機(jī)械設(shè)備 第3版 課件 壓縮機(jī)

壓縮機(jī)型式L型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式L型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式L型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式L型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式V型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式V型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式V型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式V型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式V型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式W型容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)型式W型容積式壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)——一種用來(lái)壓縮空氣，提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)械。機(jī)械能氣體的壓力能產(chǎn)生壓縮空氣可作為動(dòng)力壓縮空氣的主要用途1、驅(qū)動(dòng)各種風(fēng)動(dòng)工具，或用于制動(dòng)和控制。2、在冶金、電力和石油等工業(yè)中，用于高爐鼓風(fēng)、高爐和鍋爐的煤粉輸送、礦井和電站冷卻塔通風(fēng)及石油鉆井等。3、用于工藝設(shè)備的充氣、送風(fēng)，在分離設(shè)備中輸送空氣。4、在科研和公共設(shè)施方面，用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和地鐵換氣等?？諌簷C(jī)的特點(diǎn)1、氣源便于集中產(chǎn)生和遠(yuǎn)距離輸送2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度快，容易控制3、無(wú)污染，安全性好空壓機(jī)的種類按工作原理容積式速度式按冷卻方式風(fēng)冷式水冷式內(nèi)冷式外冷式等應(yīng)用最廣按固定方式固定式移動(dòng)式活塞式空壓機(jī)的特點(diǎn)1、適應(yīng)性強(qiáng)，適用壓力范圍廣，目前在工業(yè)上使用的最高工作壓力已達(dá)到350MPa，實(shí)驗(yàn)室可達(dá)1000MPa2、氣流粘度低，損失小，效率高3、適應(yīng)性較強(qiáng)，即排氣量范圍較廣，且不受壓力高低的影響。4、轉(zhuǎn)速不高，機(jī)器體積大而重。5、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修量大（但對(duì)維修工的技術(shù)要求相應(yīng)較低）6、排氣不連續(xù)，氣流脈動(dòng)，且氣體中常混有潤(rùn)滑油?；钊娇諌簷C(jī)的類型按氣缸排列方式立式臥式角度式按氣缸容積的利用方式單作用式雙作用式級(jí)差式壓縮機(jī)立式臥式一般臥式臥式對(duì)稱平衡式M型H型角度式L型V型W型活塞式壓縮機(jī)的主要參數(shù)熱力性能參數(shù)排氣量排氣壓力排氣溫度功率、效率容積比能結(jié)構(gòu)參數(shù)活塞的平均速度曲軸轉(zhuǎn)速活塞行程氣缸缸數(shù)級(jí)數(shù)排氣量指單位時(shí)間內(nèi)，壓縮機(jī)最后一級(jí)排出的氣體容積換算成壓縮機(jī)在吸氣條件下的氣體容積量，單位為m3／min。

排氣壓力指最終排出壓縮機(jī)的氣體壓力．單位為Pa或MPa

排氣溫度指每一級(jí)排出氣體的溫度，通常在各級(jí)排氣管或閥室內(nèi)測(cè)量

功率指壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的功，單位為W或kW理論功率為壓縮機(jī)理想工作循環(huán)周期所消耗的功實(shí)際功率是理論功率與各種阻力損失功率之和軸功率指壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)軸所消耗的實(shí)際功率效率壓縮機(jī)的效率是壓縮機(jī)理想功率和實(shí)際功率之比，是衡量壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)之一效率=理想功率實(shí)際功率容積比能容積比能是指排氣壓力一定時(shí)，單位排氣量所消耗的功率，其值等于壓縮機(jī)的軸功率與排氣量之比容積比能=軸功率排氣量活塞平均速度單位：m／s它可以反映活塞環(huán)、十字頭等的磨損情況和氣流流動(dòng)損失的情況；它關(guān)系到壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)牲及可靠性

曲軸轉(zhuǎn)速指壓縮機(jī)工作時(shí)曲軸的額定轉(zhuǎn)速，單位為r／min。它決定壓縮機(jī)的幾何尺寸、重量、制造的難易、成本，對(duì)磨損、動(dòng)力特性以及驅(qū)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性及成本等產(chǎn)生影響

活塞行程指活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，上、下止點(diǎn)之間的距離，單位為mm活塞行程與缸徑比活塞行程與第一級(jí)氣缸直徑之比。直接影響壓縮機(jī)外形尺寸、重量，機(jī)件的應(yīng)力和變形，氣閥在氣缸的安裝位置及氣缸中進(jìn)行的工作過(guò)程。氣缸缸數(shù)N指同一級(jí)壓縮缸的個(gè)數(shù)?？諌簷C(jī)的排氣量與同級(jí)缸數(shù)成正比

