往复式压缩机结构原理

最容易发生疲劳断裂。此处的圆角过渡半径 选择十分重要(图中A点)。
(5).连杆
❖ 连杆是连接曲轴和十字头的部件，包括连杆 体、大头和小头三部分。连杆大头与曲拐销 配合，连杆小头与十字头销相配合，连杆螺 栓是连杆组件中最重要的零件。它承受活塞 力的作用和数倍于此预紧力作用。
(6).十字头
❖ 十字头由十字头体、滑板、十字头销等组成。
❖ 离心式压缩机：适用于大中气量，要求介质为干净 气体，高转速时多采用汽轮机或燃气轮机拖动，气 体调节常通过调速实现；功率损失小；压力应用广 泛，尤其适用于高中低压；性能曲线平坦，操作范 围较宽；排气均匀，气流无脉动；机组外形尺寸小， 质量轻，易损件少维修量小。
❖ 轴流式压缩机：适用于大气量，要求介质为干净气 体，高转速时多采用汽轮机或燃气轮机拖动，气体 调节常通过调速实现，也可采用可调导叶或静叶； 功率损失小；适用于低压，性能曲线陡峭，操作范 围窄；排气均匀，气流无脉动；机组外形尺寸小， 质量轻，易损件少维修量小。
往复式压缩机分类
往复式压缩机
❖ 往复式压缩机的工作原理：
❖ 当曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气 缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖 处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管， 推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭； 活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力 达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动 到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复 出现。总之，曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压 缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
❖ 冷却系统：活塞式压缩机的冷却系统由冷却 气体的中间冷却器和后冷却器、气缸和填料 的冷却水套、油冷却器及其它附件组成。
❖ 气量调节系统：压缩机中气体流量通过入口 气阀上部的顶开器调节，压力的变化是生产 过程中气量供求关系的反应。所以压缩机中 有各种调节机构。当压力超过允许值时安全 阀跳开排放，确保安全。
要组成部分基本相同。它包括两大部分：主 机和辅机。主机包括机身、中体、传动部件、 气缸组件、气阀、密封组件以及驱动机。辅 机包括润滑系统、冷却系统以及气路系统等。
❖ 传动机构：传动机构是将电动机传来的动力传给活 塞，并将电动机的旋转运动变为往复运动，主要零 部件有曲轴、连杆、十字头等。
❖ 工作部件：工作部件是形成工作腔以吸、排气体， 给气体传递能量的部件，包括汽缸组件、吸排气阀 组件、活塞组件及填料组件
排气量m³/min
微型压缩机
＜1
小型压缩机
1∽10
中型压缩机
10∽60
大型压缩机
＞60
往复式压缩机分类
❖ 按结构形式分类 可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式 等。一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角 度式用于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用 于大中型往复式压缩机；对制式主要用于超高压压 缩机。 国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下：立式 －Z。卧式－P，角度式－L、S，星型－T、V、W、 X，对称平衡型－H、M、D，对制式－DZ。 动画
一、主要结构
1、分类
活塞式压缩机：适用于中小气量，大多采用电机拖动，一般 不调速；气量调节通过补助容积装置或顶开进气阀装置，功率 损失较大；压力应用广泛，尤其适用于高压和超高压；性能曲 线陡峭，气量基本不随压力的变化而变化；排气不均匀，气流 有脉动；绝热效率高，机组结构复杂，外形尺寸和质量大，易
损件多维修量大的缺点 。
单作用、双作用、级差式 ❖ 按气缸在空间的布置分：
立式--Z、卧式--P、对称平衡型—H、M、D、 对置式--DZ、角式度--L、W、V、X型 ❖ 按冷却方式分：风冷式、水冷式 ❖ 按安装方式分：固定式、移动式
结构差异 排气压力(表压, 105Pa) 排气量（m3/min） 特征（用字母表示） 结构
❖ 额定排气压力
即压缩机铭牌上标注的排气压力。
往复式压缩机排气压力的高低不取决于机器 本身，而是由压缩机排气系统的压力决定。 压缩机可以在排气压力内的任何压力下工作。 如果强度和排气温度允许，可以在超出排气 压力的状况下工作。（但我们不允许超压）
❖ 排气温度
考虑到积炭和安全运行的需要，需要对往复式 压缩机的排气温度有所限制。对于分子量小 于12的介质，终了排气温度不超过135℃； 对于石油气和湿氯气，终了排气温度不超过 135℃；其他气体建议不超过150℃。
❖ 动画一
动画二
往复式压缩机
