往复式压缩机的基本知识及原理

1、.活塞式压缩机的基本学问及原理活塞式压缩机的分类：（ 1）按气缸中心线位置分类立式压缩机：气缸中心线与地面垂直；卧式压缩机：气缸中心线与地面平行，气缸只布置在机身一侧；对置式压缩机：气缸中心线与地面平行，气缸布置在机身两侧；（假如相对列活塞相向运动又称对称平稳式）角度式压缩机：气缸中心线成肯定角度，按气缸排列的所出现的外形；有分l 型、 v 型、 w 型和 s 型；（ 2）按气缸达到最终压力所需压级数分类单级压缩机：气体经过一次压缩到终压；两级压缩机：气体经过二次压缩到终压；多级压缩机：气缸经三次以上压缩到终压；（ 3）按活塞在气缸内所实现气体循环分类单作用压缩机：气缸内仅一端进行压缩循环；双

2、作用压缩机：气缸内两端进行同一级次的压缩循环；级差式压缩机：气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环；（ 4）按压缩机具有的列数分类单列压缩机：气缸配置在机身的一中心线上；双列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上； 多列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上；活塞式压缩机工作原理：当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸内的工作容积就会发生周期性变化；活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开头运动时，气缸内的工作容积逐步增大，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；活塞式压缩机的活塞反向

3、运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力上升，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；当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复显现；总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，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；活塞式压缩机的基本结构活塞式压缩机基本原理大致相同，具有十字头的活塞式压缩机，主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成；1、机身：主要由中体、曲轴箱、主轴瓦（主轴承）、轴承压盖及连接和密封件等组成；曲轴箱可以是整体铸造加工而成，也可以是分体铸造加工后组装而成；主轴承采纳滑动轴

4、承，安装时应留意上下轴承的正确位置，轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔；2、曲轴：曲轴是活塞式压缩机的主要部件之一，传递着压缩机的功率；其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆转变为活塞的往复直线运动；3、连杆：连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功；连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓；4、十字头：十字头是连接活塞与连杆的零件，它具有导向作用；十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等；大中型压缩机多用联接器和法兰连接结构，使用牢靠，调整便利，使活塞杆与十字头简单对中，但结构复杂；5、气缸：气缸主要

5、由缸座、缸体、缸盖三部分组成，低压级多为铸铁气缸，设有冷却水夹层；高压级气缸采纳钢件锻制，由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成泠却水腔；气缸采纳缸套结构，安装在缸体上的缸套座孔中，便于当缸套磨损时修理或更换；气缸设有支承，用于支撑气缸重量和调整气缸水平；6、活塞：活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成，每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环，用于密封压缩介质和支承活塞重量；活塞环采纳铸铁环或填充聚四氟乙烯塑料环；当压力较高时也可以采纳铜合金活塞环；支承环采纳四氟或直接在活塞体上浇铸轴承合金；活塞与活塞杆采纳螺纹连接，紧固方式有直接紧固法，液压拉伸法，加热活塞杆尾部法等

6、，加热活塞杆尾部使其热胀产生弹性伸长变形，将紧固螺母旋转肯定角度拧至规定位置后停止加热，待杆冷却后复原变形，即实现紧固所需的预1紧力；活塞杆为钢件锻制成，经调质处理及表面进行硬化处理，有较高的综合机械性能和耐磨性；活塞体的材料一般为铝合金或铸铁；7、填料：密封填料是由数组密封元件构成，每组密封元件主要由径向密封环、切向密封环、阻流环和拉伸弹簧组成；为减轻各组密封元件的工作负担，当密封压力较高时,在靠近气缸侧处设有节流环；当密封气体属易燃易爆性质时，在密封填料中设有漏气回收孔，用于收集泄漏的气体并引至系统；有油润滑时，密封填料中设有注油孔，可注入压缩机油进行润滑 , 无油润滑时，不设注油孔；8、