級(jí)數(shù)指空氣在排出壓縮機(jī)之前受到壓縮的次數(shù)級(jí)數(shù)影響排氣壓力和空壓機(jī)效率只受一次壓縮的稱為單級(jí)壓縮，受到兩次壓縮的稱為兩級(jí)壓縮；兩級(jí)以上的稱為多級(jí)壓縮

活塞式壓縮機(jī)的型號(hào)□□□/□－□

結(jié)構(gòu)差異排氣壓力排氣量特征代號(hào)結(jié)構(gòu)代號(hào)105Pam3/minL型容積式壓縮機(jī)L型容積式壓縮機(jī)V型容積式壓縮機(jī)V型容積式壓縮機(jī)V型容積式壓縮機(jī)W型容積式壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置減荷閥1-彈簧2-閥體3-雙層閥4-氣缸5-手輪負(fù)荷調(diào)節(jié)器分級(jí)調(diào)節(jié)裝置原理空壓機(jī)理論工作工作循環(huán)示功圖理論工作循環(huán)的特點(diǎn)氣缸中沒(méi)有余隙容積被壓縮氣體能全部排出氣缸進(jìn)、排氣管中氣體狀態(tài)相同（無(wú)阻力、脈動(dòng)和熱交換）氣閥啟閉時(shí)，氣體無(wú)阻力損失壓縮容積絕對(duì)密封、無(wú)泄露空壓機(jī)理論工作工作循環(huán)示功圖圖11-2單作用空壓機(jī)工作過(guò)程圖1一氣缸2一活塞3一進(jìn)氣閥4一排氣閥空壓機(jī)實(shí)際工作工作循環(huán)示功圖實(shí)際工作循環(huán)的特點(diǎn)任何工作腔都存在余隙容積氣體流經(jīng)進(jìn)氣、排氣閥和管道時(shí)必然有摩擦，由此產(chǎn)生壓力損失氣體與各接觸壁面間存在著溫差，導(dǎo)致不斷有熱量吸入和放出氣缸容積不可能絕對(duì)密封閥室容積不是無(wú)限大空壓機(jī)實(shí)際工作工作循環(huán)示功圖空壓機(jī)理論工作工作循環(huán)示功圖理論工作循環(huán)的特點(diǎn)氣缸中沒(méi)有余隙容積被壓縮氣體能全部排出氣缸進(jìn)、排氣管中氣體狀態(tài)相同（無(wú)阻力、脈動(dòng)和熱交換）氣閥啟閉時(shí)，氣體無(wú)阻力損失壓縮容積絕對(duì)密封、無(wú)泄露空壓機(jī)理論工作工作循環(huán)示功圖空壓機(jī)實(shí)際工作工作循環(huán)示功圖實(shí)際工作循環(huán)的特點(diǎn)任何工作腔都存在余隙容積氣體流經(jīng)進(jìn)氣、排氣閥和管道時(shí)必然有摩擦，由此產(chǎn)生壓力損失氣體與各接觸壁面間存在著溫差，導(dǎo)致不斷有熱量吸入和放出氣缸容積不可能絕對(duì)密封閥室容積不是無(wú)限大空壓機(jī)實(shí)際工作工作循環(huán)示功圖空壓機(jī)實(shí)際工作工作循環(huán)示功圖實(shí)際工作循環(huán)的特點(diǎn)任何工作腔都存在余隙容積氣體流經(jīng)進(jìn)氣、排氣閥和管道時(shí)必然有摩擦，由此產(chǎn)生壓力損失氣體與各接觸壁面間存在著溫差，導(dǎo)致不斷有熱量吸入和放出氣缸容積不可能絕對(duì)密封閥室容積不是無(wú)限大空壓機(jī)實(shí)際工作工作循環(huán)示功圖連桿連桿連桿氣閥組件氣閥的作用是控制氣缸中的氣體吸入和排出壓縮機(jī)上的氣閥都是自動(dòng)氣閥，即氣閥的啟閉不是用專門的控制機(jī)構(gòu)而是靠氣閥兩側(cè)的壓力差來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)及時(shí)啟閉的氣閥組件對(duì)氣閥的要求氣閥開(kāi)閉及時(shí)，關(guān)閉時(shí)嚴(yán)密不漏氣氣流通過(guò)氣閥時(shí)，阻力損失小氣閥使用壽命長(zhǎng)氣閥形成的余隙容積小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，互換性好氣閥組件氣閥的種類按功能按氣流特點(diǎn)回流閥中，以環(huán)狀閥的應(yīng)用最為普遍

進(jìn)氣閥、排氣閥回流閥、直流閥氣閥組件氣閥的材料閥座和升程限制器均受沖擊載荷，閥座還承受閥兩側(cè)的氣體壓力差。要求材料耐沖擊并有足夠強(qiáng)度。閥座和升程限制器的材料可根據(jù)氣體性質(zhì)的不同和承受壓力差的不同而選擇相應(yīng)的材料強(qiáng)度高碳素彈簧閥片材料韌性好氣閥彈簧材料合金彈簧鋼耐磨、耐腐蝕性強(qiáng)不銹鋼等