❖ 往复式压缩机的主要特点： ❖ 1）适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力；
2）热效率高，单位耗电量少； 3）适应性强，即排气范围 较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制 冷量要求； 4）可维修性强； 5）对材料要求低，多用普通 钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉； 6）技术上较为成 熟，生产使用上积累了丰富的经验； 7）装置系统比较简单； ❖ 缺点： 1）转速不高，机器大而重； 2）结构复杂，易损件 多，维修量大； 3）排气不连续，造成气流脉动； 4）运转 时有较大的震动。 活塞式压缩机在各种用途，特别是在中小 制冷范围内，成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种 机型。
结构：V—V型 W--W型 L--L型 S—扇型 Z—直立型 P—卧式 D—对动型 DZ—对置型
特征：W—无油润滑 WJ—无基础 D—低噪声罩 Y-- 移动式
3 工作原理
❖ 压缩机工作时，电动机通过联轴器带动曲轴旋 转，再通过曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动变成十 字头的往复运动。十字头带动活塞杆，使活塞在汽 缸内作往复运动。曲轴旋转一周，活塞在汽缸内往 复一次，压缩机完成一次工作循环。一个工作循环 有膨胀、吸气、压缩、排气四个过程。电机带动曲 轴不断旋转，工作循环不断重复，从而不断吸人并 压缩排出气体。
往复式压缩机简介
主要内容：
一． 结构简介 二． 主要参数 三． 机组介绍
四． 联锁逻辑 五． 操作维护 六． 故障处理
压缩机的分类
❖ 按工作原理分类
压缩机
容积式
往复式 回转式
流体动力式
透平式 喷射式
活塞式 隔膜式 斜盘式 自由活塞
螺杆式 罗茨式 液环式 滑片式 回转活塞 离心式
轴流式
混流式
压缩机的分类
❖ 每一个气缸称为一列，压力分一次升高为一 级，分两次升高为两级。
❖ 工艺参数有进出口温度、压力、排气量、活 塞力、轴功率。
❖ 与活塞式压缩机有关的主要结构参数有：活 塞平均速度Cm ；压缩机主轴转速n；活塞行 程S；气缸直径；各级压缩比ε。
4基本结构
1．基本组成 ❖ 活塞式压缩机的结构型式虽然繁多，但其主
❖ 气缸和填料函润滑系统：
❖ 它们由专门的注油器供给压力油。应用较普 遍的是单柱塞滴油式注油器。该注油器实质 上一组往复柱塞泵。每一注油点由单独的油 管供油。注入的油量必须适当，量过少会导 致发热量大，密封不好，油量过多，会导致 结焦后加快磨损；气体带油影响气阀启闭。
二 主要参数
活塞式压缩机的主要工艺参数有进出口温度、 压力、排气量、活塞力、轴功率等
5主要零部件
活塞式压缩机的零部件很多，现对汽缸、活塞、气阀、 填料、曲轴、连杆和十字头等部件分别作简要介绍。
(1)．汽缸 ❖ 汽缸是活塞式压缩机零部件中最复杂的一个。它承
受气体压力；活塞在缸中作往复运动；气缸上要安 装气阀和填料并要进行冷却。
(2)．活塞
❖ 常见的有筒形活塞、盘(鼓)形活塞和级差 活塞。上面设置刮油环起刮油和布油两个作 用，下行时刮油，上行时布油。
❖ 曲轴是压缩机中传递动力的重要零件，承受 很大的交变载荷和磨损，所以对其疲劳强度 和耐磨性要求较高。压缩机中的曲轴有两种： 曲柄轴和曲拐轴，曲轴主要包括主轴颈、曲 柄、曲拐销。(曲柄轴仅一端有曲柄，另一端 为开式，采用悬臂式支撑）。曲拐轴简称曲 轴。曲轴运转中需要润滑。轴颈与曲柄连接 处是最严重的应力集中点，
❖ 压缩机的理想工作过程是：①压缩机没有余隙容积，②吸、排气过程没 有阻力损失，③吸、排气过程中与外界没有热量交换；④没有泄漏。其 过程如图所示。图2－3为活塞运动时气缸内气体压力与容积的变化，活 塞式压缩机对气体的压缩，是由活塞在气缸内的往复运动来完成的。整 个工作过程分吸气、压缩和排气三个过程。
2 活塞式压缩机分类方式：
❖ 按排气压力分（Mpa ）：
类型 排气压力MPa
超高压 ≥100
高压 10--100
❖ 按排气量分（m3/min ）：
类型
大型
排气量（m3/min） 0.3--1
小型 微型 1--10 ≤1
❖ 按压缩级数分： 单级、双级、多级 ❖ 按气缸容积的利用方式分：
压缩机的分类
❖ 按压缩机的排气终压力可分为 1）低压压缩机：排气终了压力在3～10表压。 2）中压压缩机：排气终了压力在10～100表 压。 3）高压压缩机：排气终了压力在100～1000 表压。 4）超高压压缩机：排气终了压力在1000表 压以上。
往复式压缩机分类
❖ 按排气量（进口状态）分类
类型
压缩机的受 力
❖ 如果活塞一个面作为工作面完成工作循环而 轴侧通大气的称为单作用汽缸。如果活塞两 面均为工作面，汽缸盖侧与轴侧均为工作容 积，这样的汽缸称为双作用汽缸。活塞式压 缩机属于容积式压缩机，其作用原理可归纳 为：由于活塞在缸内的往复运动与气阀的开 闭相配合，使汽缸工作容积作周期性变化， 依次实现气体的膨胀一吸气一压缩一排气四 个过程，从而将低压气体升压后源源不断输 出。
9 活塞式压缩机润滑系统
❖ 为了减少磨损，降低摩擦功耗；带走摩擦热， 冷却摩擦面，防止温度过高和运动件卡住； 提高活塞环、填料的密封能力，活塞式压缩 机要求在所有作相对运动的表面上注入润滑 油。