7、气阀气阀是压缩机的一个重要部件，属于易损件；它的质量及工作的好坏直接影响压缩机的输气量、功率损耗和运转的牢靠性；气阀包括吸气阀和排气阀，活塞每上下往复运动一次，吸、排气阀各启闭一次，从而掌握压缩机并使其完成吸气、压缩、排气等工作过程；气阀主要由阀座、阀片、弹簧、升程限制器和将它们组为一体的螺栓，螺母等组成；排气阀的结构与吸气阀基本相同，两者仅是阀座与升程限制器的位置互换，吸气阀升程限制器靠近气缸里侧，排气阀就是阀座靠近气缸内侧；环状阀因 其阀片为薄圆环而得名，阀座与升程限制器上都有环形或孔形通道，供气体通过；阀片与阀座上的密封口贴合形成密 封；升程限制器上有导向凸台，对阀片升降起导向作用；活塞

8、式压缩机的型号表示法4m40 148/320 型压缩机： 4 列、 m 型 活塞推力40× 104n额定排气量（换算到吸入状态下）148m3/min额定排气压力320x10 5pa（ 32mpa ）；压缩机实际工作中存在的问题（ 1）余隙与膨胀实际工作的压缩机，必需存在肯定的余隙容积，包括活塞运动到止点时与盖端之间的间隙和阀座下面的空间及其它死角；留此间隙的目的是为了防止因活塞杆、活塞的热膨胀和弹性变形而引起的活塞与气缸的碰撞，同时以可防止气体带液而发生事故；防止液击的方法在设计上，每级压缩冷却后析出的冷凝液在设计上设置分别器进行气液分别；余隙内的气体是排不出去的，当活塞离开而返回运

9、动时，这部分气体（排出时的压力）开头膨胀，直至压力降至吸气入开头时的压力，新奇气体才能进入；可见余隙的存在，使气缸的实际吸入量小于气缸的行程容积，即削减了新奇气体的吸入量，降低了生产才能；因此，余隙容积在保证运行牢靠的基础上，应尽量减小；（ 2）气阀的阻力缺失通道和气阀不行能肯定光滑曲折，所以气体通过气阀和管道时，必需会产生阻力缺失；因此气缸内的吸入压力总低于管道中的压力，气缸内实际排出压力总是高于排出管道的压力；（ 3）气体温度上升压缩机工作一段时间后，气缸各部分温度基本为一稳固值，它高于气体的吸入温度，低于排出温度；而气体每一循环中，传热忱形是不断变化的；如压缩开头时气体温度较气缸温度低，

10、于是气体自气缸吸取热量而提高本身温度，随着压缩机过程的进行，气体温度高于气缸温度；（气体加热后体积会产生膨胀）所以每经一级压缩后的气体都须经冷却器冷却后才进行下一级压缩；（ 4）泄漏：（化工压缩的气体大多属有毒有害气体和易燃易爆气体，如泄漏发生轻就影响环境，重就爆炸着火；）气体泄漏的主要途径是经气阀、活塞环和填料处泄漏；1、气阀泄漏：气体得不到充分压缩就排出，吸气时又漏到气缸中如此反复循环（此时泄漏阀门压盖快速升温），影响了下一级的吸取，本级吸取的新奇气体就削减；2、活塞环泄漏： 如活塞环断裂、磨损过大时，压缩时气体会漏到吸气端或平稳缸，吸气时又漏回来；串气影响打气量；3、填料泄漏：填料磨损过

11、大时，高压气体就会从填料处大量泄漏到大气中；2二、压缩机主要参数（一）转速（n）：单位为转分，指由曲轴每分钟的转数；（二）行程（s）：单位为毫米，指活塞从近止点到远止点的间距，也等于曲拐轴与主轴中心距的两倍；（三）活塞平均速度（c 平）：单位为米秒，活塞运动中速度是变化的，在始点（如外止点）时为零，然后逐步加速，在中点时为最大，然后逐步降速，到终点（内死点）又为零，返行时亦如此；活塞平均速度大就机器轻巧；但气体流速大， 惯过力如未平稳好就振动大，易损件寿命受到影响，目前一般c 平=35 米秒；（四）压力比（） ；是指进出口压力之比，即=p2 p1；由于气缸内有余隙容积总是不行防止的；当压缩比越

12、高时，排出压力越高，残留的气体膨胀后所占的容积也就越大，使得吸入气体量削减，效率降低；假如采纳多级压缩可使每一级压力比减小，从而提高各级气缸容积利用率，但压缩机级数的挑选是依据多方面因素来考虑的；在实际上，多级压缩的每级压缩比为2.5 3.5；五 排气量（ q）：在压缩机排气端测得的单位时间内排出的气体体积，换算到压缩机吸气条件（压力、温度、湿度）下的数值称为排气量，以v 表示；单位为米3/分；（六）功率与效率：活塞压缩机消耗的功率包括有：压缩气体的功耗，气缸中气阀等阻力缺失与各种机械摩擦等功耗；压缩气体的功耗由于和气体的热力性能有关，当气缸冷却非常完善，气体在气缸中气流速度很慢时，气体在受压

