活塞式壓縮機和螺桿壓縮機

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1、 活塞式壓縮機和螺桿壓縮機 第一節(jié) 概述 1、活塞式壓縮機的特點 活塞式壓縮機屬于容積式壓縮機，適用于中小輸氣量，排氣壓力可從低壓直至超高壓，與其它類型壓縮機相比，具有一系列特點： 其優(yōu)點是： (1) 不論流量大小，都能得到所需要的壓力，排氣壓力范圍廣，最高壓力可達 320MPa （工業(yè)應(yīng)用） ， 甚至 700MPa ，（實驗室中） (2) 單機能力為在 500m3/min 以下的任意流量 (3) 在一般的壓力范圍內(nèi)，對材料的要求低，多采用普通的鋼鐵材料 (4) 熱效率較高，一般大、中型機組

2、絕熱效率可達 0.7~0.85 左右 (5) 氣量調(diào)節(jié)時，排氣量幾乎不受排氣壓力變動的影響 (6) 氣體的重度和特性對壓縮機的工作性能影響不大，同一臺壓縮機可以用于不同的氣體 (7) 驅(qū)動機比較簡單，大都采用電動機，一般不調(diào)速 由于以上優(yōu)點，活塞式壓縮機在工業(yè)上獲得廣泛應(yīng)用，但此機型也存在一些缺點： （1） 結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，易損件多，占地面積大，投資較高，維修工作量大，使用周期較短，但 經(jīng)過努力可以達到 8000 小時以上 （ 2） 轉(zhuǎn)速不高，機器體積大而重，單機排氣量一般小于500m3/min （3）

3、機器運轉(zhuǎn)中有振動 （4） 排氣不連續(xù)，氣流有脈動，容易引起管道振動，嚴重時往往因氣流脈動、共振而造成管 網(wǎng)或機件的損壞 （5） 流量調(diào)節(jié)采用補助容積或旁路閥，雖然簡單、方便、可靠，但功率損失大，在部分載荷 操作時效率降低 （ 6） 用油潤滑的壓縮機，氣體中帶油需要脫除 （ 7）大型工廠采用多臺壓縮機組時，操作人員多或工作強度較大 2、活塞式壓縮機的種類 活塞式壓縮機型式多樣，大體可按以下幾種方式分類 （ 1 ） 按排氣壓力分類 低壓壓縮機 0.2

4、MPa 高壓壓縮機 9.8~98.0MPa 越高壓壓縮機 >98.0MPa （ 2 ） 按消耗功率分類 微型壓縮機 <10KW 小型壓縮機 10~100KW 中型壓縮機 100~500KW 大型壓縮機 >500KW （ 3） 按排氣量分類 微型壓縮機 <1m3/min 小型壓縮機 1~10M3/min 中型壓縮機 10~60m3/min 大型壓縮機 >60M3/min （4 ） 按氣缸中心線的相對位置分類 立式：氣缸中心線與地面垂直

5、 臥式：氣缸中心線與地面平行，其中包括一般臥式、對置式和對動式（對置平衡式） 角度式：氣缸中心線彼此成一定角度，其中包括 L 型、 V 型、 W 型、扇型和星型等 （5 ） 按活塞在氣缸內(nèi)作用情況分類 單作用式：氣缸內(nèi)僅一端進行壓縮循環(huán) 雙作用式：氣缸內(nèi)兩端都進行同一級次的壓縮循環(huán) 級差式：氣缸內(nèi)一端或兩端進行兩個或兩個以上不同級次的壓縮循環(huán) （6） 按壓縮機級數(shù)分類 單級壓縮機：氣體經(jīng)一級壓縮達到排氣壓力 兩級壓縮機：氣體經(jīng)兩級壓縮達到排氣壓力 多級壓縮機：氣體經(jīng)三級以上達到排氣壓力 （7）

6、 按壓縮機列數(shù)分類 單列壓縮機：氣缸配置在機身一側(cè)的一條中心線上 雙列壓縮機：氣缸配置在機身一側(cè)或兩側(cè)的兩條中心線上 多列壓縮機：氣缸配置在機身一側(cè)或兩側(cè)兩條以上中心線上 3、活塞壓縮機的基本組成 活塞式壓縮機系統(tǒng)由驅(qū)動機、曲軸、連桿、十字頭、活塞桿、氣缸、活塞環(huán)、填料、氣閥、冷卻器、和油水分離器等所組成。驅(qū)動機驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)，通過連桿、十字頭和活塞桿帶動活塞進行往復(fù)運動，對氣 體進行壓縮，出口氣體離開壓縮機，如有級間冷卻器則先進入冷卻器后，再進入油水分離器進行分離和緩 沖，然后再依次進入系統(tǒng)或下一級進行多級壓縮。

7、 活塞式壓縮機的驅(qū)動： （1 ）對驅(qū)動機的要求 ａ、驅(qū)動機功率充足?；钊綁嚎s機廣泛用于中小流量、高壓下，耗功有大有小，但驅(qū)動機功率必須足夠，并留有一定的富裕量 ｂ、盡量與壓縮機直聯(lián)?；钊綁嚎s機的工作轉(zhuǎn)速一般比較低，盡量采用與原動機直聯(lián)，避免采 用中間齒輪變速器 ｃ、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)簡單，起動迅速方便，容易開停車 ｄ、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小，防爆，安全可靠，能長周期運行 （2 ）驅(qū)動機種類 目前，活塞式壓縮機采用的驅(qū)動機主要是電動機和內(nèi)燃機兩種，在有電的情況下，一般總是采用電動機，只有在沒有電源時或有廉價的天然氣或煉廠廢氣的

8、場合下，才采用內(nèi)燃機。 電動機的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)比較簡單，起動迅速、簡便，工作安全可靠，維護簡單，重量輕，價格相對低 廉。 活塞式壓縮機一般采用交流電動機，功率在 800KW 以下時，大多采用鼠籠式異步電動機，因為它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，起動方便，價格低廉。但鼠籠式的起動電流較大，會引起電網(wǎng)電壓的波動。如果 在這方面受限制，可采用線繞轉(zhuǎn)子式異步電動機，以防過大的起動電流，但需設(shè)置一套專門的起動裝置，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價格比較昂貴。 異步電動機的功率因數(shù) cos φ <1，因此要消耗很大一部分無功功率，對電網(wǎng)是不利的。為此，當 功率大于  800KW

9、  時，宜采用同步電機，因為同步電機的功率因數(shù) cosφ=1。同步電動機的缺點是結(jié)構(gòu)比較 復(fù)雜，價格較高，對管理水平的要求也較高。 大型壓縮機都是采用電動機剛性聯(lián)結(jié)直接驅(qū)動，或者電機直接裝置在壓縮機的曲軸之上，成為懸掛式電動機。剛性聯(lián)軸器的優(yōu)點是電動機轉(zhuǎn)子可充作壓縮機的飛輪，但在裝配時對中要求較高。 4、活塞壓縮機的適用范圍 根據(jù)活塞壓縮機的特點，可以看出它的適用范圍主要是高壓力、中小流量。根據(jù)壓縮機的使用場合，考慮運轉(zhuǎn)維護方便，動力平衡性，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便等因素，以下為典型對置式壓縮機簡圖  8-2： 對動平衡

10、型壓縮機為活塞作對稱運動的對置型壓縮機，它具有一般臥式壓縮機的優(yōu)點，卻避免了 一般臥式壓縮機的缺點，它是臥式壓縮機的發(fā)展。氣缸水平布置且分布在曲軸箱兩側(cè)，氣缸中心線與曲軸 中心線垂直，每相鄰兩列有一對錯角為 180o 的曲拐，活塞作相對運動。該類壓縮機的動力平衡性能特別 好，其第一、二階慣性力可以完全平衡，慣性力矩也很小，轉(zhuǎn)速可比臥式提高 1~1.5 倍，一般機組可達 300~400rpm 。因此，壓縮機和電動機在質(zhì)量上和外形尺寸上大約可減少 50~60% 。由于活塞對動，相對兩 列的活塞力相反，能互相抵消，減輕了主軸承的負載，改善了軸承的磨損，活塞工作面上的

