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李经理

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活塞空压机的四大要素

文章出处 : www.ikongyaji.com 作者 : Admin 人气: 58 发表时间:

现在科技迅速在发展当中,本文我们为大家讲解活塞空压机的四大要素(活塞空压机的基本内容、活塞空压机的分类、活塞空压机的工作原理、空压机的余隙容积),希望大家好好学习。


一、活塞空压机的基本内容


接触的方式不同,常有一些几种形式:


活塞式空压机-是一种往复式空压机中最常见的,使用最多的一种,其活塞直接接触气体。靠活塞环来密封压缩气体。在气压传动中,通常采用容积型活塞式空气压缩机。这里介绍两种典型结构,用来帮助理解空气压缩机的工作原理。图3.33(动画)和图3.34(动画)分别给出了立式、卧式空气压缩机的工作原理图。


立式空气压缩机的气缸中心线与地面垂直,卧式空气压缩机的气缸中心线则与地面平行。原动机(电动机或内燃机)的回转运动经曲 柄连杆机构转换为活塞的往复直线运动。空气压缩机中 的进气、排气过程与液压泵的吸油、压油过程类似。


活塞式空压机的工作原理 。在气缸内作往复运动的活塞向右移动时,气缸内活塞左腔的压力低于大气压力 p a ,吸气阀开启,外界空气吸入缸内,这个过程称为压缩过程。当缸内压力高于输出空气管道内压力 p 后,排气阀打开。压缩空气送至输气管内,这个过程称为排气过程。活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。曲柄的旋转运动转换为滑动——活塞的往复运动。


活塞式空压机基本组成


1 —排气阀 2 —气缸 3 —活塞 4 —活塞杆


5 —滑块 6 —连杆 7 —曲柄 8 —吸气阀


9 —阀门弹簧


这种结构的压缩机在排气过程结束时总有剩余容积存在。在下一次吸气时,剩余容积内的压缩空气会膨胀,从而减少了吸人的空气量,降低了效率,增加了压缩功。且由于剩余容积的存在,当压缩比增大时,温度急剧升高。故当输出压力较高时,应采取分级压缩。分级压缩可降低排气温度,节省压缩功,提高容积效率,增加压缩气体排气量。一为单级活塞式空压机,常用于需要 0 . 3 — 0 . 7MPa 压力范围的系统。单级活塞式空压机若压力超过 0 . 6MPa ,各项性能指标将急剧下降,故往往采用多级压缩,以提高输出压力。为了提高效率,降低空气温度,需要进行中间冷却。


为二级压缩的活塞式空压机设备示意图。如图 2 (b) 所示,空气经低压缸后压力由 p 1 提高至 p 2 ,温度由 T l 升至 T 2 ;然后流入中间冷却器,在等压下对冷却水放热,温度降为 T l ;再经高压缸压缩到所需要的压力 p 3 。并由该图可见,进入低压缸和高压缸的空气温度 T l 和 T 2 ,位于同一等温线 12 ′ 3 ′ 上 ,两个压缩过程 偏离等温线不远。同一压缩比 p 3 / p 1 的单级压缩过程为 123 ″ ,比两级压缩偏离等温 12 ′ 3 ′ 远得多,即温度要高许多。且单级压缩消耗功相当于图中面积 613 ″ 46 ,两级压缩消耗功相当于图中面积 61256 和 52 ′ 345 之和,节省的功相当于 2 ′ 23 ″ 32 ′ 。可见,分级压缩可降低排气温度,节省压缩功,提高效率。


二、活塞空压机的分类


活塞式空压机一般以排气压力、排气量(容积流量)、结构型式和结构特点进行分类。


1.按排气压力高低分为:


低压空压机 排气压力≤1.0MPa


中压空压机 1.0MPa<排气压力≤10MPa


高压空压机 10MPa<排气压力≤100MPa


2.接排气量大小分为:


小型空压机 1m3/min<排气量≤10m3/min


中型空压机 10m3/min<排气量≤100m3/min


大型空压机 排气量>100m3/min


空压机的排气量指吸入状态自由气体流量。


一般规定:轴功率<15KW、排气压力≤1.4MPa为微型空压机。


3.按气缸中心线与地面相对位置分为:


立式空压机——气缸中心线与地面垂直布置。


角度式空压机——气缸中心线与地面成一定角度(V型、W型、L型等)。


卧式空压机——气缸中心线与地面平行,气缸布置在曲轴一侧。


对动平衡式空压机——气缸中心线与地面平行,气缸对称布置在曲轴两侧。


4按结构特点分为:


单作用——气体仅在活塞一侧被压缩。


双作用——气体在活塞两侧被压缩。


水冷式——指气缸带有冷却水夹套,通水冷却。


风冷式——气缸外表面铸有散热片,空气冷却。


固定式——空压机组固定在地基上。


移动式——空压机组置于移动装置上便于搬移。


有油润滑——指气缸内注油润滑,运动机构润滑油循环润滑。


无油润滑——指气缸内不注油润滑,活塞和气缸为干运转,但传动机构由润滑油循环润滑。


全无油润滑——气缸内传动机构均无油润滑。


此外还分为有十字头(中小型无油空压机)、无十字头(V、W型低压微型空压机);


三、活塞空压机的工作原理


在气缸内作往复运动的活塞向右移动时,气缸内活塞左腔的压力低于大气压力 p a ,吸气阀开启,外界空气吸入缸内,这个过程称为压缩过程。当缸内压力高于输出空气管道内压力 p 后,排气阀打开。压缩空气送至输气管内,这个过程称为排气过程。活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。曲柄的旋转运动转换为滑动——活塞的往复运动。


四、空压机的余隙容积


空压机的余隙容积,有的是结构上的需要,有的是难以避免的。如活塞运动到排气终了位置时,其端面与气缸端面之间的间隙,主要是考虑到以下几个因素:


1.制造精度及零部件组装,与要求总是有偏差的。运动部件在运动过程中可能出现松动,使结合面间隙增大,部件总尺寸增长。


2.对压缩含有水滴的气体,压缩时水滴可能集结。对于这种情况,余隙容积可防止由于水不可压缩性而产生的水击现象。


3.活塞周期运动时,由于摩擦和压缩气体时产生热量,使活塞受热膨胀,产生径向和轴向的伸长,为了避免活塞与汽缸端面发生碰撞事故及活塞与缸壁卡死,故用余隙容积来消除。


有关气阀到气缸容积的通道 所形成的余隙容积,主要是由于气阀布置所难以避免的。 在空压机工作时,余隙容积使进气阀吸入的气体体积减少了,相应排气量降低了,所以在设计气缸时,要预先考虑到余隙容积对排气量的影响。设计空压机时,在考虑到生产率、制造、装配和安全运转等情况下,应尽量使余隙容积小些。但有时为了调整活塞力,相应加大些余隙容积,这在设计对动式空压机时,也是经常碰到的。


综上所述,本文已为讲解活塞空压机的四大要素,相信大家对活塞空压机的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。


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