氣閥組件氣閥的制造工藝要求低壓閥閥座：用灰鑄鐵或合金鑄鐵制造，密封表面應(yīng)有特別細(xì)密的金相組織

高壓閥閥座：用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼制造，例如：30CrMnSi，密封表面要進(jìn)行調(diào)質(zhì)或表面硬化處理，硬度達(dá)30～35HRC閥座密封表面應(yīng)進(jìn)行研磨，表面粗慥度Ra值不得高于0.4μm

氣閥組件氣閥的制造工藝要求環(huán)狀閥片：我國(guó)用30CrMnSi制造，有國(guó)家規(guī)定了較嚴(yán)格的要求，不得有細(xì)孔、成層或其它夾渣。閥片應(yīng)進(jìn)行熱處理，使硬度達(dá)到46～54HRC，閥片的外緣應(yīng)有倒圓，表面粗慥度及Ra值不高于0.4μm，閥片轉(zhuǎn)磨之后應(yīng)進(jìn)行附加回火，以消除內(nèi)應(yīng)力，回火溫度不超過(guò)熱處理時(shí)第一回火溫度

氣閥組件環(huán)狀閥的結(jié)構(gòu)閥座閥片排氣閥環(huán)狀閥的結(jié)構(gòu)彈簧環(huán)狀閥的種類閥蓋進(jìn)氣閥連接螺栓螺母等只能向氣缸外開(kāi)啟只能向氣缸內(nèi)開(kāi)啟氣閥組件閥座的結(jié)構(gòu)座面上有幾個(gè)同心的環(huán)形通道組成的圓盤形，對(duì)應(yīng)于閥片數(shù)目的圓環(huán)形密封面氣閥關(guān)閉時(shí)，閥片在彈簧的作用力和氣體的壓力差作用下緊貼在閥座密封面上截?cái)鄽饬魍ǖ篱y座密封面和閥片的平面度、相互貼合的密切程度的要求很高

氣閥組件閥蓋的作用控制閥片升起的高度閥蓋的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與閥座相似，其通道和閥座是錯(cuò)開(kāi)的閥蓋上設(shè)若干支承彈簧的座孔，孔底常開(kāi)有便于潤(rùn)滑油排出的小孔，防止閥片被粘附而動(dòng)作失靈