13、缩时所产生的热都准时传走，因而几乎是等温压缩过程，此时消耗功率最省；当气缸冷却很不好，气流速度又快，气体在压缩时所产生的热全部无法散失，就接近绝热压缩过程，此时功耗最大、实际活塞式压缩机压缩过程和介于两者之间，属于多变过程；（七）活塞力（p）、单位为吨，压缩机活塞杆、曲轴、连杆等尺寸主要是依据活塞力来设计的故障分析及处理措施压缩机组在运行现场发生了排气量不足，压力. 温度反常的现象，其缘由及排除措施：故障现象缘由分析排除方法1. 气 缸 的故障2. 吸 . 排 气阀的故障（ 1）气缸磨损或擦伤超过最大的答应限度，形成漏气，影响排气量（ 2）气缸盖与气缸体结合不严，装配时气缸垫破裂或不严密行成漏

14、气，影响排气量（ 3）气缸冷却水供应不良（冷却水管堵塞或气缸水套水污过多） ，气体经过阀室进入气缸时形成预热，影响排气量（ 4）活塞与气缸协作不当，间隙过大， 形成漏气，影响排气量（ 1）吸 . 排气阀装配不当，彼此的位置相互弄错， 不但影响排气量，仍会引起压力在各级中重新分 配，温度也有变化（ 2）阀座和阀片之间掉入金属碎片或其他杂物， 关闭不严， 形成漏气， 影响排气量， 影响级间压力和温度（ 3）阀座和阀片接触不严，形成漏气，影响排气量（ 4）吸气阀弹簧不适当，弹力过强就吸气时开启迟缓，弹力太弱就吸气终了时关闭不准时，影响排气量（ 5）吸气阀弹簧折断，压缩时也会产生关闭不严和不准时现象，

15、影响排气量（ 6）阀座与阀片磨损，密封不严，形成漏气，影响排气量（ 1）刮削或重新镗铣气缸，经过研磨修理磨损、拉伤的气缸，并更换加大的活塞、活塞环，重新进行装配（ 2）刮研气缸盖与气缸体结合面或更换气缸垫（ 3）保证合适的冷却水，不使气缸超过规定的温度（ 4）对检修的压缩机镗铣气缸后，要装协作适的活塞、活塞环（ 1）应立刻更正装错的吸、排气阀（ 2） 分别检查吸、排气阀，如吸气阀盖发热，就吸气阀有故障，其它各阀也照此方法检查，检查出问题后拆开气阀修理（ 3）刮研接触面，或更换新的阀座、阀片（ 4）检查弹簧，按出厂规定的弹簧弹力挑选使用弹簧（ 5）更换折断的弹簧（ 6）以研磨的方法加以修理或更换

16、新的阀座、阀片（ 7）调整升程开启高度33 活塞环的故障4 填料函不严，漏气6 气缸过热 排 气 温度上升（ 7）吸气开启高度不够，气体流速加快，阻力增大，影响排气量（ 8）在往气体上阀口处装配气阀时，没有装正而漏气（ 9）阀弹簧卡住或倾斜，使阀片关闭不严（ 10）气阀结碳过多，影响开、关（ 11）排气量削减， 排气阀盖特殊热，这是排气阀有故障（ 12）排气量削减， 中间冷却器中的压力下降，低于正常压力（由压力表上看出），同时在前级气缸的排气阀盖发热（ 13）排气量削减， 中间冷却器中的压力高于正常压力，后级气缸的排气阀盖发热（ 14）排气量削减， 中间冷却器中的压力高于正常压力，但是前级气缸