11、最大載荷和作 用在部件上的應(yīng)力和力矩減小 ，可使壓縮機的尺寸和重量大大減小 。該類壓縮機的系列化和變形比較方便，因此在大中小型壓縮范圍，無論在國內(nèi)外都有獲得了很大的發(fā)展，以壓倒的優(yōu)勢取代了一般臥式和大型立 式壓縮機組。 對置平衡型壓縮機按電動機配置的位置不同可分為Ｈ型和Ｍ型兩種。 Ｍ型壓縮機電動機配置在機身的一端，列間距較小。機身利于整個構(gòu)造，安裝簡單，但其機身和曲軸的剛性不如Ｈ型，而且機身和曲軸的制造也比Ｈ型困難。Ｍ型多用于多種用途的聯(lián)合壓縮機。 第二節(jié) 活塞式壓縮機的主要參數(shù) 1 、排氣量 活塞式壓縮機的排氣量，通常

12、是指單位時間內(nèi)壓縮機最后一級排出的氣體，換算到第一級進口狀 態(tài)的壓力和溫度時的氣體容積值，排氣量常用的單位為 M3/min 或 M3/h 。 壓縮機的額定排氣量 ---- 壓縮機銘牌上標注的排氣量 ---- 是指特定的進口狀態(tài)（一般為 1 大氣壓、 20 ℃）時的排氣量。對于實際氣體，若是在高壓下測得的氣體容積，則換算時要考慮到氣體的可壓縮性的影響。 排氣量表征壓縮機的大小，但并不表明壓縮機所排氣體的物質(zhì)數(shù)量?；すに囍惺褂玫膲嚎s機， 由于工藝計算的需要，需將排氣量折算到標準狀態(tài) （ 101325Pa 、0℃）時的干氣體積值，此值稱為供氣量。 供氣

13、量與排氣量的關(guān)系為 QN=Q0(P1- φ Ps1)T0/(P0T1) 式中 P0、 T0 及 P1 、T1------ 標準狀態(tài)及壓縮機進口狀態(tài)的壓力和溫度， N/m2 、 K φ------ 相對濕度 Ps1----- 進氣溫度 T1 時的水蒸汽飽和蒸汽壓力， N/m2 （Pa） 反之，也可從用戶要求的供氣量，根據(jù)上式換算成壓縮機的排氣量。 2、排氣壓力 活塞式壓縮機的排氣壓力通常是指最終排出壓縮機的氣體壓力，排氣壓力應(yīng)在壓縮機末級排氣接 管處測量，常用單位為 MPa 。 一臺壓縮機的排氣壓力并非固定，

14、壓縮機銘牌上標出的排氣壓力是指額定排氣壓力。實際上，壓縮機可在額定排氣壓力以下的任意壓力下工作，并且只要強度和排氣溫度等允許，也可超過額定排氣壓力 工作。 3、轉(zhuǎn)速 活塞式壓縮機曲軸的轉(zhuǎn)速，常用 r/min(rpm) 表示，它是表征活塞式壓縮機的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。 4 、活塞力 活塞力為曲軸處于任意的轉(zhuǎn)角時，氣體力和往復(fù)慣性力的合力，它作用于活塞桿或活塞銷上?；? 塞力已成為壓縮機系列化、規(guī)格化的一個主要參數(shù)，常用單位為 t（噸）。 5、活塞行程 活塞式壓縮機在運轉(zhuǎn)中，活塞從一端止點到另一端止點所走的距離，稱為一個行程，常用單位

15、為 m （米） 6、功率 活塞式壓縮機消耗的功，一部分直接用于壓縮氣體，稱為指示功，另一部分用于克服機械摩擦， 稱為摩擦功，主軸需要的總功為兩者之和，稱為軸功。單位時間內(nèi)消耗的功稱為功率，常用單位為瓦（ W ） 或千瓦（ KW ）。壓縮機的軸功率為指示功率和摩擦功率之和。 7 、熱效率 （ 1）等溫效率 等溫效率有等溫指示效率和等溫軸效率之分，等溫指示效率是壓縮機理論等溫循環(huán)指示功與實際循環(huán)指示功之比，等溫軸效率系指理論等溫循環(huán)指示功與軸功之比，等溫軸效率也稱全等溫效率。 （2 ） 絕熱效率

16、 絕熱效率也可分絕熱指示效率和絕熱軸效率。一般絕熱效率系指絕熱軸效率，它是壓力縮機的理 論絕熱循環(huán)功與軸功之比。 （ 3） 等溫絕熱效率 將壓縮機理論循環(huán)的等溫指示功與絕熱循環(huán)功相比，其比值稱為等溫絕熱效率。 （4） 比功率 8 、 其它參數(shù) 表示活塞式壓縮機特征的還有其它一些參數(shù)，諸如結(jié)構(gòu)型式（立式、角式、和臥式等）、列數(shù)和 級數(shù)等。 第三節(jié) 活塞式壓縮機的變工況及排氣量調(diào)節(jié) 活塞式壓縮機的排氣量和壓力 (包括中間壓力 )，在機器運轉(zhuǎn)過程中不是固定不變的。外界的氣耗用量不可能隨時都等于壓縮機的排氣量，進出壓縮機的氣

17、體壓力也不會等于壓縮機的預(yù)定設(shè)計壓力。當外 界耗氣量小于壓縮機的排氣量時 ，便需對壓縮機進行排氣量的調(diào)節(jié) ，以使縮機的排氣量適應(yīng)耗氣量的要求。 1、變工況工作 （1 ）吸氣壓力改變 當吸氣壓力降低，排氣壓力不變時，對單級壓縮機，則壓縮比升高，排氣量下降，對于多級壓縮機，主要導(dǎo)致末級壓縮比升高，排氣量有所下降，級數(shù)越多，影響越少。 （2 ）排氣壓力改變 提高壓縮機的排氣壓力，而吸氣壓力不變，對于多級壓縮機來說末級壓縮比最大，但其余各級壓縮比也略有上升，排氣量減少，功率增加。 （3 ）壓縮介質(zhì)改變 介質(zhì)的改變，氣體的絕熱指數(shù)也

18、隨之改變，絕熱指數(shù)高，排氣量和功率都有所增大，重度增大的 氣體，功率也隨之增大。 （ 4）壓縮機轉(zhuǎn)速的改變 在一定范圍內(nèi)增加轉(zhuǎn)速，排氣量會相應(yīng)增加，而且還會影響到氣閥的壽命，所以提高轉(zhuǎn)速要綜合考慮，而且還要對有關(guān)通流部件進行改造。 2、排氣量的調(diào)節(jié) 活塞式壓縮機調(diào)節(jié)氣量方法很多，按根據(jù)排氣改變的情況，可分為間隙調(diào)節(jié)、分級調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào) 節(jié)三種。 壓縮機和氣體耗用機器之間的輸氣管網(wǎng)容積（包括貯氣器在內(nèi)）也是排氣量調(diào)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)。 當壓縮機的排氣量大于氣體耗用量時，輸氣管網(wǎng)中的壓力升高，反之則降低。利用管網(wǎng)中壓力在一定的幅