氣閥組件閥片簡(jiǎn)單的圓形薄片結(jié)構(gòu)，每組閥上的閥片數(shù)根據(jù)氣流速度和排氣量來(lái)定，一般為1～5片，有的可達(dá)8～10片氣閥組件彈簧氣閥彈簧：氣閥彈簧金屬絲經(jīng)初步退火之后，用冷繞方法制成彈簧，繞成的彈簧應(yīng)經(jīng)正?；?、淬火與回火處理后的硬度達(dá)43～47HRC氣閥彈簧的作用：通過(guò)彈簧作用于閥片上的預(yù)緊力，使閥片與閥座密封，并減緩閥片在啟閉時(shí)的沖擊力氣閥彈簧的安裝要求：環(huán)狀閥一般采用多個(gè)小彈簧均勻地布置在閥片上，在安裝和維修時(shí)要注意同組閥乃至同級(jí)閥上所有彈簧的自由高度和彈力應(yīng)一致氣閥組件聯(lián)接螺栓和螺母作用：連接氣閥的個(gè)零件，擰緊螺母后應(yīng)采取防松措施進(jìn)氣閥的螺母在閥座的一側(cè)排氣閥的螺母在閥蓋的一側(cè)識(shí)別和安裝進(jìn)、排氣閥的標(biāo)志之一氣閥組件環(huán)狀閥的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，安裝方便，工作可靠改變閥片環(huán)數(shù)，就能改變排氣量，而不受壓力和轉(zhuǎn)速的限制由于閥片是分開(kāi)的，各彈簧的彈力不一致，閥片啟閉時(shí)就不易同步、及時(shí)和迅速，從而降低氣體流量，影響壓縮機(jī)的工作效率閥片的緩沖作用差，沖擊力大彈簧在閥片上只有幾個(gè)作用點(diǎn)，使閥片在氣體作用力下產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，加快閥片和凸臺(tái)的磨損氣缸組件對(duì)氣缸的要求應(yīng)有足夠的強(qiáng)度與剛度要求氣缸內(nèi)部工作面及尺寸應(yīng)用必要的加工精度和表面粗慥度，有良好的耐腐蝕性和密封性，余隙容積盡可能小些應(yīng)具有良好的冷卻、潤(rùn)滑條件氣缸上的開(kāi)孔和通道，在尺寸和形狀等方面盡可能有利于減少氣體阻力損失應(yīng)有利于制造和便于檢修，應(yīng)符合系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的“三化”要求，以便于互換應(yīng)力求簡(jiǎn)單，造價(jià)低氣缸組件二、氣缸的結(jié)構(gòu)型式單作用氣缸——活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有活塞一側(cè)的氣缸空間是工作容積的氣缸雙作用氣缸——活塞兩側(cè)氣缸空間都是工作容積，各自都進(jìn)行壓縮工作循環(huán)的氣缸級(jí)差式氣缸——由不同級(jí)次的氣缸組合為一體的氣缸氣缸組件二、氣缸的結(jié)構(gòu)型式單作用氣缸——活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有活塞一側(cè)的氣缸空間是工作容積的氣缸雙作用氣缸——活塞兩側(cè)氣缸空間都是工作容積，各自都進(jìn)行壓縮工作循環(huán)的氣缸級(jí)差式氣缸——由不同級(jí)次的氣缸組合為一體的氣缸氣缸組件氣缸組件三、氣缸的分類按氣缸冷卻方式的不同風(fēng)冷式氣缸：水冷式氣缸：氣缸組件三、氣缸的分類按氣缸制造方式的不同鑄造氣缸：鍛制氣缸：氣閥在氣缸中的布置氣閥在氣缸上配置的三種方式：氣閥配置在氣缸蓋上氣閥配置在氣缸體上氣閥軸線與氣缸軸線呈非正交混合配置方式布置氣閥的主要要求：盡量使氣閥面積大些，以減少氣流阻力損失配置氣閥力求氣缸余隙要小氣閥安裝維修方便對(duì)于高壓氣缸，盡可能不要在氣缸上開(kāi)孔，以免削弱氣缸或引起應(yīng)力集中曲軸曲軸式往復(fù)式活塞式壓縮機(jī)的重要運(yùn)動(dòng)部件，外界輸入的轉(zhuǎn)矩要通過(guò)曲軸傳給連桿、十字頭，從而推動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。它又承受從連桿傳來(lái)的周期變化的氣體力與慣性力等曲軸結(jié)構(gòu)圖曲軸的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，每個(gè)曲軸由主軸頸（安裝主軸承部位）、曲柄銷（與連桿大頭相連部位）、曲柄及平衡鐵所組成。根據(jù)氣缸數(shù)及氣缸排列形式的不同，要求單拐曲軸或多拐曲軸。曲軸結(jié)構(gòu)圖如下：曲軸結(jié)構(gòu)圖曲軸各部分幾何形狀應(yīng)盡量避免形狀突變，使應(yīng)力分布均勻，提高抗疲勞強(qiáng)度。壓縮機(jī)用得較多是中碳鋼鍛造曲軸，現(xiàn)在球墨鑄造曲軸的應(yīng)用越來(lái)越多，特別在中、小型壓縮機(jī)中廣泛使用。曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)中，主軸頸與軸瓦、曲柄銷與連桿大頭瓦間由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生磨損，故應(yīng)有良好的潤(rùn)滑。所需壓力潤(rùn)滑油的油道，多在曲軸內(nèi)鉆成。由曲軸軸頭潤(rùn)滑油泵將壓力潤(rùn)滑油分別送到主軸瓦和曲柄銷處。曲軸上只有兩點(diǎn)軸承時(shí)，可用滾動(dòng)軸承，如圖所示是國(guó)產(chǎn)L型空壓機(jī)的一個(gè)曲軸，常用雙列球面向心軸承。多曲拐軸采用多點(diǎn)支撐時(shí)，必須用滑動(dòng)軸承。一般在相鄰兩主軸承間，只配置1～2個(gè)曲拐以免曲軸產(chǎn)生過(guò)大繞度而導(dǎo)致軸承的不均勻磨損。曲柄上裝有平衡鐵，用以平衡慣性力和慣性力矩。曲軸結(jié)構(gòu)圖十字頭十字頭活塞式空壓機(jī)結(jié)構(gòu)L型空壓機(jī)剖面圖1-氣缸2-氣閥3-填料箱4-中間冷卻器5-活塞6-減荷閥7-負(fù)荷調(diào)節(jié)器8-十字頭9-連桿10-曲軸11-機(jī)身L型空壓機(jī)一級(jí)氣缸結(jié)構(gòu)圖1-缸蓋2、10-排氣閥3-排氣口法蘭4-缸體5-冷卻水套6-缸座7-制動(dòng)器8-氣閥蓋9-氣閥壓緊螺釘11-填料室12、14-進(jìn)氣閥13-進(jìn)氣口法蘭活塞組件二、活塞桿活塞桿的作用：連接活塞和十字頭，傳遞作用于活塞上的力并帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。對(duì)活塞桿的主要要求：活塞桿要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性耐磨性好并有較高的加工精度和表面粗慥度要求在結(jié)構(gòu)上盡量減少應(yīng)力集中的影響保證連接可靠，防止松動(dòng)活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要便于干活塞的拆裝活塞組件二、活塞桿活塞桿的材料：