17、的排气阀并不特殊发热，而后级气缸的吸气阀发热，说明后级吸气阀发生故障（ 15）排气量削减， 但是前、 后级气阀盖不过分发热；负荷调剂系统压开进气阀装置的小活塞发生故障，把阀片压开致使空气压缩机吸不了气，而由于吸气量不足，造成排气量削减（1）活塞环因润滑油质量不良或注入量不够，使气缸内温度过高，形成咬死现象，使排气量削减，而且可能引起压力在各级中重新安排（2）活塞环使用时间长了有磨损，造成排气量削减（3）活塞磨损或气缸磨损，其圆锥度、椭圆度超过公差太大，而产生漏气（1）填料函中密封盘上的弹簧损坏或弹力小，使密封盘不能与活塞杆完全密封（2）填料函中的金属密封盘装置不当，不能串动，与活塞杆有缝隙（3

18、）填料函中的金属密封盘内径磨损严峻，与活塞杆密封不严（4）活塞杆磨损、拉伤，部分磨偏不圆等也会产生漏气（5）润滑油供应不足，填料函部分气密性恶化， 形成漏气（1）冷却水不足，或冷却水中断（2）后级气缸过热，可能是中间冷却器缺水，由前级气缸排出的压缩空气得不到冷却，或中间冷却器成效不好（ 3）硬水中的沉积物太多（水污），附于气缸壁上影响冷却（4）活塞、活塞环发生故障或气缸中缺油引起干摩擦（5）气缸余隙过小，使死点压缩比过大，或气缸余隙过大，残留在气缸内的高压气体过多，而引起气缸内温度上升（ 8）具体检查在装配吸、排气阀座与气缸体上阀口处装置是否正确，如有装偏时，重新装正（ 9）把弹簧取出来倒个头

19、或换新的（ 10） 打开气阀清洗结碳（ 11） 把排气阀盖特殊热的那个拆开检查修理（ 12） 前级气缸的排气阀有故障，把前级气缸上发热的排气阀拆开检查修理，并要同时检查垫片是否损坏或没有垫好（ 13） 后级气缸的排气阀有故障，把后级气缸发热的排气阀拆开检查修理，检查垫片是否损坏或没有装好（ 14） 检查后级气缸吸气阀和垫片（ 15） 检查装在前、后级阀盖上的负荷调剂系统中的压开进气阀装置中的小活塞间隙是否合 适，是否漏气，对不符合要求的进行修理或更换（ 1）把活塞拆出来检查活塞环，并清洁活塞上的槽，把清洗好的活塞环再用，损坏严峻的更换；检查注油器及油管，保证气缸中有良好的润滑油（ 2）更换新的

20、活塞环（ 3）修理气缸和活塞，使其达到规定的间隙，或更换新的气缸、活塞、活塞环等（ 1）检查弹簧是否有折断，对弹力小不合格的弹簧要更换新的（ 2）重新装配填料函中的密封盘，使金属密封盘在填料函中能自由串动，并与活塞杆密封（ 3）检查或更换金属密封盘（ 4）重新修理活塞杆或更换新的活塞杆（ 5）保证填料函中有适当的润滑油（ 1）适当加大冷却水的流量，调剂冷却水的进水温度不要太高，检查供水管道，堵塞时进行冲洗（ 2）除按（ 1）检查外，必需检查中间冷却器和清洗冷却器（ 3）检查气缸水套，清洗和除去水污（ 4）检查活塞、活塞环和注油泵给气缸注油情形（ 5）调整气缸的死点间隙，保证间隙在规定的标准内4

21、（6）运动机构中的活塞杆弯曲，使活塞在气缸中（ 6）检查活塞在气缸中的运动情形，假如跑偏磨损不垂直度超过规定而引起活塞与气缸镜面倾斜摩气缸一个侧面时，应将整个活塞组拉出，检查活塞擦加剧产生高温杆是否弯曲；以便准时修理或更换7 排气温（1）前级吸气温度高1 降低前级吸气温度度过高，吸2 中间冷却器效率低，后级进气温度高2 检修中间冷却器，使冷却器起到冷却作用，使其排 气 阀 过3 气阀有漏气现象，排出的高温气体漏进气缸，排气温度不要超过规定热再压缩后排气温度就高3 检修研磨器阀座与阀片，使接触严密或更换新的4 在装配气阀组件时，没将气缸体上阀口处残留阀片、阀座，防止窜气硬化的旧石棉填料清除洁净，

