1、活塞式壓縮機 壓縮機是一種用于壓縮氣體借以提高氣體壓力的機械，它的種類很多、用途極廣。 一般分類是按照壓縮氣體的原理，壓縮機可分為容積式和速度式兩大類。壓縮機 它是依靠容積的周期性變化來實現流體的增壓與輸送，利用機械能以改變機器內腔容積方式，實現連續吸氣、壓縮、排氣過程。按照活塞運動方式的不同，又有往復活塞式和回轉活塞式兩種結構型式，其中往復式主要包括：往復活塞式、隔膜式、斜盤式、電磁振動式等，其中往復活塞式壓縮機在我國簡稱為“活塞式壓縮機”；回轉式包括：滑片式、羅茨式、螺桿式等。容積式壓縮機它是使氣體分子獲得很高的速度，然后讓氣體停滯下來，使動能轉化為位能，即使速度轉化為壓力。速度式壓縮機又

2、分為透平式和噴射式，透平式壓縮機是速度式壓縮機的主要類型，應用相當廣泛。透平式壓縮機是依靠高速旋轉的工作葉輪，將機械能傳遞給流體介質，并轉化成流體的壓力能。根據介質在葉輪內的流動方向，分為離心式和軸流式，在其縱剖面上氣流是沿半徑方向流動的形式為離心式；在其縱剖面上氣流是沿軸線方向流動的為軸流式。速度式壓縮機活塞式和透平式壓縮機的特點活塞式 透平式 （1）氣流速度低，損失小，效率高 （1）氣流速度高，損失大，小流量機組效率低 （2）大流量不適用，但壓力范圍廣從低壓到超高壓范圍都適用 （2）小流量，超高壓范圍不適用 活塞式和透平式壓縮機的特點活塞式 透平式 (3) 適應性強，排氣壓力在較大范圍內變

3、化時排氣量不變；同一臺壓縮機可用于壓縮不同氣體 （3）流量、出口壓力的變化由性能曲線決定，若出口壓力過高，機組進入喘振工況而無法運行 （4）除超高壓壓縮機外，機組的零部件多用普通碳鋼 （4）旋轉零部件常用高強度合金鋼 （5）中、大流量機組外形尺寸及質量較大，結構復雜，易損件多。排氣脈動性大，氣體中常混有潤滑油。 5）中、大流量機組外形尺寸及質量較小，結構簡單，易損件少，排氣均勻無脈動，氣體中不含潤滑油 （一）定義活塞式壓縮機 它是在圓筒形氣缸中具有一可往復運動的活塞，氣缸上有控制進、排氣的閥門。當活塞作往復運動時，氣缸容積便周期性地變化，借以實現氣體的吸進、壓縮和排出。活塞式壓縮機的概述 1、

4、適用壓力范圍廣，不論流量大小，均能達到所需壓力； 2 、熱效率高，單位耗電量少； 3 、適應性強，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應較廣闊的壓力范圍和制冷量要求； 4 、可維修性強； 5 、對材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較容易，造價也較低廉； 6 、技術上較為成熟，生產使用上積累了豐富的經驗； 7 、裝置系統比較簡單。活塞式壓縮機在實際應用中的優點1 、轉速不高，機器大而重；2 、結構復雜，易損件多，維修量大；3 、排氣不連續，造成氣流脈動；4 、運轉時有較大的震動。 活塞式壓縮機在各種用途，特別是在中小制冷范圍內成為制冷機中應用最廣、生產批量最大的一種機型。 我廠正在使用的活塞

5、式壓縮機主在有：三、四氣燃料氣壓縮機、三氣廠罐區壓縮機、輕烴站罐區壓縮機、一氣廠HOS天然氣壓縮機和B塊天然氣壓縮機等機型。以上除一氣廠的HOS天然氣壓縮機和B塊天然氣壓縮機為臥式壓縮機外其余廠的壓縮機全部為立式壓縮機。活塞式壓縮機在實際應用中的缺點(一)活塞式壓縮機級的理論循環 首先我們假定：氣缸沒有余隙容積，被壓縮氣體能全部排出氣缸；進排氣系統沒有阻力，閥室容積無限大，并且是絕熱的，因此，進、排氣過程沒有壓力損失，沒有壓力脈動，也沒有熱交換；氣缸壓縮容積絕對嚴密，沒有氣體泄漏；氣體壓縮過程中不論有無熱交換，其過程指數為定值。活塞式壓縮機的工作原理 如圖所示，(壓縮機級的理論循環 )當活塞自