優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼活塞桿與活塞桿的聯(lián)接方式：1、圓柱凸肩聯(lián)接2、錐面聯(lián)接活塞組件二、活塞桿活塞桿與活塞桿的聯(lián)接方式：1、圓柱凸肩聯(lián)接

1）活塞桿的圓柱凸肩和鎖緊螺母同時(shí)傳遞活塞力，活塞螺母的聯(lián)接要緊密牢固并有防松裝置。

2）活塞軸線與活塞桿軸線的同軸度，靠圓柱面的加工精度來(lái)保證，故活塞與凸肩的支承表面在加工時(shí)要配磨，以保證接觸良好?；钊M件二、活塞桿活塞桿與活塞桿的聯(lián)接方式：2、錐面聯(lián)接

1）拆裝方便，聯(lián)接處的接觸面積大，摩擦力增大而使聯(lián)接更可靠。

2）錐面配合要求高，加工難度較大?；钊M件三、活塞環(huán)1、活塞環(huán)的作用：是氣缸工作表面與活塞之間的密封零件，同時(shí)起布油和散熱的作用?；钊h(huán)是一片或者一部分，由不同的材料制成，其中PTFE是潤(rùn)滑條件差時(shí)的最佳選擇?；钊h(huán)與凹槽側(cè)面平置以使泄漏通道最小。金屬活塞環(huán)直徑比氣缸孔大，使得活塞環(huán)在氣缸避保持壓力，有助于在低壓時(shí)密封。非金屬密封環(huán)幾乎完全依靠氣體壓力以取得好的密封效果。活塞組件三、活塞環(huán)2、活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)：典型的活塞環(huán)是一個(gè)具有彈性的開(kāi)口環(huán)。在自由狀態(tài)時(shí)，開(kāi)口間隙為A’，當(dāng)裝入氣缸內(nèi)，被迫合攏呈圓環(huán)狀，僅在切口處留有熱膨脹間隙δ，由于活塞環(huán)上有彈力，使它力圖恢復(fù)自由狀態(tài)而緊貼缸壁，并受到缸壁對(duì)它的約束力?；钊M件三、活塞環(huán)3、活塞環(huán)的形式：活塞環(huán)上有一開(kāi)口，稱為切口。每個(gè)活塞需裝活塞環(huán)的數(shù)量與氣體壓力成正比。直切口斜切口搭接口活塞組件三、活塞環(huán)4、活塞環(huán)的材料：一般為鑄鐵在高壓活塞上，為了延長(zhǎng)環(huán)的使用壽命和防止氣缸被“拉毛”，常在鑄鐵環(huán)上鑲嵌青銅或軸承合金或者鑲填聚四氟乙烯?；钊M件三、活塞環(huán)3、活塞環(huán)圖例：搭口式活塞環(huán)活塞組件三、活塞環(huán)3、活塞環(huán)圖例：兩瓣式活塞環(huán)活塞組件三、活塞環(huán)3、活塞環(huán)圖例：斜口式活塞環(huán)斜切口：60°、45°應(yīng)用較廣活塞環(huán)活塞環(huán)是一片或者一部分，由不同的材料制成，其中PTFE是潤(rùn)滑條件差時(shí)的最佳選擇。活塞環(huán)與凹槽側(cè)面平置以使泄漏通道最小。金屬活塞環(huán)直徑比氣缸孔大，使得活塞環(huán)在氣缸避保持壓力，有助于在低壓時(shí)密封。非金屬密封環(huán)幾乎完全依靠氣體壓力以取得好的密封效果?；钊h(huán)搭口式活塞環(huán)兩瓣式活塞環(huán)斜口式活塞環(huán)活塞式空壓機(jī)結(jié)構(gòu)空壓機(jī)基本結(jié)構(gòu)空壓機(jī)主機(jī)附屬裝置主機(jī)機(jī)體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)壓縮機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)冷卻機(jī)構(gòu)操縱控制系統(tǒng)L型空壓機(jī)剖面圖1-氣缸2-氣閥3-填料箱4-中間冷卻器5-活塞6-減荷閥7-負(fù)荷調(diào)節(jié)器8-十字頭9-連桿10-曲軸11-機(jī)身機(jī)體1-立列結(jié)合面2、5-十字頭滑道3-冷卻水套4-曲軸箱6-滾動(dòng)軸承孔連桿連桿連桿曲軸結(jié)構(gòu)圖曲軸曲軸式往復(fù)式活塞式壓縮機(jī)的重要運(yùn)動(dòng)部件，外界輸入的轉(zhuǎn)矩要通過(guò)曲軸傳給連桿、十字頭，從而推動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。