活塞式压缩机培训教材

活塞式压缩机培训教材第一章概述一、压缩机的分类1、按工作作原理分分类2、按活塞塞的压缩缩动作分分类1）单作用用压缩机机：气体体只在活活塞的一一侧进行行压缩，又又称单动动压缩机机。2）双作用用压缩机机：气体体在活塞塞的两侧侧均能进进行压缩缩，又称称复动或或多动压压缩机。3）多缸单单作用压压缩机：：利用活活塞的一一面进行行压缩，而而有多个个气缸的的压缩机机。4）多缸双双作用压压缩机：：利用活活塞的两两面进行行压缩，而而有多个个气缸的的压缩机机。3、按压缩缩机的排排气终压压力分类类1）低压压压缩机：：排气终终了压力力在3～～10表表压。2）中压压压缩机：：排气终终了压力力在100～1000表压压。3）高压压压缩机：：排气终终了压力力在1000～110000表压。4）超高压压压缩机机：排气气终了压压力在110000表压以以上。4、按排气气量（进进口状态态）分类类类型排气量m³³/miin微型压缩机机＜1小型压缩机机1~10中型压缩机机10~600大型压缩机机＞605、按结构构形式分分类按结构形式式可分为为立式、卧卧式、角角度式、对对称平衡衡型和对对制式等等。一般般立式用用于中小小型；卧卧式用于于小型高高压；角角度式用用于中小小型；对对称平衡衡型使用用普遍，特特别适用用于大中中型往复复式压缩缩机；对对制式主主要用于于超高压压压缩机机。国内往复式式压缩机机通用结结构代号号的含义义如下：：结构形式代号立式Z卧式P角度式L、S星型T、V、WW、X对称平衡型型H、M、DD对制式DZ二、往复式式压缩机机的工作作原理及及过程1、往复式式压缩机机的工作作原理当曲轴旋转转时，通通过连杆杆的传动动，活塞塞便做往往复运动动，由气气缸内壁壁、气缸缸盖和活活塞顶面面所构成成的工作作容积则则会发生生周期性性变化。活活塞从气气缸盖处处开始运运动时，气气缸内的的工作容容积逐渐渐增大，这这时，气气体即沿沿着进气气管，推推开进气气阀而进进入气缸缸，直到到工作容容积变到到最大时时为止，进进气阀关关闭；活活塞反向向运动时时，气缸缸内工作作容积缩缩小，气气体压力力升高，当当气缸内内压力达达到并略略高于排排气压力力时，排排气阀打打开，气气体排出出气缸，直直到活塞塞运动到到极限位位置为止止，排气气阀关闭闭。当活活塞再次次反向运运动时，上上述过程程重复出出现。总总之，曲曲轴旋转转一周，活活塞往复复一次，气气缸内相相继实现现进气、压压缩、排排气的过过程，即即完成一一个工作作循环。2、压缩机机的理想想工作过过程①压缩机没没有余隙隙容积，②②吸、排排气过程程没有阻阻力损失失，③吸吸、排气气过程中中与外界界没有热热量交换换；④没没有泄漏漏。其过过程如图图所示。图图2－33为活塞塞运动时时气缸内内气体压压力与容容积的变变化，活活塞式压压缩机对对气体的的压缩，是是由活塞塞在气缸缸内的往往复运动动来完成成的。整整个工作作过程分分吸气、压压缩和排排气三个个过程。三、往复式式压缩机机的主要要特点1、优点：：1）适用压压力范围围广，不不论流量量大小，均均能达到到所需压压力；2）热效率率高，单单位耗电电量少；；3）适应性性强，即即排气范范围较广广，且不不受压力力高低影影响，能能适应较较广阔的的压力范范围和制制冷量要要求；4）可维修修性强；；5）对材料料要求低低，多用用普通钢钢铁材料料，加工工较容易易，造价价也较低低廉；6）技术上上较为成成熟，生生产使用用上积累累了丰富富的经验验；7）装置系系统比较较简单。