6、左向右移動時，氣體以壓力P1進入氣缸，4-1稱為進氣過程；然后活塞自右向左移，氣體被活塞壓縮，1-2稱為壓縮過程；當壓縮壓力達排氣壓力P2后，氣體被活塞推出氣缸，2-3稱為排氣過程。如此周而復始地工作，過程4-1-2-3-4便是壓縮機級的理論循環壓力指示圖。此外，因4點是活塞相對機身最外邊的位置，故稱外止點；1點是活塞相對機身最里邊的位置，故稱內止點。活塞自外止點到內止點所走過的距離稱為行程。 活塞式壓縮機的工作原理 當曲軸旋轉時，通過連桿的傳動，活塞便做往復運動，由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積則會發生周期性變化。 活塞從氣缸氣缸蓋處開始運動時，氣缸內的工作容積逐漸增大，這時，氣

7、體即沿著進氣管推開進氣閥而進入氣缸，直到工作容積變到最大時為止，進氣閥關閉；活塞反向運動時，氣缸內工作容積縮小，氣體壓力升高，當氣缸內壓力達到并略高于排氣壓力時，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運動到極限位置為止，排氣閥關閉。當活塞再次反向運動時，上述過程重復出現。總之，曲軸旋轉一周，活塞往復一次，氣缸內相繼實現進氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個工作循環。 活塞式壓縮機的工作過程示意圖活塞式壓縮機的工作原理 (一) 活塞式壓縮機的主要性能指標：1）、額定排氣量即為壓縮機銘牌上標注的排氣量，指壓縮機在特定進口狀態下的排氣量，常用單位m/min、m/h。額定排氣壓力：即為壓縮機銘牌上標注的排氣壓

8、力，常用單位Mpa 、bar。2）、排氣溫度考慮到積炭和安全運行，對于相對分子量小于或等于12的介質，排氣溫度不超過135，對于乙炔、石油氣、濕氯氣排氣溫度不超過100，其他氣體建議不超過150。活塞式壓縮機的主要性能指標、組成和分類 (一) 活塞式壓縮機的主要性能指標：3）、活塞力活塞在止點處所承受的氣體力最大，因此這時的氣體力被稱為活塞力。4）、級數大中型活塞式壓縮機以省功原則來選擇級數，通常情況下其各級壓縮比4。活塞式壓縮機的主要性能指標、組成和分類 (二) 活塞式壓縮機的組成1傳動機構：由曲柄連桿機構、十字頭、滑道等組成；2工作部件：氣缸、氣閥、活塞組件、填料等；3機體：曲軸箱、中體組

9、成；4冷卻系統：由水泵、油冷器等組成；5潤滑系統：由機身潤滑系統和氣缸填料潤滑系統組成。活塞式壓縮機的組成活塞式壓縮機的主要性能指標、組成和分類 （三）活塞式壓縮機分類1按排量Qn微型：Qn 100m/min2按排氣壓力低壓壓縮機：0.21.0Mpa 中壓壓縮機：1.010Mpa 高壓壓縮機：10100Mpa 超高壓壓縮機：100Mpa活塞式壓縮機的主要性能指標、組成和分類 （三）活塞式壓縮機分類3按軸功率分微型壓縮機：10Kw 小型壓縮機：1050Kw中型壓縮機：50250Kw 大型壓縮機：250Kw4按壓縮級數：單級、多級5按氣缸排列方式直列式：立式、臥式 角式：V型、L型對置式：對稱平衡

