压缩机活塞式空压机结构课件

活塞式空压机结构活塞式空压机结构空压机基本结构空压机主机附属装置主机机体传动机构压缩机构润滑机构冷却机构操纵控制系统空压机基本结构空压机主机附属装置主机机体L型空压机剖面图1-气缸2-气阀3-填料箱4-中间冷却器5-活塞6-减荷阀7-负荷调节器8-十字头9-连杆10-曲轴11-机身L型空压机剖面图1-气缸机体1-立列结合面2、5-十字头滑道3-冷却水套4-曲轴箱6-滚动轴承孔机体1-立列结合面2、5-十字头滑道3-冷却水套连杆连杆连杆连杆连杆连杆曲轴结构图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曲轴式往复式活塞式压缩机的重要运动部件，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（安装主轴曲轴特点曲轴各部分几何形状应尽量避免形状突变，使应力分布均匀，提高抗疲劳强度。压缩机用得较多是中碳钢锻造曲轴，现在球墨铸造曲轴的应用越来越多，特别在中、小型压缩机中广泛使用。曲轴运转中，主轴颈与轴瓦、曲柄销与连杆大头瓦间由于相对运动而产生磨损，故应有良好的润滑。所需压力润滑油的油道，多在曲轴内钻成。由曲轴轴头润滑油泵将压力润滑油分别送到主轴瓦和曲柄销处。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。曲轴特点曲轴各部分几何形状应尽量避免形状突变，使应力分布均匀十字头十字头十字头十字头L型空压机一级气缸结构图1-缸盖2、10-排气阀3-排气口法兰4-缸体5-冷却水套6-缸座7-制动器8-气阀盖9-气阀压紧螺钉11-填料室12、14-进气阀13-进气口法兰L型空压机一级气缸结构图1-缸盖活塞组件一、活塞活塞与气缸构成压缩工作容积，是压缩机中重要的工作部件。可分为两大类：筒形活塞小型空压机常用盘形活塞级差式活塞1、中、低压气缸中与十字头相连而不承受侧向力。2、一般铸成空心以减轻重量活塞组件一、活塞1、中、低压气缸中与十字头相连而不承受侧向力活塞组件1、筒形活塞常为单作用活塞，用于小型十字头的压缩机，通过活塞销与连杆直接相连，筒形活塞的一般典型结构如图活塞顶部直接承受缸内气体压力环部上方装有活塞环以保证密封，裙部下方装一至两道锋口朝向曲轴箱的刮油环，并在活塞上设有回油口活塞上行时刮油环起均布润滑油作用，下行时起刮油作用。筒形活塞裙部用于承受侧向力活塞组件1、筒形活塞活塞组件2、盘形活塞用于中低压双作用气缸。盘形活塞通过活塞杆与十字头相连。它不承受侧向力。为减轻往复运动质量，活塞可铸成空心结构，两端面间用筋板加强。在大直径的卧式气缸中，活塞质量较大，常在活塞下部90～120范围内浇有巴氏合金，作为承压面。活塞组件2、盘形活塞活塞组件二、活塞杆活塞杆的作用：连接活塞和十字头，传递作用于活塞上的力并带动活塞运动。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、活塞杆活塞组件二、活塞杆活塞杆的材料：

优质碳素钢或合金钢活塞杆与活塞杆的联接方式：1、圆柱凸肩联接2、锥面联接活塞组件二、活塞杆1、圆柱凸肩联接活塞组件二、活塞杆活塞杆与活塞杆的联接方式：1、圆柱凸肩联接

1）活塞杆的圆柱凸肩和锁紧螺母同时传递活塞力，活塞螺母的联接要紧密牢固并有防松装置。

2）活塞轴线与活塞杆轴线的同轴度，靠圆柱面的加工精度来保证，故活塞与凸肩的支承表面在加工时要配磨，以保证接触良好。活塞组件二、活塞杆活塞组件二、活塞杆活塞杆与活塞杆的联接方式：2、锥面联接

