内表面的径向应力rl σ:21kg/cm 9756.0=-=p rl σ气缸套外表面的切向应力'tl σ:()()222222212222212211'kg/cm 8623.05.115.125.125.118257.05.119756.022=-+⨯-⨯⨯=-+-=r r r r p r p tlσ气缸套外表面的径向应力'rl σ:22'kg/cm 8257.0-=-=p rl σ由于铸铁气缸应力不允许超过200~300kg/cm 2,所以符合要求,满足强度。

级气缸的计算 (1)气缸的壁厚[]a PDp +=σδ2 气缸布置在气缸盖上,气缸形状较简单且用高强度铸铁,[]2kg/cm400~250=pσ,取[]2kg/cm 300=p σ。

壁厚的附加项a ,其值按~选择,则a=8mm 。

∴[]cm a PD 826.08.0300*217*925.02p =+=+=δδ,则mm 10=δ (2)水套壁厚m m 8~5.710)8.0~75.0()8.0~75.0('=⨯==δδ,取mm 8'=δ (3)连接法兰壁厚mm 14104.14.1''=⨯==δδ级气缸的强度校核气缸与气缸套的材料相同:()22232123222121222214r r r r r r p r r E r p --+-∆=, 由于E 相对r 1与r 2大得多,r 1与r 2分别表示为气缸的内外半径,将其看做r 1=r 2,r 3=,则222222112kg/cm 035.15.75.6378.1=⨯==r r p p 气缸和气缸套内的应力值为: 气缸内表面的切应力tc σ:22222222323222kg/cm 25.73.133.135.7035.1=-+⨯=-+=r r r r p tc σ 气缸内表面的径向应力rc σ:22kg/cm 035.1-=-=p rc σ气缸套内表面的切向应力tl σ:()()222222212222222211kg/cm357.15.65.75.7035.125.75.6375.12=-⨯⨯-+⨯=--+=r r r p r r p tl σ气缸套内表面的径向应力rl σ:21kg/cm 375.1=-=p rl σ气缸套外表面的切向应力'tl σ:()()222222212222212211'kg/cm 749.05.65.75.75.6035.15.6375.122=-+⨯-⨯⨯=-+-=r r r r p r p tlσ气缸套外表面的径向应力'rl σ:22'kg/cm 035.1-=-=p rl σ由于铸铁气缸应力不允许超过200~300kg/cm 2,所以符合要求,满足强度。

气缸材料气缸和汽缸套的材料根据压缩气体的性质和承受的压力选取。

由于本设计的工作压力低于60公斤/厘米2,取用灰铸铁HT20-40、HT25-47气阀[3]现代活塞式压缩机使用的气阀,都是随着气缸内气体压力的变化而自行开、闭的自动阀。

自动阀由阀座、运动密封组件、弹簧、升程限制器等零件组成。

图10 活塞式压缩机自动阀的组成1—阀座;2—阀片;3—弹簧;4—升程限制器气阀的基本要求气阀是活塞式压缩机重要部件之一,它的工作直接关系到压缩机运转的经济性和可靠性。

对气阀的基本要求如下:1.使用期限长,不能由于阀片或弹簧的损坏而引起压缩机非计划停车。

2.气体通过气阀时的能量损失小,以减少压缩机动力消耗。

对于固定式长期连续运转的压缩机尤为重要。

3.气阀关闭时具有良好的密封性,减少气体的泄漏量。

4.阀片起、闭动作及时和迅速,而且要完全开启,以提高机器效率和延长和使用寿命。

5.气阀所引起的余隙容积要小,以提高气缸容积效率。

以此,还要求结构简单、制造方便、易于维修、气阀零件标注化、通用化水平要高。

阀的分类压缩机自动阀按运动密封组件的特点可分为:环阀(包括环状阀和网状阀)、孔阀(包括杯状阀、菌状阀、碟状阀等)、直流阀;其它还有诸如条状阀、槽状阀、锥形槽状阀等。