它又承受從連桿傳來(lái)的周期變化的氣體力與慣性力等曲軸結(jié)構(gòu)圖曲軸的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，每個(gè)曲軸由主軸頸（安裝主軸承部位）、曲柄銷（與連桿大頭相連部位）、曲柄及平衡鐵所組成。根據(jù)氣缸數(shù)及氣缸排列形式的不同，要求單拐曲軸或多拐曲軸。曲軸結(jié)構(gòu)圖如下：曲軸特點(diǎn)曲軸各部分幾何形狀應(yīng)盡量避免形狀突變，使應(yīng)力分布均勻，提高抗疲勞強(qiáng)度。壓縮機(jī)用得較多是中碳鋼鍛造曲軸，現(xiàn)在球墨鑄造曲軸的應(yīng)用越來(lái)越多，特別在中、小型壓縮機(jī)中廣泛使用。曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)中，主軸頸與軸瓦、曲柄銷與連桿大頭瓦間由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生磨損，故應(yīng)有良好的潤(rùn)滑。所需壓力潤(rùn)滑油的油道，多在曲軸內(nèi)鉆成。由曲軸軸頭潤(rùn)滑油泵將壓力潤(rùn)滑油分別送到主軸瓦和曲柄銷處。曲軸上只有兩點(diǎn)軸承時(shí)，可用滾動(dòng)軸承，如圖所示是國(guó)產(chǎn)L型空壓機(jī)的一個(gè)曲軸，常用雙列球面向心軸承。多曲拐軸采用多點(diǎn)支撐時(shí)，必須用滑動(dòng)軸承。一般在相鄰兩主軸承間，只配置1～2個(gè)曲拐以免曲軸產(chǎn)生過(guò)大繞度而導(dǎo)致軸承的不均勻磨損。曲柄上裝有平衡鐵，用以平衡慣性力和慣性力矩。十字頭十字頭L型空壓機(jī)一級(jí)氣缸結(jié)構(gòu)圖1-缸蓋2、10-排氣閥3-排氣口法蘭4-缸體5-冷卻水套6-缸座7-制動(dòng)器8-氣閥蓋9-氣閥壓緊螺釘11-填料室12、14-進(jìn)氣閥13-進(jìn)氣口法蘭活塞組件一、活塞活塞與氣缸構(gòu)成壓縮工作容積，是壓縮機(jī)中重要的工作部件?？煞譃閮纱箢悾和残位钊⌒涂諌簷C(jī)常用盤形活塞級(jí)差式活塞1、中、低壓氣缸中與十字頭相連而不承受側(cè)向力。2、一般鑄成空心以減輕重量活塞組件1、筒形活塞常為單作用活塞，用于小型十字頭的壓縮機(jī)，通過(guò)活塞銷與連桿直接相連，筒形活塞的一般典型結(jié)構(gòu)如圖活塞頂部直接承受缸內(nèi)氣體壓力環(huán)部上方裝有活塞環(huán)以保證密封，裙部下方裝一至兩道鋒口朝向曲軸箱的刮油環(huán)，并在活塞上設(shè)有回油口活塞上行時(shí)刮油環(huán)起均布潤(rùn)滑油作用，下行時(shí)起刮油作用。筒形活塞裙部用于承受側(cè)向力活塞組件2、盤形活塞用于中低壓雙作用氣缸。盤形活塞通過(guò)活塞桿與十字頭相連。它不承受側(cè)向力。為減輕往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，活塞可鑄成空心結(jié)構(gòu)，兩端面間用筋板加強(qiáng)。在大直徑的臥式氣缸中，活塞質(zhì)量較大，常在活塞下部90～120范圍內(nèi)澆有巴氏合金，作為承壓面。活塞組件二、活塞桿活塞桿的作用：連接活塞和十字頭，傳遞作用于活塞上的力并帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。對(duì)活塞桿的主要要求：活塞桿要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性耐磨性好并有較高的加工精度和表面粗慥度要求在結(jié)構(gòu)上盡量減少應(yīng)力集中的影響保證連接可靠，防止松動(dòng)活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要便于干活塞的拆裝活塞組件二、活塞桿活塞桿的材料：

優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼活塞桿與活塞桿的聯(lián)接方式：1、圓柱凸肩聯(lián)接2、錐面聯(lián)接活塞組件二、活塞桿活塞桿與活塞桿的聯(lián)接方式：1、圓柱凸肩聯(lián)接

1）活塞桿的圓柱凸肩和鎖緊螺母同時(shí)傳遞活塞力，活塞螺母的聯(lián)接要緊密牢固并有防松裝置。

2）活塞軸線與活塞桿軸線的同軸度，靠圓柱面的加工精度來(lái)保證，故活塞與凸肩的支承表面在加工時(shí)要配磨，以保證接觸良好。活塞組件二、活塞桿活塞桿與活塞桿的聯(lián)接方式：2、錐面聯(lián)接