19、 度范圍（壓力不均勻度）波動，可在短期內(nèi)緩和排氣量不相等的矛盾。顯然，管網(wǎng)容積越大，它的平衡作用越大，或它的壓力不均勻度也越小。管網(wǎng)中應(yīng)用貯氣罐的目的就是加大管網(wǎng)容積。 壓縮機排氣量調(diào)節(jié)是根據(jù)管網(wǎng)中的壓力變化進行的。采用人工操作的調(diào)節(jié)機構(gòu)時，當管網(wǎng)中壓力超過或低于規(guī)定值，即開啟或關(guān)閉調(diào)節(jié)機構(gòu)。采用自動操作的調(diào)節(jié)機構(gòu)時，管網(wǎng)的壓力作用于一定的器械，從而使調(diào)節(jié)機構(gòu)發(fā)生作用。一般來說，趨向于采用自動控制的調(diào)節(jié)機構(gòu)，稱為自動控制。它要求較小的管網(wǎng)容積能達到更小的壓力不均勻度。只在耗氣量相當穩(wěn)定，偶爾需要調(diào)節(jié)的場合，例如化工流程，才采用 手動調(diào)節(jié)。也有在自動控制之外，加用手

20、動調(diào)節(jié)，作為開停車和緊急情況時的操作。 （1 ） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 活塞式壓縮機的排氣量與轉(zhuǎn)速成正比，改變壓縮機的轉(zhuǎn)速就可以調(diào)節(jié)排氣量。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)目前主要應(yīng)用于直流電動機和內(nèi)燃機驅(qū)動的壓縮機中。 （2 ） 管路調(diào)節(jié) 在管路方面增加適當?shù)臋C構(gòu)，利用適當程度的阻塞或旁通來進行排氣量的調(diào)節(jié)，而壓縮機本身結(jié)構(gòu)并無改變，因此管路調(diào)節(jié)可以應(yīng)用任一原來不具有排氣調(diào)節(jié)的壓縮機上。 （ 3）節(jié)流進氣調(diào)節(jié) 在壓縮機進氣管路上裝有節(jié)流閥，通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)入口流量，從而調(diào)節(jié)壓縮機排量 （ 4）停止進氣調(diào)節(jié) 停止進氣調(diào)節(jié)是隔斷進氣管路，使壓縮機進入空轉(zhuǎn)

21、而排氣量為零。多用于開停機狀況。 （ 5）旁路調(diào)節(jié) 旁路調(diào)節(jié)是將進氣管和排氣管用普通管路和旁通閥加以連通，來達到調(diào)節(jié)排氣量的目的。調(diào)節(jié)時只要打開旁通閥，排出的氣體便又回入進氣管線。 按照旁路閥開關(guān)的方式不同，旁路調(diào)節(jié)又可分為節(jié)流連通和自由連通兩種 ａ、節(jié)流連通 調(diào)節(jié)時閥門根據(jù)需要調(diào)節(jié)的氣量開至適當?shù)某潭?，讓一部分氣體經(jīng)旁路閥節(jié)流后回入進氣管內(nèi)。 這種調(diào)節(jié)屬于連續(xù)調(diào)節(jié)，它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)簡單，排氣量可連續(xù)地變化，可使排氣量在 100% 到 0% 的范圍內(nèi)進行分級調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào)節(jié)。其缺點是高壓氣體節(jié)流，壓縮機功率消耗一點也未減少，經(jīng)濟性較差。但

22、 由于這種調(diào)節(jié)方式結(jié)構(gòu)簡單，常應(yīng)用于短期地不經(jīng)常調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)幅度很小的場合，也可作備用的和輔助的調(diào)節(jié)之用。 ｂ、自由連通 調(diào)節(jié)時旁路閥完全打開，使壓縮機排出的氣體僅克服旁路管路及旁路閥阻力進入進氣管線，然后通過氣缸的進氣的排氣形成封閉的循環(huán)流動，壓縮機進入空轉(zhuǎn)?？辙D(zhuǎn)期間壓縮機消耗的功率主要用于克服氣閥和管路中的阻力。當旁路閥的旁路管線具有足夠大的通流截面時，排氣壓力和進氣壓力差別很小，空轉(zhuǎn)功率也不大，反之會形成相當大的功率消耗。自由連通時，排氣管路中必須備有止回閥，防止管網(wǎng)氣體 倒竄回壓縮機中。 （ 6）頂開吸氣閥調(diào)節(jié) 作用于氣閥的調(diào)節(jié)是使進排

23、氣閥之一在工作中完全或局部地喪失其正常作用，從而改變壓縮機的排氣量。鑒于氣閥的工作狀況和壓縮機的功率清耗，目前只在進氣閥上裝設(shè)調(diào)節(jié)的措施。頂開吸氣閥法的調(diào) 節(jié)原理是在吸氣閥內(nèi)裝一壓叉，當需要降低排氣量時，壓叉頂開吸氣閥的閥片，使部分或全部已吸入氣缸內(nèi)的氣體又流回到吸氣管中，以實現(xiàn)排氣量的調(diào)節(jié)。壓開進氣閥的驅(qū)動機構(gòu)即卸荷器，有活塞式卸荷器和 隔膜式卸荷器兩種，如上圖： 活塞式卸荷器調(diào)節(jié)時通過調(diào)節(jié)器來的高壓氣體進入卸荷器缸，推動小活塞克服彈簧力，使壓叉壓開閥片。當需要恢復(fù)正常時，由調(diào)節(jié)器將卸荷器與大氣接通，小活塞在彈簧力作用下升起，壓叉脫離閥片。 這種結(jié)

24、構(gòu)小活塞免不了要泄漏氣體 ，而隔膜式卸荷器可克服此缺點 。隔膜式卸荷器除了將活塞換成膜片外，還是裝設(shè)在氣缸外面的，卸荷器僅中心桿伸入氣缸的進氣腔，故檢查和修理比較方便，對于高壓級進氣腔 小時也能適用。 多級壓縮機應(yīng)用頂開進氣閥調(diào)節(jié)時，各級均設(shè)有壓叉，調(diào)節(jié)時各級進氣閥應(yīng)同時壓開。 一般有下列兩種調(diào)節(jié)形式： ａ：完全頂開吸氣閥： 是一種氣動完全頂開吸氣閥的調(diào)節(jié)裝置，利用氣源動力，通過壓叉頂開吸氣閥閥片。 ｂ：部分頂開吸氣閥： 吸氣閥不是完全開啟，而只是部分開啟。因此該調(diào)節(jié)裝置氣體溫度高，氣密性差，很少采用。 （7 ）補充余

25、隙法 此法的作用原理是在氣缸余隙附近裝一個補充余隙容積，調(diào)節(jié)時打開其上的余隙調(diào)節(jié)閥使其與氣 缸余隙相通，于是氣缸余隙增大，減少輸氣量，達到調(diào)節(jié)的目的。一般可調(diào)節(jié)的范圍在 0~25% 。 第四節(jié) 活塞式壓縮機的潤滑 活塞式壓縮機潤滑，要求在所有作相對運動的表面注入潤滑油，形成油膜，以減低磨蝕，減少摩擦功耗，冷卻摩擦表面，同時還起到油膜密封作用。對潤滑系統(tǒng)的基本要求： （ 1） 要有可靠的供油裝置，保證有適量的潤滑油輸送至各運動部位 （2 ） 要有凈化和冷卻潤滑油的裝置 （ 3 ） 系統(tǒng)中要有便于檢查供油情況的部位和儀表

26、 （ 4） 供油系統(tǒng)緊湊，便于拆裝和清洗 根據(jù)壓縮機的結(jié)構(gòu)特點，有以下兩種潤滑方式： ａ、飛測潤滑：多用于小型無十字頭壓縮機中，其特點是氣缸與傳動部件的摩擦面，均靠裝在連桿上的打油桿將油飛測到潤滑部件進行潤滑，這樣氣缸和傳動機構(gòu)需共用一種潤滑油。氣缸內(nèi)帶油量較 大。 ｂ、壓力潤滑：常用于大中型有十字頭的壓縮機中，這種潤滑方式往往分為兩個獨立的系統(tǒng)： 氣缸及填料函部分靠注油器供油，潤滑傳動部件靠齒輪油泵或螺桿泵供油潤滑。 1、氣缸及填料的函的潤滑 由于氣缸內(nèi)氣體壓力較高，多采用注油器供油潤滑。氣缸與填料函處注入的油量必須適當，若油量

