活塞式空气压缩机的结构与控制

第二节 活塞式空气压缩机的结构与控制,一、典型结构与主要部件 二、活塞式空气压缩机的润滑和冷却 三、活塞式空气压缩机自动控制的特点 四、活塞式空气压缩机的管理,一、典型结构与主要部件,(一) 气阀阀片的升程,气阀阀片的升程增加： 降低气流速度，增加流量，减小节流损失。 撞击加剧。 弹簧变形量与速度增加，气阀寿命降低。 气阀关闭滞后。,升程限制器限定,转速高，工作压力大，则升程小。,低压级气阀升程高于高压级气阀升程,多级压缩机,升程设计时已定（2-4mm），不要改变。转速高和压力大的升程小。,(二) 气阀泄漏,(三) 对气阀的要求,结构：加工工艺简单，检修方便。 性能：关闭严密，阻力小，起闭及时、阀片、阀座、升程限制器撞击较小，气阀通道形成的余隙容积较小。,(四) 气阀的种类,环状阀（单环、双环） 网状阀 蝶状阀 条状阀 舌簧阀,网状阀,气阀种类,(五) 安全阀,多级压缩机，每级都设有安全阀。,安全阀位置：高压级吸、排阀室,安全阀开启压力：低压级比额定排压高15%。 高压级比额定排压高10%,自动安全保护装置,安全阀开启后空气泄放量应等于或者稍大于压缩机的排气量。,(六) 气液分离器,气液分离器,惯性式(气液分子密度不同),过滤式(气液分子大小不同),吸附式(液体的粘性),止回球阀,泄放阀,二、活塞式空气压缩机的润滑和冷却,1、润滑：润滑方式有压力润滑和飞溅润滑。 1）飞溅润滑： 连杆大端轴承盖上装有击油勺，连杆大端开有导油孔； 气缸润滑靠滴油杯或吸入曲柄箱的部分油雾来润滑。 注意：曲轴箱的油位应保持适中。 2）压力润滑 ： 油泵主轴承连杆大端连杆小端活塞销油箱。 气缸润滑靠注油器。,润滑,油杯滴油润滑气缸上部, 46滴/分钟。,2、冷却： 气缸和缸盖的冷却： 水冷 风冷 水冷形成冷却水套，先气缸后缸盖。缸壁冷却温度不低于30。 对压缩空气冷却 ：中间冷却和末级冷却（后冷却）。 一般为串联套管式冷却（壳管式）。压缩空气管中自上而下流动，冷却水管外自下而上流动。 润滑油冷却： 用海水或淡水冷却，共用或随机泵。一般要求油温保持在50左右。,冷却,降低排气比容,增加气瓶储量,分离油水。,三、活塞式空气压缩机自动控制的特点,自动控制内容包括： 1、自动起、停 2、自动卸载 3、自动泄放 4、冷却水自动控制（控制冷却水量、滑油量） 5、滑油的自动供给 6、自动安全保护（排温、油压、油位、水压）,自动起停,自动卸载和泄放,冷却水自动控制,自动保护,注意判断：滑油温度高，可表现为压力低，出现“低压报警”,自动供油,滴油润滑设供油电磁阀。,四、活塞式空气压缩机的管理,（一）维护与运行管理,1. 起动和停车手动,(1) 一般性检查、盘车,(2) 曲轴箱油位,(3) 供冷却水,(4) 开管路截止阀,(5) 开卸载机构,(6) 按启动按钮,(7) 关卸载机构，关泄放阀(由低压至高压),(1) 开卸载机构,(2) 开泄放阀(由高压至低压),(3) 按停车按钮,(4) 关管路截止阀，停冷却水,起动,停车,2. 运行中检查, 滑油：水冷70 C，风冷80 C，油 位太高或太低都不利。,冷却：水温20 C，温差1015 C，断水应停车、自然冷却，避免“炸缸”。, 气压、气温：各级排气温度160 C，进气瓶温度水冷时(进水温度+30 C)，风冷时(环境温度+40 C), 定时(2h)放残(水、油), 检查漏泄、噪音,3. 检修保养,气阀漏泄现象,阀温度升高，阀盖烫手,级间气压偏高(后级气阀漏) 级间气压偏低(前级气阀漏),排气量降低,漏泄缸排气温度升高,气阀检修,气阀煤油试漏，20滴/min,吸排气阀弹簧3次压紧自由高度残余变形0.5%,检查阀片升程、开口销,紫铜垫退火，阀片研磨,3. 