2、缺点：：1）转速不不高，机机器大而而重；2）结构复复杂，易易损件多多，维修修量大；；3）排气不不连续，造造成气流流脉动；；4）运转时时有较大大的震动动。活塞式压缩缩机在各各种用途途，特别别是在中中小制冷冷范围内内，成为为制冷机机中应用用最广、生生产批量量最大的的一种机机型。四、往复式式压缩机机的主要要性能指指标1）额定排排气量：：即为压压缩机铭铭牌上标标注的排排气量，指指压缩机机在特定定进口状状态下的的排气量量。常用用单位mm³/mmin，mm³/hh。额定排气压压力：即即为压缩缩机铭牌牌上标注注的排气气压力，常常用单位位MPaa，baar。2）排气温温度：考考虑到积积炭和安安全运行行，对于于相对分分子量小小于或等等于122的介质质，排气气温度不不超过1135℃℃；对乙乙炔、石石油气、湿湿氯气排排气温度度不超过过1000℃；其其他气体体建议不不超过1150℃℃。3）活塞力力：活塞塞在止点点出所受受到的气气体力最最大，因因此将这这时的气气体力称称为活塞塞力。4）级数：：大中型型往复压压缩机以以省功原原则选择择级数，通通常情况况下其各各级压力力比≤44。第二章往复复式压缩缩机的结结构往复式压缩缩机主要要由机体体、曲轴轴、连杆杆、活塞塞组、阀阀门、轴轴封、油油泵、能能量调节节装置、油油循环系系统等部部件组成成。一、机体机体包括气气缸体和和曲轴箱箱两部分分，一般般采用高高强度灰灰铸铁（HHT200-400）铸成成一个整整体。它它是支承承气缸套套、曲轴轴连杆机机构及其其它所有有零部件件重量并并保证各各零部件件之间具具有正确确的相对对位置的的本体。气气缸采用用气缸套套结构，安安装在气气缸体上上的缸套套座孔中中，便于于当气缸缸套磨损损时维修修或更换换。二、曲轴曲轴是往复复式压缩缩机的主主要部件件之一，传传递着压压缩机的的全部功功率。其其主要作作用是将将电动机机的旋转转运动通通过连杆杆改变为为活塞的的往复直直线运动动。曲轴轴在运动动时，承承受拉、压压、剪切切、弯曲曲和扭转转的交变变复合负负载，工工作条件件恶劣，要要求具有有足够的的强度和和刚度以以及主轴轴颈与曲曲轴销的的耐磨性性。故曲曲轴一般般采用440、445或550号优优质碳素素钢锻造造。三、连杆连杆是曲轴轴与活塞塞间的连连接件，它它将曲轴轴的回转转运动转转化为活活塞的往往复运动动，并把把动力传传递给活活塞对气气体做功功。连杆杆包括连连杆体、连连杆小头头衬套、连连杆大头头轴瓦和和连杆螺螺栓。连杆体在工工作时承承受拉、压压交变载载荷，故故一般用用优质中中碳钢锻锻造或用用球墨铸铸铁（如如QT440－110）铸铸造，杆杆身多采采用工字字形截面面且中间间钻一长长孔作为为油道。四、活塞组组活塞组是活活塞、活活塞销及及活塞环环的总称称。活塞塞组在连连杆带动动下，在在气缸内内作往复复直线运运动，从从而与汽汽缸等共共同组成成一个可可变的工工作容积积，以实实现吸气气、压缩缩、排气气等过程程。1、活塞活塞可分为为筒形和和盘形两两大类。