27、不足將引起強烈摩擦，使運動部件表面磨損，若油量過多，不僅浪費，而且氣體帶油量大，將影響氣閥 的開關(guān)，甚至造成爆炸事故。 2 、傳動機構(gòu)的潤滑 傳動機構(gòu)的潤滑根據(jù)油泵的傳動方式又分為內(nèi)傳動和外傳動兩種： ａ：內(nèi)傳動：油泵由主軸直接帶動，曲軸箱作為循環(huán)油箱，其結(jié)構(gòu)比較簡單，緊湊，多用于中小 型壓縮機 ｂ：外傳動：油泵單獨驅(qū)動，形成一個獨立的供油系統(tǒng)，多用于大型壓縮機中，因為其需要的潤滑油量較多，油泵較大，油路的其它部件體積也較大，不便由主軸直接驅(qū)動油泵。無論是內(nèi)傳動還是外傳 動，油路均是循環(huán)的，循環(huán)油路上還必須設(shè)置油冷卻器與

28、油過濾器。 潤滑油的循環(huán)路線，通常有以下幾種類型： A 型油路：油泵 曲軸中心孔 連桿大頭 連桿小頭 十字頭滑道 回入油箱 (主軸承靠飛測潤滑 )。A 型油路可以在機身內(nèi)不設(shè)置任何油路，多用于單 曲拐及雙曲拐壓縮機上。當曲拐數(shù)目多時，由于難以保證均勻分路供油而不宜采用。 B 型油路：油泵 機身主軸承 連桿大頭 連桿小頭 十字頭滑道 回入油箱。這種油路要求在機身內(nèi)設(shè)有總油管，由分油管輸油至各主軸承，以使各 部供油較均勻。多列壓縮機均采用此種油路。 C 型油路：這種油路是從油泵來的油分成兩路并聯(lián)輸油。一路是依次經(jīng)十字頭上滑板和

29、下滑板，再流 回油箱；另一路是順次經(jīng)機身上主軸承、連桿大頭、連桿小頭、十字頭銷，再流回油箱。其與 B 型油路類 似，其特點為：考慮到 B 型油路經(jīng)過部位過多，由于各部位的陰力和泄漏，可能會使后邊潤滑部位供油不足，故此油路才分成兩并聯(lián)油路以克服該缺點。但應(yīng)注意由于并聯(lián)油路各段陰力不同，會引起供油量不平 衡。因此，在上下滑板進油孔處應(yīng)裝調(diào)節(jié)閥。 3、潤滑油的選用 氣缸與填料函的潤滑油，由于直接與氣體接觸，而且處于高溫高壓下，必須滿足下列條件： （1 ） 潤滑油在高溫下具有足夠的粘度，以保持一定的油膜強度和一定的密封能力 （ 2） 具有良好的

30、化學(xué)穩(wěn)定性，即不會變質(zhì)，不與被壓縮氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng) （3 ） 具有一定的閃點，通常要比排氣溫度高 20~30 ℃ （4 ） 不應(yīng)與氣體中含有的少量水形成乳化物 為滿足上述要求，我公司一般選用 19 號壓縮機油或 100 號空氣壓縮機油。 傳動系統(tǒng)的潤滑油，由于工作溫度不超 70 ℃，且不氣體直接接觸，因此潤滑油一般用機械油，如 上 30# 、40# 、50# 機械油，或選用質(zhì)量要求高一些的如 68# 抗磨液壓油等。 第五節(jié) 活塞式壓縮機的主要零部件 活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)形式雖然繁多，但其主要組成 部分基本相同。一臺完整的壓縮機組包

31、括兩 大部分。一為主機、一為輔機。主機包括機身、中體、氣缸組件、傳動部件、活塞組件、氣閥和密封組件以及驅(qū)動機等。輔機包括潤滑油系統(tǒng)、級間冷卻系統(tǒng)、輔助管路系統(tǒng)等。下面就壓縮機的主要零部件作一 個簡單的介紹。 1、氣缸 氣缸是構(gòu)成壓縮容積實現(xiàn)氣體壓縮的主要部件，為了能承受氣體壓力，應(yīng)有足夠的強度，由于活塞子在其中運動，內(nèi)壁承受摩擦，應(yīng)有良好的內(nèi)潤滑及耐磨性，為了逸散氣缸中進行功熱轉(zhuǎn)換時所產(chǎn)生的熱量，應(yīng)有良好的冷卻措施。為了減少氣流阻力，提高效率，吸排氣閥要合理布置?？傊?，氣缸結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 材質(zhì)和加工要求較高。 氣缸通常采用水做冷卻

32、介質(zhì)，它是由環(huán)形的體、缸蓋及缸座組成。吸、排氣閥配置在缸蓋與缸座上，缸體有三層壁，除了構(gòu)成工質(zhì)容積的一層壁外，還有構(gòu)成水道及氣道的兩層壁，缸體上設(shè)置潤滑油接 管，氣缸軸側(cè)設(shè)置防止泄漏的填料函，缸蓋上設(shè)置調(diào)節(jié)氣量裝置。 氣缸水隔套的作用供冷卻水帶走壓縮過程中產(chǎn)生的熱量，改善氣缸壁的潤滑條件和氣閥的工作條件，并使氣缸壁溫度均勻減少氣缸變形，水套的布置除了冷卻缸壁、填料函等處外，還要冷卻氣閥，為了避免在水套內(nèi)形成死角和氣囊，以提高傳熱效果，冷卻水一般是從氣缸一端的最下部進入水套，從氣缸另 一端的最高點引出，另外為了清洗水套內(nèi)部的泥芯，在缸體上有時還開設(shè)了一些手孔。

33、 2、曲軸 -連桿機構(gòu) （ 1） 曲軸圖 8-5-1 （2） 曲軸是活塞式壓縮機中重要運動部件之一，它在工作中接受驅(qū)動機一般以扭矩形式輸入 的動力，并把它轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)作用力，壓縮氣體而做功。它周期性地承受著氣體壓力和慣性力，因而 產(chǎn)生交變的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 。它不僅應(yīng)該具有足夠的疲勞強度 ，而且還應(yīng)該具有足夠的剛性和耐磨性。 一根曲軸至少具有三個部分，即主軸頸、曲柄和曲柄銷（或稱連桿軸勁）。曲柄和曲柄銷構(gòu)成的彎曲部分稱為曲拐，根據(jù)機器的需要一根曲軸可以由一個或幾個曲拐所組成。 曲軸運轉(zhuǎn)中所需潤滑油通常是從軸承處通過主軸頸加入的，并通過曲軸內(nèi)部

34、加工的孔道引至曲拐銷，一般有斜油孔和直油孔兩種。直油孔的優(yōu)點是在經(jīng)過圓角過渡部分時，不影響該處的強度，但一般情 況下加工比較復(fù)雜，清洗油孔也不方便。斜油孔加工清洗方便，但削弱了曲軸強度。 （2 ）連桿 圖 8-5-2 連桿是連接曲軸與十字頭（活塞）的部件，它將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成活 塞的往復(fù)運動。其一端與曲軸相連，稱為連桿大頭，作旋轉(zhuǎn)運動；另一端與十字頭銷（或活塞銷）相連，稱為連桿小頭，作往復(fù)運動；中間部分稱為連桿體，作擺動。 連桿的形式有開式連桿、閉式連桿、叉形連桿和主副連桿。目前應(yīng)用較多的是開式連桿。 ① 連桿體 連桿體連接連桿大頭和連桿