检修保养, 气阀, 润滑油, 冷却系统清洗,对润滑油的要求,良好的抗氧化积碳能力,良好的抗乳化性,适当高的闪点(200240C，高于压缩终点气温2040 C),国产压缩机油,N68、N100、N150, 防止着火与爆炸, 运动部件间隙,3. 检修保养, 气阀, 润滑油, 冷却系统清洗,碱洗法(1%Na2CO3),酸洗法,检查冷却器防蚀锌棒, 防止着火与爆炸, 运动部件间隙, 运动部件间隙,3. 检修保养, 气阀, 润滑油, 冷却系统清洗,活塞环间隙,主轴承间隙,连杆轴承间隙, 防止着火与爆炸,活塞缸壁间隙,气缸余隙,气缸、活塞销、曲柄销、曲轴轴颈的圆度、圆柱度,问题：该间隙增加，低压级余隙？高压级余隙？, 防止着火与爆炸, 运动部件间隙,3. 检修保养, 气阀, 润滑油, 冷却系统清洗,油在高温下分解的积碳沉淀物自燃(不一定达到闪点，有时180200C会发生)。,合理选用滑油,工作温度150 C或低于滑油闪点28C，避免空转过长。,减少积油积碳，定期放残,消除触发自燃的因素,原因,预防措施,防止空气中油分达到爆炸极限, 气缸、活塞环磨损过大, 气阀弹簧损坏、太弱、漏装,二、故障分析,1. 排气量降低, 转速低, 阀片损坏, 阀座与阀片接触不良, 缸盖和缸体接触不良, 滤器堵塞或气阀通道积碳过多, 吸气阀弹簧太强, 余隙容积太大, 气缸冷却不良, 吸气温度太高, 前1级排气量减小, 级间气体外漏,2. 级间压力高于或低于正常值, 后1级排气量减小, 级间冷却不良, 高压缸排气经活塞环漏入低压缸,2. 级间压力高于或低于正常值,问题：空压机低压级安全阀开启(级间压力高)可能是什么原因？,A.高压级吸气阀漏泄,B.高压级排气阀漏泄,C.低压级排气阀漏泄,D.级差式活塞上部活塞环漏泄,E.吸气温度高,F.通气瓶的排气压力过高, 排气压力过高,3. 排气温度过高, 气阀漏泄, 气缸或级间冷却不良, 吸气温度过高,3. 排气温度过高,问题：空压机排气温度过高可能是什么原因？,A.低压级吸气阀漏泄,B.高压级吸气阀漏泄,C.低压级排气阀漏泄,D.排气阀漏泄,F. 冷却不良,G.余隙容积因轴承磨损变大,H.吸气温度高, 曲柄连杆机构与气缸中心线不一致,4. 不正常的敲击声, 机械敲击：轴承间隙太大，余隙容积太小，螺栓松动，零件掉入气缸, 油击：气缸滑油量太多, 水击：气缸凝水或缸套冷却水漏入气缸,1、研究单级活塞式空气压缩机理论循环并未假定 ： A、汽缸没有余隙容积 B、吸、排气过程没有压力波动C、工作过程没有气体泄漏 D、汽缸与外界没有热交换 2、输气系数不会因 而减小。 A、余隙高度减小 B、压力比增大 C、空气滤清器脏堵 D、汽缸冷却差 3、船用空压机选用几级压缩时按照 确定的。 A、耗功最少 B、排气温度不超过允许值 C、输气系数最高 D、效率最高 4、关于级差式活塞空压机的以下说法中错误的是： A、一般是无十字头式 B、活塞分上大下小二段，都设有密封环、刮油环 C、曲轴通常配有飞轮 D、每一级都设置安全阀,5、空压机通空气瓶的管道上必须有 ： A、减压阀 B、节流阀 C、单向阀 D、流量调节阀 6、空压机中最重要而需要优先保证的是 冷却。 A、滑油 B、级间 C、汽缸 D、末级排气 7、两台向空气瓶供气的船用空压机分别由两只压力继电器自动控制启、停，如产生调节动作的压力值分别为：2.4、2.5、2.9、3.0(Mpa)，优先工作的空压机启、停压力值应是： 。 A、2.4和3.0 B、 2.5和2.9 C、 2.4和2.9 D、 2.5和3.0 8、船用空压机启动时一般用 方法卸荷。 A、顶开吸气阀