活活塞的材材料一般般为铝合合金或铸铸铁2、活塞销销活塞销是用用来连接接活塞和和连杆小小头的零零件，在在工作时时承受复复杂的交交变载荷荷。3、活塞环环活塞环包括括气环和和油环。汽汽环的主主要作用用是使活活塞和气气缸壁之之间形成成密封，防防止被压压缩气从从活塞和和气缸壁壁之间的的间隙中中泄漏；；油环的的作用是是布油和和刮去气气缸壁上上多余的的润滑油油。五、气阀与与轴封1、气阀气阀是压缩缩机的一一个重要要部件，属属于易损损件。它它的质量量及工作作的好坏坏直接影影响压缩缩机的输输气量、功功率损耗耗和运转转的可靠靠性。气气阀包括括吸气阀阀和排气气阀，活活塞每上上下往复复运动一一次，吸吸、排气气阀各启启闭一次次，从而而控制压压缩机并并使其完完成吸气气、压缩缩、排气气等四个个工作过过程。2、轴封轴封的作用用在于防防止压缩缩气体沿沿曲轴伸伸出端向向外泄漏漏，或者者是当曲曲轴箱内内压力低低于大气气压时，防防止外界界空气漏漏入。六、润滑系系统1、润滑的的作用润滑是压缩缩机中的的重要问问题之一一，它不不仅影响响到压缩缩机的性性能指标标，而且且跟压缩缩机的寿寿命、可可靠性、安安全性也也直接相相关。润润滑的作作用如下下：1)使摩擦擦表面((即轴与与轴承、活活塞环与与气缸壁壁等运动动部件接接触面))被油膜膜分隔，形形成液体体摩擦或或半干摩摩擦，从从而降低低压缩机机的摩擦擦功、摩摩擦热和和零件的的磨损，提提高压缩缩机的机机械效率率，增加加压缩机机的可靠靠性和耐耐久性。2)带走摩摩擦热，使使摩擦表表面温度度不致过过高。3)润滑油油充满活活塞与气气缸的间间隙和轴轴封的摩摩擦表面面，增强强密封作作用。4)带走磨磨屑，改改善摩擦擦表面的的工作情情况。5)向能量量调节装装置供油油。2、润滑方方式压缩机的润润滑方式式可分为为飞溅润润滑和压压力润滑滑两种类类型。飞溅润滑是是利用运运动零件件的机械械作用，将将润滑油油送至需需要的摩摩擦表面面，半封封闭压缩缩机就有有很多的的采用飞飞溅润滑滑。一方方面在连连杆大头头下端装装设甩油油勺，将将曲轴箱箱中的油油甩向气气缸镜面面，润滑滑活塞与与气缸壁壁之间的的摩擦表表面；另另一方面面，在电电动机一一端的轴轴上装有有甩油盘盘，将油油甩起并并收集在在电动机机侧端盖盖的集油油小室上上，通过过曲轴中中的油道道，润滑滑主轴承承和连杆杆轴承。在在某些小小型立式式开启式式压缩机机中，飞飞溅润滑滑仅依靠靠曲柄连连杆机构构的运动动来实现现。3、润滑系系统第三章往往复式压压缩机典典型故障障及事故故分析一、排气温温度不正正常排气温度不不正常是是指其高高于设计计值。影响排气温温度增高高的因素素有：进进气温度度、压力力比、以以及压缩缩指数（对对于空气气压缩指指数K＝＝1.44）。影响到吸气气温度高高的因素素如：中中间冷却却效率低低，或者者中冷器器内水垢垢结多影影响到换换热，则则后面级级的吸气气温度必必然要高高，排气气温度也也会高。气阀漏气，活活塞环漏漏气，不不仅影响响到排气气温度升升高，而而且也会会使级间间压力变变化，只只要压力力比高于于正常值值就会使使排气温温度升高高。此外，水冷冷式机器器，缺水水或水量量不足均均会使排排气温度度升高。二、过热故故障在曲轴和轴轴承、十十字头与与滑板、填填料与活活塞杆等等摩擦处处，温度度超过规规定的数数值称之之为过热热。