35、小頭其截面一般有圓形、扁形、及工字形等，常用工字截面，連桿體的截面尺寸沿其長度直線變化。接近大頭處最大，接近小頭處最小。 為了能將大頭瓦處的潤滑油引向小頭瓦，連桿體內(nèi)部鉆有油孔，個別設(shè)計也有用旁設(shè)潤滑油管的辦 法來導(dǎo)油。 由于連桿體在連桿力及橫向慣性力的作用下承受著交變的拉、壓及橫向彎曲的作用，因此要求具有 足夠的強度和穩(wěn)定性。 ② 連桿大頭 連桿大頭通過螺栓與曲柄鎖連接，傳遞動力，連桿大頭瓦襯耐磨的軸瓦，軸瓦用巴氏合金澆鑄而成。過去通常采用巴氏合金厚壁瓦，近年來國內(nèi)外趨向于采用薄壁瓦，由于薄壁瓦與大頭孔內(nèi)徑裝配時有 一定的過盈量，裝入

36、大頭孔后，在螺栓的壓緊力下使它緊貼于連桿大頭上，其貼合度應(yīng)大于 70% ，因而它 的承受能力比厚壁瓦大。 ③ 連桿小頭 連桿小頭與十字頭銷相配合。小頭孔內(nèi)襯有耐磨的小頭瓦近年來它趨向于采用多油槽的整體銅 套，材料為鑄造錫青銅 ZQSn8-12 或 ZQSn8-21 。 連桿大小孔中心線應(yīng)平行，不平行度在 100mm 長度上不大于 0.03mm 。 ④ 連桿螺栓 連桿螺栓是壓縮機中最重要的零件之一。它承受很大的交變載荷和幾倍于活塞力的預(yù)緊力，它的斷裂將造成嚴重事故，因此連桿螺栓不僅要求有足夠的靜強度，更重要的

37、是要有較高的耐疲勞斷裂能力。連桿螺栓一般為單頭螺栓，螺栓頭原支承面必須嚴格垂直于螺栓中心線。為降低剛度，增加螺栓的彈性，減 少螺栓體內(nèi)應(yīng)力變化的幅度，螺栓體做得比螺紋部分細些。 （ 3）十字頭 十字頭是連接活塞桿與連桿的部件，它在中體導(dǎo)軌里作往復(fù)運動，并將連桿的動力傳給活塞部件，對十字頭的基本要求是重量輕，耐磨，并具有足夠的強度。 ①十字頭與連桿的連接 十字頭與連桿的連接方式多采用閉式。在閉式結(jié)構(gòu)中，連桿小頭放在十字頭內(nèi)，剛性好，與連桿、活塞桿的連接較為簡單。該連接由十字頭銷完成，十字頭銷分為浮動銷與固定銷兩種，浮動銷為一圓柱體，制造簡單，能在銷座

38、及連桿小頭內(nèi)緩緩轉(zhuǎn)動，磨損均勻，但浮動銷沖擊較大。固定銷靠錐度壓緊在十字頭 體中，該銷的中段為圓柱體，兩端具有 1/10~1/20 的錐度，用螺釘與壓板壓緊。 十字頭銷為一重要零件，它傳遞全部連桿力，要求韌性好，耐磨和疲勞，它的材料常用 20# 鋼， 表面滲碳、淬火。 ②十字頭與活塞桿的連接 螺紋連接 A 螺紋連接 B 十字頭與活塞桿的連接主要有螺紋連接、連接器連接以及法蘭連接等。各種連接方式均應(yīng)采取防松措施，以保證連接的可靠性。目前大中型壓縮機常采用螺紋連接。 ③十字頭滑板 十字頭滑板用來承受側(cè)向力，滑板可與十字頭體做

39、成一體，稱為整體十字頭，也可做成分開的，稱為分式十字頭。整體十字頭制造簡單，重量輕，近年來由于加工和材料質(zhì)量的提高，在中、小型壓縮機組中，廣泛采用整體十字頭。它的缺點是磨損后間隙無法調(diào)整，只能更換十字頭。大型壓縮機的十字頭體和滑板一般都分開，以便調(diào)整滑板和導(dǎo)軌間的間隙，并在滑板上澆鑄巴氏合金。當巴金合金磨損后，可在滑板與十字頭體的結(jié)合面之間用增加墊片的方法來補償間隙，待巴氏合金磨損得完全不能使用時，再拆下 重新澆鑄。 3、活塞組件 活塞組件包括活塞、活塞桿及活塞環(huán)等，它們在氣缸中作往復(fù)運動，起著壓縮氣體的作用。 （ 1）活塞

40、 活塞的結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有以下幾種：筒型活塞、盤形活塞、級差式活塞、組合活塞、柱塞 等。 盤形活塞：該活塞適用于有十字頭的雙作用氣缸，形狀如圓盤形，材料為鑄鐵或鑄鋁，為了減輕 重量，活塞常做成中空結(jié)構(gòu)，為了加強端面的剛性與結(jié)構(gòu)長度，在活塞兩端面設(shè)置數(shù)根加筋板把兩個端面 連接起來?；钊膱A柱面上開有活塞環(huán)槽。臥式壓縮機中，直徑較大的盤形活塞，在下部 90o~120o 范圍 內(nèi)為承壓面，承壓面用巴氏合澆制而成，在承壓面的端部開有 2o~3o 的坡度，其兩邊也應(yīng)稍許銼去一些， 有利于形成潤滑油層。為防止熱膨脹和活塞與氣缸磨下沉?xí)r加劇磨損，活塞的外圓

41、與氣缸內(nèi)圓面應(yīng)留有 1~2mm 的間隙（承壓面除外） 。在無油潤滑壓縮機中，通常用填充氟塑料等耐磨材料制成各種形式的支承 環(huán)作為活塞的承壓面。 （ 2）活塞桿 活塞桿將活塞與十字頭連接起來，傳遞作用在活塞上的力，帶動活塞運動。它與活塞的連接方式通常有螺紋連接、凸肩和卡箍連接、錐面連接?；钊麠U與十字頭連接一端車有螺紋。由于活塞桿承受交變 載荷，應(yīng)盡可能減少應(yīng)力集中影響，因此，連接螺栓采用細牙螺紋，且根部圓弧半徑大一些。 （ 3）活塞環(huán) 活塞與氣缸之間存在相對滑動，必須留有一定的間隙，活塞環(huán)的主要作用是密封氣缸與活塞之間的間隙，防止氣體從壓縮容積

42、的一側(cè)漏向另一側(cè)，此外還有均布潤滑油的作用?；钊h(huán)為一開口環(huán)，在自 由狀態(tài)下，其外徑大于氣缸的直徑，裝入氣缸后，環(huán)徑縮小，僅在切口處留下一個熱膨脹間隙。 活塞環(huán)依靠節(jié)流與阻塞來密封，其密封原理如下圖： 當環(huán)裝入后，由于環(huán)的彈性，產(chǎn)生預(yù)緊力 Pk ，使環(huán)緊貼在氣缸壁上，當氣體通過金屬表面高低不平的間隙時，受到節(jié)流與阻塞作用，壓力自 P1 降至 P2，同時由于活塞環(huán)和環(huán)槽間有側(cè)間隙，環(huán)緊靠在壓力低的一側(cè)。所以在活塞環(huán)內(nèi)表面與環(huán)槽之間的間隙處有一個近似等于 P1 的氣體壓力作用著，而沿活塞外表面作用的氣體壓力則是變化的，從 P1 至 P2，其平均值近似等于 1/

43、2 （P1+P2 ），這樣，便在半徑方向產(chǎn)生了一個壓力差， P≈P1-1/2 （P1+P2 ）=1/2（ P1-P2 ），這個壓力差使活塞環(huán)緊貼在氣缸壁上，達到密 封作用，同理在軸向也有一個壓力差，把環(huán)緊壓在環(huán)槽側(cè)面上起密封作用，氣缸內(nèi)壓力越大，密封壓緊力也越大，表明活塞環(huán)具有自緊密封的特點。在活塞與氣缸相互運動的工作面間，完全地阻止泄漏是不可能 的。普通的活塞環(huán)都有切口，氣體能通過切口泄漏。此外，氣缸和活塞環(huán)的圓度和圓柱度誤差及環(huán)槽和環(huán)的端面平面度誤差也是造成泄漏的因素。所以，通常采用多個活塞環(huán)，經(jīng)多次節(jié)流阻塞，便可起到密封要求。有研究表明，氣體經(jīng)過第一道活塞環(huán)阻流密封作用后，仍