此压缩机设计采用环状阀,因为环状阀制造简单,工作可靠,可改变环数来适应各种气量要求,它适用于各种压力、转数的压缩机。

阀设计的主要技术要求阀座密封表面要经过研磨,阀片上下平面光洁度不低于▽9,内外边缘要倒钝;气阀组装后要进行泄漏检查。

一般环状阀片和网状阀片热处理硬度为RC46~52,同一阀片的硬度差不超过3个单位。

在阀片精磨后要进行补充回火,其温度不超过第一次回火温度。

用30CrMnSiA钢板制造的环状阀片,金相组织为回火马氏体。

环状阀结构尺寸的选择图11 环状阀的主要结构尺寸及其几何关系级上的气阀尺寸选择力P a =;一级排气压力P d =;活塞有效面积F =;活塞的平均速度C m =s ;同时作用的齐发数Z =2。

结构尺寸的选择:气阀的主要特性参数确定后,就要确定阀座通道宽度b 、阀片宽度B 和阀座相邻信道平均直径差△Da. 选择的阀缝隙通道气体流速Cv表6 间压缩机数据:压缩机的转速n =980r/min ;活塞行程s =100mm ;一级吸气压缝隙通道的平均气流速度工作压力(公斤/厘米2) ≤4>4~10 >10~30>30~130>130~320>320~600 间缝隙通道的平均气流速度(米/秒)30~45 25~4020~3518~2815~2012~15工作压力P == Kg/cm 2<4 Kg/cm 2,则Cv =30~45m/s,取Cv =35m/sb. 需要的阀缝隙面积fv222007.308435*227.3*29.0*14.3*4141mm ZC C D ZC FC fv V M V m ====π式中: Z ——同时作用的同名气阀数F ——活塞的有效面积c .阀片开启高度 h =图12 环状阀阀片开启高度与压缩机转数、工作压力得到关系d. 阀座通道宽度b85.0~3.02=bh, 取 5.02=b h 又∵h = ∴b = e. 阀座密封口宽度表7 推荐的环状阀主要结构尺寸型 式 阀座通道宽度b (毫米) 气阀工作压力(公斤/厘米2)阀片宽度B (毫米)阀座密封口宽度α1(毫米) 阀座相邻通道平均直径差ΔD (毫米)Ⅰ 4 >40 25 5 <40 Ⅱ6 >100 10 357 <100工作压力P == Kg/cm 2<40Kg/cm 2,则阀座密封口宽度α1= f. 阀片宽度BB =b +2α1=+2×=,取B =9mmg. 升程限制器通道宽度b 1b 1=(1~)b =(1~)×=~,取b 1=7mm h. 限座相邻信道平均直径差△D △D =2(B +b 1)=2×(9+7)=32mm i. 阀座通道环数i i =3j. 阀座最内圈信道平均直径D 1v s f hbf 2= mm 35.323221334.614.3865.19402212211=⨯--⨯⨯⨯=∆--=∆--=D i bi f h b D i bi f D vs ππ70.31mm 32*21-3-3*6.4*3.143084*2=K. 阀座各环信道平均直径D j D j =D i +(j -1) △D =+(3-1)×32=,取D j =96mm l. 阀座安装直径D 0取C 1=,则D 0=D J +B +2C 1=96+9+2×=114mm m. 阀座最大外径max D取=2α,则m m 1255.52114220max =⨯+=+=αD Dn. 阀座厚度HH =(~)max D =(~)×125=15~25mm ,取H =25mm o. 阀座安装凸缘高度H 1H 1=(~)H =(~)×25=~,取H 1=10mm p. 连接螺栓直径d表8 气阀连接螺栓尺寸的选择气 阀 安 装 直 径D 0(毫米)气 阀 螺 栓 d 0(毫米)≤60 >60~100 >100~150 >150~200 >200~300 ≥300M10×1 M12× M16× M20× M24× M27×由于D 0=114mm ,故选择M16×q. 阀片厚度δ取δ=2mm图13 环状阀主要安装尺寸示意图Ⅱ级上的气阀尺寸选择(由于Ⅱ级计算与Ⅰ级相似,所以图表参照上面)压缩机数据:压缩机的转速n =980r/min ;活塞行程s =100mm ;二级吸气压力P a =;一级排气压力P d =;活塞有效面积F =;活塞的平均速度C m =s ;同时作用的齐发数Z =2。

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