过热热所带来来的后果果，一是是加快磨磨擦副间间的磨损损，二是是过热量量的热不不断积聚聚直致烧烧毁磨擦擦面以及及烧抱而而造成机机器重大大的事故故。造成轴承过过热的原原因主要要有：轴轴承与轴轴颈贴合合不均匀匀或接触触面积过过小；轴轴承偏斜斜曲轴弯弯曲、扭扭；润滑滑油粘度度太小，油油路堵塞塞，油泵泵有故障障造成断断油等；；安装时时没有找找平，没没有找好好间隙，主主轴与电电机轴没没有找正正，两轴轴有倾斜斜等。三、断裂事事故断裂事故发发生的部部位主要要有：曲曲轴断裂裂：其断断裂大多多在轴颈颈与曲臂臂的圆角角过渡处处；连杆杆的断裂裂：连杆杆螺钉断断裂；气气缸、缸缸盖破裂裂：主要要原因：：对于水水冷式机机器，在在冬天运运转停车车后，若若忘掉将将气缸、缸缸盖内的的冷却水水放尽，冷冷却水会会结冰而而撑破气气缸以及及缸盖；；活塞杆杆断裂。四、活塞杆杆断裂主要断裂的的部位是是与十字字头连接接的螺纹纹处以及及紧固活活塞的螺螺纹处，此此两处是是活塞杆杆的薄弱弱环节，如如果由于于设计上上的疏忽忽，制造造上的马马虎以及及运转上上的原因因，断裂裂较常发发生。若若在保证证设计、加加工、材材质上都都没有问问题，则则在安装装时其预预紧力不不得过大大，否则则使最大大作用力力达到屈屈服极限限时活塞塞杆会断断裂。在在长期运运转后，由由于气缸缸过渡磨磨损，对对于卧式式列中的的活塞会会下沉，从从而使连连接螺纹纹处产生生附加载载荷，再再运转下下去，有有可能使使活塞杆杆断裂，这这一点在在检修时时应特别别注意。此此外，由由于其它它部位的的损坏，使使活塞杆杆受到了了强烈的的冲击时时，都有有可能使使活塞杆杆断裂。五、燃烧和和爆炸事事故有油润滑压压缩机中中往往产产生积碳碳问题，因因为积碳碳不仅会会使活塞塞环卡在在槽内，气气阀工作作不正常常以及使使气流信信道面积积减小增增加阻力力，而且且在一定定的条件件下积碳碳会燃烧烧，导致致压缩机机发生爆爆炸事故故。因此此，气缸缸中的润润滑油不不能供给给太多，不不能让没没有经过过很好过过滤，含含有大量量尘埃的的气体吸吸入气缸缸，否则则形成积积碳与含含有多量量挥发物物的气体体接触导导致爆炸炸。为要要防止燃燃烧、爆爆炸发生生，一定定要计划划检修，定定期清洗洗储气罐罐和管道道的油垢垢。附录：连杆螺钉损损伤的原原因有哪哪些？怎怎样检验验？连杆螺钉的的损伤包包括拉断断、伸长长、螺纹纹损伤等等。产生生的原因因主要有有如下几几点：1、螺钉的的制造质质量不好好（包括括材质、加加工、热热处理等等）；2、更换连连杆螺钉钉或螺帽帽时，未未成套更更换；3、螺钉与与连杆大大头的螺螺钉孔靠靠合不紧紧密，间间隙过大大；4、扭紧连连杆螺帽帽时，用用力过大大；或在在同一连连杆上，两两个螺帽帽的扭力力不一致致；5、螺钉头头和螺帽帽与连杆杆支承表表面贴附附不平整整，在螺螺钉和螺螺帽装紧紧后有歪歪斜现象象；螺钉钉头或螺螺母与大大头端面面接触不不良产生生偏心负负荷。此此负荷可可大到是是螺栓受受单纯轴轴向拉力力的七倍倍之多，因因此，不不允许有有任何微微小的歪歪斜，接接触应均均匀分布布，接触触点断开开的距离离最大不不得超过过圆周的的1/88即4550。6、连杆衬衬瓦的间间隙过