44、要泄漏至第一道環(huán)之后。在流經(jīng)切口間隙之 際，由于節(jié)流作用，此時壓力約降至氣缸內(nèi)氣體壓力的 26% 。經(jīng)第二道環(huán)的密封作用后，氣體壓力約為原壓力的 10% 。到第三道環(huán)后約為 7.6% 。因此活塞環(huán)的密封作用主要靠前面三道環(huán)所承擔(dān)，但在實際使用 中，尤其是在高壓級中，第一道環(huán)所承受的壓力差的絕對值比低壓級時為大，磨損也快。第一道環(huán)磨損后使切口增大，泄漏量大大增加，即失去密封作用，這時主要壓力差便由第二道環(huán)承受。第二道環(huán)即起到第一道環(huán)作用，其磨損也將加劇，依次類推。因此，通常采用較多的活塞環(huán)，以延長更換時間。活塞環(huán)通常在每個環(huán)槽內(nèi)放置一道，其結(jié)構(gòu)按所用材料一般制成具有切口的整體式環(huán)，活

45、塞環(huán)的切口有直切口、斜切 口和搭切口三種，如下圖 8-14 。 (a)直切口  (b) 斜切口  (c) 搭切口 直切口制造簡單，泄漏量與切口的泄漏截面成正比。斜切口制造也簡單，因泄漏截面應(yīng)為垂直截 面，故在相同切口寬度時它比直切口要小，從而減少了泄漏量。一般取傾角為  45o~60o  。搭切口制造較為 復(fù)雜，因其切口呈階梯形，工作時互相搭接，故

46、氣體不能直接地通過切口而需經(jīng)過兩次曲折，所以泄漏量 能大大減少。 4、密封組件 為了密封存活塞子桿穿出氣缸處的間隙，通常用一組密封填料來實現(xiàn)密封。填料是壓縮機中易損件之一。對填料的主要要求是：密封性好、耐磨性好、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、標準化，通用化 程度高。 壓縮機中的填料都是借助于密封前后的氣體壓力差來獲得自緊密封的。根據(jù)密封前后氣體的壓力差，氣體的性質(zhì)，對密封要求，可選用不同的填料密封結(jié)構(gòu)形式。常用的填料有適用于中、低壓的平面填 料和適用于高壓的錐形填料兩種。 平面填料函  它一般用在低壓，有前置填料函結(jié)構(gòu)中，

47、適用于  60~100MPa  以下的壓力，一般由幾 組共同組成壓縮機的密封系統(tǒng)。 填料函的每個密封室主要由密封盒、閉鎖環(huán)、密封圈和鐲形彈簧等零件組成?？繗飧讉?cè)的環(huán)是閉鎖環(huán)，是三瓣的；另外一側(cè)是密封圈，是六瓣的；三瓣環(huán)的作用是軸向地遮住六瓣環(huán)的切口并讓高壓氣體通過本身的切口流入小室，起主要作用是六瓣環(huán)，其密封原理和活塞環(huán)的密封相似，在安裝時，三瓣環(huán)靠近 氣缸處，六瓣環(huán)放在三瓣環(huán)外邊，否則不起密封作用。 5、氣閥組件 氣閥的作用是控制氣缸中的氣體的吸入和排出。壓縮機上的氣閥都是自動氣閥，即氣閥的啟閉不是用專門的控制機構(gòu)而是靠氣

48、閥兩側(cè)的壓力差來自動實現(xiàn)及時啟閉的。氣閥是重要的易損件之一，它直接 關(guān)系到壓縮機運轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟性。 對氣閥的主要要求是： （ 1 ） 氣閥開閉及時，關(guān)閉時嚴密不漏氣 （2 ） 氣流通過氣閥時，阻力損失小 （ 3 ） 氣閥使用壽命長 （ 4） 氣閥形成的余隙容積小 （5） 噪音小 目前，氣閥的結(jié)構(gòu)型式很多，最常使用的為環(huán)狀閥。一般由四部分組成 ： （ 1）閥座 它具有能被閥片覆蓋的氣體通道，是與閥片一起閉鎖進氣（或排氣）通道，并承受氣 缸內(nèi)外壓力差的零件 （ 2 ）啟閉元件 它是交替地開啟與關(guān)

49、閉閥座通道的零件，通常制成片狀者稱閥片 （ 3 ）彈簧 是關(guān)閉時推動閥片落向閥座的元件，并在開啟時抑制閥片撞擊升程限制器 （4 ）升程限制器 是限制閥片的升程，并往往作為彈簧承座的零件。 閥座與升程限制器上都有環(huán)形通道供氣體通過，閥片與閥座上的密封口貼合形成密封，并靠閥片的啟閉來控制氣體的吸入與排出，為保證閥片啟閉時不偏斜，在升程限制器上加工成幾個同心圈的凸臺，對 閥片起導(dǎo)向作用，閥片的升起高度（即升程 h）由導(dǎo)向凸臺的高度來控制，升程限制器上裝有彈簧，當閥片處于關(guān)閉狀態(tài)時，把閥片壓緊在閥座上，當閥片開啟時起緩沖作用，閥座與升程限制器用螺栓擰緊，并

50、 需加防松措施。吸排氣閥工作時，氣閥是在閥片兩邊的壓力差作用下啟閉的，完成吸排氣過程，如在吸氣過程中， 當氣缸內(nèi)的壓力低于吸入管道中的壓力時，當兩者所造成的壓力差 ΔP足以克服彈簧壓緊力 Ps 片及部分彈簧的運動質(zhì)量慣性力 Pm 之和時，閥片被頂開，氣體開始吸入，隨后閥片繼續(xù)開啟并貼到升程  與閥 限制器上，氣體繼續(xù)進入氣缸，直至活塞到達止點附近時，活塞速度劇下降，氣體的速度也隨之降低，于是作用在閥片上的氣流動壓力也變小，當彈簧力大于氣體推力及閥片彈簧的慣性力時，彈簧隨即把閥片頂回，閥片開始關(guān)閉并最終重新落在閥座上，吸氣閥閥片關(guān)閉而完成吸氣過程，排氣

51、亦然。 網(wǎng)狀閥結(jié)構(gòu)基本上和環(huán)狀閥相同，但各環(huán)閥片以筋條聯(lián)成一體，略呈網(wǎng)狀故稱網(wǎng)狀閥，如圖示，這種閥片本身具有彈性，在閥片從中心數(shù)起的第二圈上，將徑向筋條銑出一個斜切口，同時在很長一段弧內(nèi)銑薄使之具有彈性。這樣當閥片中心圈被夾緊，而外緣四圈做為閥片時，不需要導(dǎo)向塊便能上下運動。 網(wǎng)狀閥片各環(huán)起落一致，且沒有摩擦，對氣缸無油潤滑壓縮機特別適用。 有時也采用中心導(dǎo)向的網(wǎng)狀閥結(jié)構(gòu)，其閥片沒有固定部分和彈性部分，這種網(wǎng)狀閥避免了彈性部分易于斷裂的可能性，又擴大了通道數(shù)目。如果中心導(dǎo)向塊采用自潤滑材料，同樣可以適用于氣缸無油潤 滑壓縮機。 網(wǎng)狀閥中即可采用圓柱形彈