10、型、對置型壓縮機的分類活塞式壓縮機的主要性能指標、組成和分類 （三）活塞式壓縮機分類6按氣缸工作容積單作用式、雙作用式、級差式7按氣缸潤滑方式有油潤滑與無油潤滑8按用途動力用：如空壓機；工藝用：如天然氣壓縮機。活塞式壓縮機的主要性能指標、組成和分類 （四）對壓縮機的要求1滿足使用條件要求，便于操作與維修；2壓縮機動力平衡性好，運行平穩；3機型結構緊湊，占地面積小；4效率高。活塞式壓縮機的主要性能指標、組成和分類 氣缸部分主要零件-氣缸 氣缸是構成壓縮容積的主要部件，是直接實現氣體的壓縮，結構復雜。對氣缸的要求：具有足夠的強度、剛度和耐磨性；有良好的冷卻條件；有較小的流動阻力（足夠大的氣流通道面

11、積和氣閥安裝面積）；盡量減少余隙容積；合理增大閥室容積，降低氣流壓力脈沖。 氣缸的結構： A小型和微型壓縮機，氣缸一般做成單作用式，并且由空氣進行冷卻。一般材質為：鑄鐵。 B 中型和大型壓縮機，氣缸一般做成雙作用式，并且采用水冷式。根據壓力高低分別由鑄鐵鑄造，或由鋼鑄造和鍛造而成。 氣缸由氣閥室、水道、缸體、缸蓋等組成，通常無缸套。 氣缸的分類： 按作用方式，有三種結構形式：單作用式、雙作用式和級差式； 按冷卻方式，有風冷、水冷式。氣缸部分主要零件-氣缸 活塞和活塞環在氣缸鏡面上摩擦，使氣缸產生磨損；當磨損量達一定值時，氣缸便要修理或報廢。修理的方法是氣缸內徑尺寸進一步鏜大，然后壓進一個套筒。

12、高壓級氣缸一般是鋼質的，因鋼的耐磨性較差故通常都設有鑄鐵氣缸套。 氣缸套分為濕式和干式兩種。 所謂濕式氣缸套其本身就是氣缸內壁，缸套外側直接和水接觸，故名濕式。濕式缸套的結構 所謂干式氣缸套是插于氣缸內壁的一個套筒，其外側不和冷卻水相接觸。 氣缸部分主要零件-氣缸套 干式缸套的厚度視氣缸直徑的大小和長度而定，對于中等氣缸直徑取=810mm；大直徑取=1625mm；在大型壓縮機高壓級中，最厚可達3540mm。 干式氣缸套與氣缸體應采用過盈配合，一般都需要軸向定位，以防兩端面上作用的氣體壓力差大時，產生軸向竄動。氣缸部分主要零件-氣缸套對活塞組件的基本要求：氣密性好，足夠的強度、剛度，活塞與活塞桿

13、連接與定位可靠，活塞桿表面硬度高、耐磨、光潔度高。為了減輕活塞重量，一般采用鑄鋁或鑄鐵盤形活塞，其外表面通常進行滲碳或太氟隆處理，與活塞桿的連接采用凸肩連接，活塞在裝入氣缸中，其底部間隙不得低于使用說明標準。（有些活塞在活塞底部有巴式合金支承環。）氣缸部分主要零件-活塞活塞有不同的結構形式： 筒形活塞 它是指需要承受側向力的單作用式壓縮機活塞，因形狀呈圓筒狀，故命名為筒形活塞。筒形 筒形活塞與氣缸組成封閉容積的部分稱為頂部；頂部下面設置活塞環的部分稱為環部；環部下面是裙部，用于承受側向力。裙部還通常設有刮油環，借以刮去氣缸壁上往往過多的潤滑油。活塞環數的多少視密封氣體的壓力及密封環的密封能力情

14、況而定，在筒形活塞中一般為2-3道。刮油環的數量與氣缸壁濺油量以及刮油環刮油能力有關。一般為1-2道。活塞環部和頂部壁厚較裙部大，受熱后膨脹也可能較大，故直徑應略小一些。筒形整體結構氣缸部分主要零件-活塞 盤形及鼓形活塞 在有十字頭壓縮機中，側向力已由十字頭承受，故活塞的作用僅作為一個滑動密封面。在雙作用式壓縮機中，根據氣閥配置的情況以及氣缸蓋的形狀，活塞可做成盤形及鼓形的。盤形活塞常見于中、小型高速短行程壓縮機中，因為活塞高度小故做成實心的。活塞是鋁制的中心鑲有一鋼圈。活塞是中空的，因呈鼓形故稱為鼓形活塞。它由鑄鐵鑄制而成，兩端面之間具有筋片相聯，借以提高兩端面的強度及剛性。筋片和外緣及轂部