1）拆裝方便，聯(lián)接處的接觸面積大，摩擦力增大而使聯(lián)接更可靠。

2）錐面配合要求高，加工難度較大?；钊M件三、活塞環(huán)1、活塞環(huán)的作用：是氣缸工作表面與活塞之間的密封零件，同時(shí)起布油和散熱的作用?；钊h(huán)是一片或者一部分，由不同的材料制成，其中PTFE是潤(rùn)滑條件差時(shí)的最佳選擇。活塞環(huán)與凹槽側(cè)面平置以使泄漏通道最小。金屬活塞環(huán)直徑比氣缸孔大，使得活塞環(huán)在氣缸避保持壓力，有助于在低壓時(shí)密封。非金屬密封環(huán)幾乎完全依靠氣體壓力以取得好的密封效果?；钊M件三、活塞環(huán)2、活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)：典型的活塞環(huán)是一個(gè)具有彈性的開(kāi)口環(huán)。在自由狀態(tài)時(shí)，開(kāi)口間隙為A’，當(dāng)裝入氣缸內(nèi)，被迫合攏呈圓環(huán)狀，僅在切口處留有熱膨脹間隙δ，由于活塞環(huán)上有彈力，使它力圖恢復(fù)自由狀態(tài)而緊貼缸壁，并受到缸壁對(duì)它的約束力?；钊M件三、活塞環(huán)3、活塞環(huán)的形式：活塞環(huán)上有一開(kāi)口，稱為切口。每個(gè)活塞需裝活塞環(huán)的數(shù)量與氣體壓力成正比。直切口斜切口搭接口活塞組件三、活塞環(huán)4、活塞環(huán)的材料：一般為鑄鐵在高壓活塞上，為了延長(zhǎng)環(huán)的使用壽命和防止氣缸被“拉毛”，常在鑄鐵環(huán)上鑲嵌青銅或軸承合金或者鑲填聚四氟乙烯。活塞組件三、活塞環(huán)3、活塞環(huán)圖例：搭口式活塞環(huán)活塞組件三、活塞環(huán)3、活塞環(huán)圖例：兩瓣式活塞環(huán)活塞組件三、活塞環(huán)3、活塞環(huán)圖例：斜口式活塞環(huán)斜切口：60°、45°應(yīng)用較廣氣閥組件氣閥的作用是控制氣缸中的氣體吸入和排出壓縮機(jī)上的氣閥都是自動(dòng)氣閥，即氣閥的啟閉不是用專門的控制機(jī)構(gòu)而是靠氣閥兩側(cè)的壓力差來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)及時(shí)啟閉的氣閥組件對(duì)氣閥的要求氣閥開(kāi)閉及時(shí)，關(guān)閉時(shí)嚴(yán)密不漏氣氣流通過(guò)氣閥時(shí)，阻力損失小氣閥使用壽命長(zhǎng)氣閥形成的余隙容積小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，互換性好氣閥組件氣閥的種類按功能按氣流特點(diǎn)回流閥中，以環(huán)狀閥的應(yīng)用最為普遍

進(jìn)氣閥、排氣閥回流閥、直流閥環(huán)狀閥氣閥組件氣閥的材料閥座和升程限制器均受沖擊載荷，閥座還承受閥兩側(cè)的氣體壓力差。要求材料耐沖擊并有足夠強(qiáng)度。閥座和升程限制器的材料可根據(jù)氣體性質(zhì)的不同和承受壓力差的不同而選擇相應(yīng)的材料強(qiáng)度高碳素彈簧閥片材料韌性好氣閥彈簧材料合金彈簧鋼耐磨、耐腐蝕性強(qiáng)不銹鋼等

氣閥組件氣閥的制造工藝要求低壓閥閥座：用灰鑄鐵或合金鑄鐵制造，密封表面應(yīng)有特別細(xì)密的金相組織

高壓閥閥座：用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼制造，例如：30CrMnSi，密封表面要進(jìn)行調(diào)質(zhì)或表面硬化處理，硬度達(dá)30～35HRC閥座密封表面應(yīng)進(jìn)行研磨，表面粗慥度Ra值不得高于0.4μm

氣閥組件氣閥的制造工藝要求環(huán)狀閥片：我國(guó)用30CrMnSi制造，有國(guó)家規(guī)定了較嚴(yán)格的要求，不得有細(xì)孔、成層或其它夾渣。閥片應(yīng)進(jìn)行熱處理，使硬度達(dá)到46～54HRC，閥片的外緣應(yīng)有倒圓，表面粗慥度及Ra值不高于0.4μm，閥片轉(zhuǎn)磨之后應(yīng)進(jìn)行附加回火，以消除內(nèi)應(yīng)力，回火溫度不超過(guò)熱處理時(shí)第一回火溫度