22、而在重新装配气阀4 将气缸上阀口处原残留的石棉填料清除洁净，在组件时，使其不能与气缸上的阀止口严密协作，装配气阀组件充填石棉绳等填料时，也要垫平，防留有小缝隙，致使高压气体串回气缸而引起排气止阀组件倾斜而产生漏气温度过高5 活塞环磨损或质量不好，吸、排气相互窜气5 检修或更换活塞环6 气缸水套及冷却水管上有沉淀物及浮沫层, 影6 清洗气缸水套及冷却水管的水污响冷却成效8 冷却水（1）冷却器内垫破裂漏气（ 1）更换新垫排 出 有 气（2）气缸垫破断或检修安装时没压紧，产生漏气（ 2）更换新气缸垫或重新将缸盖螺栓紧住泡（3）冷却器中的水管破裂，封口破断或管板没紧（ 3）修理或更换水管，把没紧牢而窜

23、气的管子重新牢而窜气紧牢9. 冷却器冷（1）冷却水进水温度过高，冷却效率低（ 1）应当调剂进水温度，掌握在规定范畴以内，特却 效 率 低（2）冷却器上水垢和油污太多，降低了热的传导别是酷热地区和夏季要加大冷却水量（ 即 温 度成效（ 2）检修清洗冷却器的水垢和油污高）、排水（3）冷却器中间隔板损坏水量削减（ 3）将损坏的隔板修理好或更换有气泡等（4）冷却器管子破裂（ 4）检查冷却器水管，将破裂的管子焊好或更换10活塞环磨 损 过 快（1）活塞环材料不合规格（2）活塞环弹力过大，磨损加快（ 1）制作活塞环材料要符合要求，不得用其它材料代用或 咬 住 漏（3）活塞环与活塞上的槽间隙过大（包括径向、

24、（ 2）活塞环弹力和硬度都要符合技术要求气轴向间隙）（ 3）选协作适的活塞环（4）活塞环装入气缸中的热间隙（开口间隙）过（ 4）装配活塞环时，开口间隙要合适小，受热膨胀卡住（5）活塞环因润滑油质量不良，或气缸内温度过（ 5）气缸中要注入规定的压缩机油，对咬住的活塞高，形成咬住，不但影响排气量，仍可能引起压环取出来修理、清洗或更换心爱的活塞环力在各级中重新安排，同时也加剧活塞环的磨损（ 6）安装时要使气缸、活塞杆、活塞的对中在规定（6）气缸、活塞杆、活塞安装时对中不好的范畴内（7）活塞环设计结构不合理（ 7）选用设计结构合理的活塞环压缩机在正常运转过程中，各运动机构都有一种正常的响声，当某些机件

25、发生故障时，将发觉不正常的响声，可以根据反常响声找动身生故障的部位，从而实行排除措施；故障现象缘由分析排除方法（1）活塞与缸盖间死点间隙过小，直接撞击（ 1）调整活塞行程，增大活塞与气缸死点间隙（2）活塞杆与活塞连接螺帽松动或脱扣、或者（ 2）检查拧紧螺帽，加好防松垫或开口销和防松螺帽防松垫开口销松动装置（3）（4）（5）气缸（或气缸套）磨损，间隙超差太大活塞或活塞环磨损活塞或活塞环在气缸中工作时，润滑油或（ 3）（ 4）镗磨气缸或换气缸套，然后配装合适的活塞或活塞环更换修理活塞或拆换活塞环冷却水不够，因高温产生干摩擦，而使活（ 5）拆下活塞，取出活塞环，进行清洗、检查，塞环卡在活塞中对烧伤有

26、划痕的活塞环要进行修理或更换（6）曲轴连杆机构与气缸的中心线不一样（ 6）检查并调整曲轴连杆、活塞气缸的中心线51、 气缸内发声敲击声（7）润滑油过多或有污垢，使活塞与气缸磨损（ 7）适当的调整供油量，并将活塞或气缸进行清加大洗（8）活塞端面丝堵松动，顶住缸盖（ 8）检查活塞上的丝堵，拧紧丝堵，更换及拧紧固定丝堵的顶丝（9）活塞杆与十字头紧故不牢，活塞向上串动,（ 9）检查并重新调整两端死点间隙，拧紧活塞杆碰撞气缸盖螺帽，并锁好防松垫或防松顶丝（10）气缸中积聚水份（ 10）检查积水的缘由，并进行修理，防止气缸中（11）气缸中掉入金属碎片例如阀片、弹簧或积水（12）其它的坚硬物体润滑油过多，因干摩擦而产生拉毛（ 11）