1）拆装方便，联接处的接触面积大，摩擦力增大而使联接更可靠。

2）锥面配合要求高，加工难度较大。活塞组件二、活塞杆活塞组件三、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。活塞组件三、活塞环活塞组件三、活塞环2、活塞环的结构：典型的活塞环是一个具有弹性的开口环。在自由状态时，开口间隙为A’，当装入气缸内，被迫合拢呈圆环状，仅在切口处留有热膨胀间隙δ，由于活塞环上有弹力，使它力图恢复自由状态而紧贴缸壁，并受到缸壁对它的约束力。活塞组件三、活塞环在自由状态时，开口间隙为A’，当装入气缸内活塞组件三、活塞环3、活塞环的形式：活塞环上有一开口，称为切口。每个活塞需装活塞环的数量与气体压力成正比。直切口斜切口搭接口活塞组件三、活塞环直切口活塞组件三、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、活塞环活塞组件三、活塞环3、活塞环图例：搭口式活塞环活塞组件三、活塞环搭口式活塞环活塞组件三、活塞环3、活塞环图例：两瓣式活塞环活塞组件三、活塞环两瓣式活塞环活塞组件三、活塞环3、活塞环图例：斜口式活塞环斜切口：60°、45°应用较广活塞组件三、活塞环斜口式活塞环斜切口：60°、45°气阀组件气阀的作用是控制气缸中的气体吸入和排出压缩机上的气阀都是自动气阀，即气阀的启闭不是用专门的控制机构而是靠气阀两侧的压力差来自动实现及时启闭的气阀组件气阀的作用是控制气缸中的气体吸入和排出气阀组件对气阀的要求气阀开闭及时，关闭时严密不漏气气流通过气阀时，阻力损失小气阀使用寿命长气阀形成的余隙容积小结构简单，互换性好气阀组件对气阀的要求气阀组件气阀的种类按功能按气流特点回流阀中，以环状阀的应用最为普遍

进气阀、排气阀回流阀、直流阀气阀组件气阀的种类进气阀、排气阀回流阀、直流阀环状阀环状阀气阀组件气阀的材料阀座和升程限制器均受冲击载荷，阀座还承受阀两侧的气体压力差。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碳素弹簧阀片材料韧性好气阀弹簧材料合金弹簧钢耐磨、耐腐蚀性强不锈钢等

气阀组件气阀的材料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

气阀组件气阀的制造工艺要求气阀组件气阀的制造工艺要求环状阀片：我国用30CrMnSi制造，有国家规定了较严格的要求，不得有细孔、成层或其它夹渣。阀片应进行热处理，使硬度达到46～54HRC，阀片的外缘应有倒圆，表面粗慥度及Ra值不高于0.4μm，阀片转磨之后应进行附加回火，以消除内应力，回火温度不超过热处理时第一回火温度气阀组件气阀的制造工艺要求气阀组件环状阀的结构阀座阀片排气阀环状阀的结构弹簧环状阀的种类阀盖进气阀连接螺栓螺母等只能向气缸外开启只能向气缸内开启气阀组件环状阀的结构只能向气缸外开启只能向气缸内开启气阀组件阀座的结构座面上有几个同心的环形通道组成的圆盘形，对应于阀片数目的圆环形密封面气阀关闭时，阀片在弹簧的作用力和气体的压力差作用下紧贴在阀座密封面上截断气流通道阀座密封面和阀片的平面度、相互贴合的密切程度的要求很高

气阀组件阀座的结构气阀组件阀盖的作用控制阀片升起的高度阀盖的结构结构与阀座相似，其通道和阀座是错开的阀盖上设若干支承弹簧的座孔，孔底常开有便于润滑油排出的小孔，防止阀片被粘附而动作失灵

气阀组件阀盖的作用气阀组件阀片简单的圆形薄片结构，每组阀上的阀片数根据气流速度和排气量来定，一般为1～5片，有的可达8～10片气阀组件阀片气阀组件弹簧气阀弹簧：气阀弹簧金属丝经初步退火之后，用冷绕方法制成弹簧，绕成的弹簧应经正常化、淬火与回火处理后的硬度达43～47HRC气阀弹簧的作用：通过弹簧作用于阀片上的预紧力，使阀片与阀座密封，并减缓阀片在启闭时的冲击力气阀弹簧的安装要求：环状阀一般采用多个小弹簧均匀地布置在阀片上，在安装和维修时要注意同组阀乃至同级阀上所有弹簧的自由高度和弹力应一致气阀组件弹簧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排