氣閥組件環(huán)狀閥的結(jié)構(gòu)閥座閥片排氣閥環(huán)狀閥的結(jié)構(gòu)彈簧環(huán)狀閥的種類閥蓋進(jìn)氣閥連接螺栓螺母等只能向氣缸外開(kāi)啟只能向氣缸內(nèi)開(kāi)啟氣閥組件閥座的結(jié)構(gòu)座面上有幾個(gè)同心的環(huán)形通道組成的圓盤形，對(duì)應(yīng)于閥片數(shù)目的圓環(huán)形密封面氣閥關(guān)閉時(shí)，閥片在彈簧的作用力和氣體的壓力差作用下緊貼在閥座密封面上截?cái)鄽饬魍ǖ篱y座密封面和閥片的平面度、相互貼合的密切程度的要求很高

氣閥組件閥蓋的作用控制閥片升起的高度閥蓋的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與閥座相似，其通道和閥座是錯(cuò)開(kāi)的閥蓋上設(shè)若干支承彈簧的座孔，孔底常開(kāi)有便于潤(rùn)滑油排出的小孔，防止閥片被粘附而動(dòng)作失靈

氣閥組件閥片簡(jiǎn)單的圓形薄片結(jié)構(gòu)，每組閥上的閥片數(shù)根據(jù)氣流速度和排氣量來(lái)定，一般為1～5片，有的可達(dá)8～10片氣閥組件彈簧氣閥彈簧：氣閥彈簧金屬絲經(jīng)初步退火之后，用冷繞方法制成彈簧，繞成的彈簧應(yīng)經(jīng)正?；?、淬火與回火處理后的硬度達(dá)43～47HRC氣閥彈簧的作用：通過(guò)彈簧作用于閥片上的預(yù)緊力，使閥片與閥座密封，并減緩閥片在啟閉時(shí)的沖擊力氣閥彈簧的安裝要求：環(huán)狀閥一般采用多個(gè)小彈簧均勻地布置在閥片上，在安裝和維修時(shí)要注意同組閥乃至同級(jí)閥上所有彈簧的自由高度和彈力應(yīng)一致氣閥組件聯(lián)接螺栓和螺母作用：連接氣閥的個(gè)零件，擰緊螺母后應(yīng)采取防松措施進(jìn)氣閥的螺母在閥座的一側(cè)排氣閥的螺母在閥蓋的一側(cè)識(shí)別和安裝進(jìn)、排氣閥的標(biāo)志之一氣閥組件環(huán)狀閥的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，安裝方便，工作可靠改變閥片環(huán)數(shù)，就能改變排氣量，而不受壓力和轉(zhuǎn)速的限制由于閥片是分開(kāi)的，各彈簧的彈力不一致，閥片啟閉時(shí)就不易同步、及時(shí)和迅速，從而降低氣體流量，影響壓縮機(jī)的工作效率閥片的緩沖作用差，沖擊力大彈簧在閥片上只有幾個(gè)作用點(diǎn)，使閥片在氣體作用力下產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，加快閥片和凸臺(tái)的磨損活塞式壓縮機(jī)簡(jiǎn)圖當(dāng)活塞從氣缸蓋處（外止點(diǎn)）開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的上部容積逐漸增大，壓力降低，這時(shí)外界氣體沿進(jìn)氣管沖開(kāi)進(jìn)氣閥流入氣缸中，直到活塞達(dá)到最下位置（內(nèi)止點(diǎn)），這時(shí)進(jìn)氣開(kāi)始關(guān)閉。在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，亦即當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，則改容積縮小，其中氣體被壓縮，當(dāng)它的壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)好的程度（或稍大于排氣管的壓力），排氣閥被打開(kāi)，氣體排入排氣管中，直到活塞運(yùn)動(dòng)到最上位置（外止點(diǎn)）時(shí)，排氣閥關(guān)閉。當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不停的運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述過(guò)程則重復(fù)進(jìn)行?？傊?，曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣，壓縮，排氣的過(guò)程，即完成一個(gè)工作循環(huán)活塞式壓縮機(jī)簡(jiǎn)圖1－氣缸蓋2－排氣閥3－進(jìn)氣閥4－氣缸5－活塞6－活塞環(huán)7－水套8－連桿9－曲軸活塞組件一、活塞活塞與氣缸構(gòu)成壓縮工作容積，是壓縮機(jī)中重要的工作部件?？煞譃閮纱箢悾和残位钊⌒涂諌簷C(jī)常用盤形活塞級(jí)差式活塞1、中、低壓氣缸中與十字頭相連而不承受側(cè)向力。2、一般鑄成空心以減輕重量活塞組件1、筒形活塞常為單作用活塞，用于小型十字頭的壓縮