52、簧，又可用片形彈簧，并采用緩沖片以緩和閥片對升程限制器的沖 擊。相比于環(huán)狀閥，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造加工難度大，技術(shù)要求高，應(yīng)力集中處多，運行中易于損壞，應(yīng)用 較少。但隨著近幾年的技術(shù)進步，如采用 PEEK 材質(zhì)等，網(wǎng)狀閥的應(yīng)用也越來越廣泛。 6 、飛輪及盤車機構(gòu) 在壓縮機的運轉(zhuǎn)過程中，曲軸受驅(qū)動力矩和阻力矩的作用，在曲軸同轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)之中，阻力矩所消耗的功和驅(qū)動機所供給的功是相等的。然而，曲軸的阻力矩是一個隨曲軸旋轉(zhuǎn)角束度變化的力矩，驅(qū)動力矩則基本上是一個定值，所以這兩者在一轉(zhuǎn)之中的瞬間值經(jīng)常是不平衡的，這就會引起曲軸的加速、減速現(xiàn)象。 即： Md－ Mk=J

53、ε Md 、 Mk—— 驅(qū)動力矩和阻力矩 J—— 壓縮機組中的全部旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動慣量 ε——壓縮機曲軸的瞬時角加速度，加速時為正，減速時為負 在壓縮機運轉(zhuǎn)時，總不希望角速度有很大的波動，因此設(shè)計時可以人為地用加飛輪的辦法提高轉(zhuǎn)動 慣量 J，以降低瞬時角加速度 ε。如果人為地增加轉(zhuǎn)動機構(gòu)的質(zhì)量，也即增加其轉(zhuǎn)動慣量 J，則在同樣的轉(zhuǎn) 矩差值下，轉(zhuǎn)軸的角加速度 ε就可以減小，這就可以促使壓縮機的運轉(zhuǎn)趨向平穩(wěn)。飛輪就是一個具有較大 轉(zhuǎn)動慣量的部件，在壓縮機轉(zhuǎn)軸上增設(shè)飛輪，其目的就在于使壓縮機轉(zhuǎn)速均勻化。 < 在壓縮機的運轉(zhuǎn)中飛輪起

54、著轉(zhuǎn)換能量、儲、放能量的作用，而其本身并不消耗功。當 Md ＞Mk  即有 盈功存在時，飛輪和轉(zhuǎn)子一起加速運轉(zhuǎn)，盈功轉(zhuǎn)化為飛輪的動能儲存在飛輪內(nèi)防止轉(zhuǎn)子作更大的加速；當 Md ＜ Mk 時，虧功使飛輪減速，飛輪即釋放出動能以彌補驅(qū)動功的不足，從而避免轉(zhuǎn)子更大的加速。飛輪就是如此通過儲放能量（動能）來調(diào)節(jié)壓縮機在一轉(zhuǎn)中的角速度，使轉(zhuǎn)速均勻化的。 壓縮機具有運動部件的盤車機構(gòu)，在壓縮機的安裝和檢修等情況下必須盤車，以檢查裝配的正確性或壓縮機運動部件在要求位置上定位的正確性。此外，在長期停車后，壓縮機開車前必須盤車，使所有 需要潤滑的表面配油。在吹掃壓縮機氣道時也

55、要盤車。 盤車機構(gòu)有手動和電動盤車機構(gòu)，中小型壓縮機可采用手動盤車機構(gòu)，大型壓縮機采用電動盤車機構(gòu)。電動盤車機構(gòu)可裝在壓縮機內(nèi)用齒輪或蝸桿運動副使曲軸旋轉(zhuǎn)。盤車電動機驅(qū)動蝸桿，并通地它轉(zhuǎn)動蝸輪、圓柱形齒輪副，使套裝在曲軸端的齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動曲軸轉(zhuǎn)動而達到盤車的目的。盤車機構(gòu)必須設(shè)置切換手柄，當需要盤車時，轉(zhuǎn)動手柄，借此撥動與手柄相聯(lián)的沿雙鍵滑動的齒輪，使其與盤車齒輪相嚙合，才可盤車。當壓縮機具有敞開的飛輪或帶齒冠的專用圓盤時，可采用杠桿式盤車器。盤車機構(gòu)一般設(shè)置在壓縮機氣缸與電機中間。在飛輪在加工出齒冠，盤車電機與一盤車小齒輪相連，當需要盤車時，啟運 動盤車電機底

56、盤的氣墊導(dǎo)軌或扳動盤車杠桿使盤車器齒輪與飛輪齒輪相嚙合，即可盤車。 壓縮機應(yīng)在無負荷的情況下盤車，此時盤車機構(gòu)產(chǎn)生的最大扭矩值是按壓縮機及電動機的摩擦力來 確定的，一般只為有負荷下壓縮機平均反力矩的 8~12% 。轉(zhuǎn)動后，摩擦表面跑合過程中反作用力矩則急劇 下降。 第六節(jié) 輔助系統(tǒng) 活塞式壓縮機的輔助系統(tǒng)包括進排氣緩沖系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。其主要設(shè)備有進排氣緩沖罐、入口過濾器、潤滑油泵、注油器、油冷卻器、油過濾器、集油箱、級間冷卻器、氣液分離器、安全 閥等。大部分設(shè)備已標準化生產(chǎn)，在此介紹一下齒輪泵、注油器和油過濾器。 潤滑油泵

57、中、大型高速壓縮機的潤滑油泵趨向于由單獨電動機驅(qū)動，因為單獨電動機驅(qū)動的油泵可在壓縮機起動之前先開機，待系統(tǒng)達到規(guī)定油壓時再開動壓縮機，這就保證壓縮機起動時便得到充 份潤滑，以利于提高摩擦件的耐久性，特別是當壓縮機起動的轉(zhuǎn)速大于 750rpm 時，如果起動時軸承得不到及時潤滑，則極易燒毀軸瓦。潤滑油泵大多是容積式的，普遍采用的是齒輪泵。 齒輪泵結(jié)構(gòu)如圖 8-20 所示，一對互相嚙合的齒輪置于泵體內(nèi)，齒輪旋轉(zhuǎn)時潤滑油由入口吸進，充滿齒隙，并在齒輪旋轉(zhuǎn)時沿著工作室的外圓周移動。當齒輪進入嚙合時，油從出口被壓出。齒輪反向轉(zhuǎn)動時油的流向反轉(zhuǎn)，因此不允許改變齒輪泵的旋轉(zhuǎn)方向。當齒輪接近完

58、全嚙合時，殘留在其中的油將被封閉，造成封閉容積中的壓力劇增，這是不允許的，通常都在泵體的端平面上加開通道或采取其它措施予以 消除。 油過濾器 潤滑油在使用中不可避免地要被磨屑、塵埃以及和空氣接觸時產(chǎn)生的氧化膠狀物所 污染，這些雜質(zhì)如不及時濾去會使零件出現(xiàn)早期磨損，或堵塞油道。機器的耐久性與潤滑油的清潔程度有很大關(guān)系，因此設(shè)置油過濾器是很重要的。良好的濾油器應(yīng)該具有高的濾油效果和小的流動阻力，同時要 求尺寸小，重量輕。 潤滑油的過濾一般經(jīng)過兩次，即粗濾和細濾，也有采用三次過濾的，即增加精濾過程，因此設(shè)有 粗濾器、細濾器和精濾器。 （ 1）粗濾器 一般做

59、成筒狀，裝于集油箱或曲軸箱的潤滑油管入口處，當潤滑 油尚未進入油泵之前進行過濾，目的在于保護油泵，使之免于進入較大的硬質(zhì)顆粒影響油泵的壽命，當然 也有助于以后的進行細濾。濾網(wǎng)由銅絲制成， 網(wǎng)孔尺寸 0.6mm× 0.6mm ，故僅能濾去 0.8mm 以上的顆粒。 （2）細濾器 裝于油泵之后，細濾器主要有網(wǎng)式和片式兩種。 網(wǎng)式過濾器用 100 目以上的金屬網(wǎng)若干層繞于金屬骨架上。它制造簡單，但體積較大，易堵塞，難清理，一般需同時裝兩個，并裝置切換閥，使壓縮機在連續(xù)運行中當一個被堵塞需拆下清洗時，另一個 可馬上接替工作。 注油器 壓力潤滑中，氣缸

60、和填料處的潤滑油是由注油器提供的。目前，大多采用真空滴油式注油器，該注油器相當于一組柱塞泵，柱塞的往復(fù)運動，靠偏心輪的轉(zhuǎn)動帶動擺桿來實現(xiàn)，當柱塞向下運 動時，泵內(nèi)形成真空，油便從吸油管通過有機玻璃罩內(nèi)滴油管進入泵體，當柱塞向上運動時，吸入泵體內(nèi) 的油即被壓縮排出，注油量的大小，可以通過調(diào)整擺桿的極限位置，改變柱塞行程來調(diào)節(jié)，排出的油壓大 小取決于氣缸內(nèi)的氣體壓力，鐘罩滴油管的作用是顯示油泵是否有油進入，工作是否正常，在氣缸、填料函的注油孔處，必須放置單向閥，以防油管爆裂時氣體倒流。 目前真空滴式注油器已標準化，按壓力來分有 16MPa 以下用的中壓注

61、油器和 16~32MPa 用的高壓 注油器。 第七節(jié) 活塞式壓縮機的運行、維護與管理 一、活塞式壓縮機的試運行 活塞式壓縮機在安裝或檢修完畢并進行最后精找正之后，應(yīng)進行機組的試運轉(zhuǎn)。 1 、機組的運行條件 (1)每臺機組及其附屬設(shè)備均應(yīng)具有制造廠的產(chǎn)品銘牌，其上的技術(shù)數(shù)據(jù)不得涂抹覆蓋。 (2) 每臺機組應(yīng)具有完整的設(shè)備技術(shù)檔案，其中包括有關(guān)技術(shù)規(guī)范、制造廠家技術(shù)說明書、有關(guān)圖紙系統(tǒng)圖、性能曲線、試驗記錄和驗收記錄、安裝說明書和技術(shù)數(shù)據(jù)、重要設(shè)備的安裝記錄、竣工資料、 交接記錄和運行試車記錄、檢修記錄、設(shè)備事故和

62、運行異常記錄以及重大技術(shù)改進記錄等。 (3) 運行操作崗位完好，有必須的規(guī)程、系統(tǒng)圖、操作數(shù)據(jù)、運行日記、試驗記錄、缺陷記錄和值班日記。有必要的使用工具，如塞尺、鉗子、扳子、防爆燈、聽棒和手提式測振儀以及轉(zhuǎn)速表等。具有與 主控制室聯(lián)系的可靠的通訊工具，如對講機或現(xiàn)場擴呼電話。消防器材齊備并置于固定位置，性能良好，便于隨時動用。 (4) 機組完好，具備起動條件 。確認各部位故障都已排除，應(yīng)檢修項目皆已完成，無缺件，無壞件。認真檢查安全閥等安全保護監(jiān)測系統(tǒng)，確認動作靈活準確，各類閥門的開閉已處于開車狀態(tài)。 (5) 機組廠房內(nèi)各主、輔設(shè)備及管道、各層地面、地溝和門

63、窗玻璃等，均已清潔完整，地面平整，溝道有蓋板，危險處有護板，現(xiàn)場照明充足。 (6)生產(chǎn)工藝用料、水、電、蒸汽、儀表風(fēng)和氮氣等質(zhì)量合格供應(yīng)正常充足。 (7) 操作人員必須熟練掌握壓縮機組的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、性能和操作參數(shù)，熟悉操作規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定，通曉安全保護系統(tǒng)和事故處理程序，并經(jīng)實際操作考試合格，不合格者不允許上崗。 (8) 在下述情況下，機組禁止起動：①機組系統(tǒng)或零部件存在故障或缺件未能修好備齊。②油系統(tǒng)或其他輔助系統(tǒng)不正常。⑧大修或故障檢修后，驗收、交接和批準手續(xù)不齊全。 2、重要操作及操作極限值 為了保證機組的正常運行，對機組的關(guān)鍵性重要操作

64、必須慎重，應(yīng)在資料分析、設(shè)備現(xiàn)狀調(diào)查和方案討論以及領(lǐng)導(dǎo)批準后，指定專人負責(zé)執(zhí)行操作，有關(guān)人員和主管領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)當在場。 一般下列操作應(yīng)列為重要操作：①壓縮機組的安裝或檢修后的初次啟動；②重大故障停機后的啟動；②設(shè)備重大改進后啟動和新技術(shù)的第一次試用；④壓縮機組運行條件的重大變動后的啟動與操作。 根據(jù)制造廠的有關(guān)說明書和試驗資料確定機組的操作極限值，在運行中不得超過，其中主要極限值是：①機組各段進、排氣溫度，壓力和流量，②機組的工作轉(zhuǎn)速；⑧機組油系統(tǒng)的壓力和流量。④電動 機的電流值。 3、試運轉(zhuǎn)的目的 5 分鐘。 機組安裝或檢修完畢后

65、進行試運轉(zhuǎn)，其主要目的是：檢驗和調(diào)整機組各部分的運動機構(gòu)，達到良好的跑合；檢驗和調(diào)整電氣、儀表自動控制系統(tǒng)及其附屬裝置的正確性和靈敏性：檢驗機組的潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、工藝管路系統(tǒng)及其附屬設(shè)備的嚴密性，并進行吹掃；檢驗機組的振動和噪音，并對機組所有的機械設(shè)備、電氣和儀表等裝置及其工藝管路的設(shè)計、制造和安裝調(diào)試等方面的質(zhì)量進行全面的考核。在試 運中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)查找原因積極處理，為裝置聯(lián)動試車和投料開車創(chuàng)造條件，作好充分的準備。 4、試運的要點 （ 1）油系統(tǒng)的清洗與試運 壓縮機試運轉(zhuǎn)前，油系統(tǒng)首先應(yīng)進行徹底清洗，一般是先用機械和人工方法除去所有油系統(tǒng)設(shè)備和管路內(nèi)

66、的大量塵土、雜物和油污等，然后采用化學(xué)酸洗法除去設(shè)備及管路中的鐵銹，最后用油進行多次 的油沖洗，一直到合格。油箱內(nèi)注入的潤滑油規(guī)格和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定，當室溫低于 5 ℃時， 應(yīng)將潤滑油加熱至油溫達到 30～35C。 首次試運時，潤滑油應(yīng)進入主軸承和機身滑道，應(yīng)將管接頭拆開，用塑料短管將油引到曲軸箱，以防首次循環(huán)的潤滑油中所帶的污物進入運動部件內(nèi)。電動機的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合油泵的要求，并按操作規(guī)程起動油泵，檢查油壓、音響、振動和發(fā)熱等情況，油壓和油量應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定值?；赜蜏囟雀? 時，應(yīng)向冷卻器送水，以保持潤滑油溫度不超過 35 ℃。潤滑油系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)正常時，應(yīng)連續(xù)運轉(zhuǎn) 24 小時，如過濾器前后壓差大，應(yīng)及時切換、清洗，延長運轉(zhuǎn)時間。在正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，檢驗和凋整油系統(tǒng)聯(lián)鎖裝 置。 循環(huán)油潤滑系統(tǒng)首次運轉(zhuǎn)后，應(yīng)將油箱中的污物全部排放干凈，清洗油箱、吸出粗濾器、過濾器、油泵和管道內(nèi)污油。連接主軸承和機身滑道的供油管接頭．再往油箱內(nèi)注入合格的潤滑油。重新起動油泵、循環(huán)潤滑油系統(tǒng)，同時進行壓縮機盤車，檢查調(diào)整各供油點的油流量，使油壓、油流