15、是分開的，這樣可以減少鑄造應力，防止筋片斷裂，同時防止筋片因徑向脹縮而影響活塞的圓正性。鼓形活塞的高度取決于所需安裝活塞環的多少以及氣閥配置的方式等。活塞結構 氣缸部分主要零件-活塞級差式活塞： 級差式活塞實際上是兩個以上不同級次活塞組合 級差式活塞級差式活塞兩級差式活塞 柱塞 它呈簡單的圓柱形狀，故稱為柱塞。柱塞與氣缸之間可以是滑配合，也允許有較大的間隙并由填料進行密封。 柱塞一般用于高壓或超高壓級中。 氣缸部分主要零件-活塞氣缸部分主要零件-活塞桿 活塞桿一端與十字頭相連（滾壓螺紋、十字槽定位），另一端與活塞連接（有鎖緊螺母），將十字頭的往復運動傳遞給活塞，為防止活塞與活塞桿間的相對運轉，

16、有銷釘固定。 活塞桿和活塞的連接，大都依靠圓柱面與活塞的配合定中心，依靠凸緣和螺母的夾持緊固。由于壓縮機工作時活塞受交變的作用力，以及溫度變化時活塞桿和被夾持部分活塞熱比膨脹可能不一致，因此螺母易于松動，故需采取防松措施。(活塞桿)氣缸部分主要零件-活塞桿活塞桿容易在與十字頭連接的螺紋處，或與活塞連接的螺紋處疲勞破壞。特別是與十字頭連接的螺紋處，由于活塞運行磨損而產生沉降，或由于對動式壓縮機有一列側向力向上，使活塞桿承受額外的附加彎曲負荷，故破壞的可能性比與活塞連接處為大。活塞桿與填料和刮油環處，應具有高的耐磨性，表面淬火；活塞桿所用材料，視壓縮氣體的性質及壓力的高低，一般為35號、45號優質

17、碳素鋼；高壓及有一定腐蝕性氣體時，可用38CrMoALA,并采用氮化處理。 機座部分主要零件-曲軸 曲軸是壓縮機中重要運動零件之一，它不僅要有足夠的疲勞強度，而且還應有足夠的剛性、耐磨性。(一) 曲軸的一般結構型式一根曲軸至少具有三個部分，即主軸頸、曲柄、曲柄銷(或稱連桿軸頸)。曲柄和曲柄銷構成的彎曲部分稱為曲拐。根據機器的需要一根或幾個曲拐組成。曲軸的結構機座部分主要零件-曲軸 為把潤滑油由主軸承導至大頭瓦、小頭襯套、十字頭導軌等處摩擦面，曲軸上鉆的導油孔。 在曲軸上往往還裝有平衡重，其目的是為平衡不平衡旋轉質量的離心力或角度式壓縮機中的往復質量慣性力。曲軸還裝有驅動風扇的皮帶輪及驅動潤滑裝

18、置的齒輪；在功率輸入端裝有飛輪或聯軸器等。曲軸大多是整體的，由鋼或鑄鐵制成。 鋼制曲軸，在大型時為自由鍛造的，在小型曲軸在大量生產時可以模鍛。 中、小型壓縮機曲軸可由球墨鑄鐵鑄造，鑄造曲軸不僅制造方便，而且可以按受力狀況做成合理的形狀。機座部分主要零件-曲軸曲軸的材料 鋼曲軸，一般用40和45號優質碳素鋼，因為碳素鋼在合理的熱處理及表面處理后，已可滿足壓縮機曲軸的要求，只有極少場合應用40Cr等合金鋼。碳素鋼通常需采用調質處理和表面處理，表面處理的措施有：表面淬火，滾壓及噴丸等。 鑄鐵曲軸系采用高強度鑄鐵，最常用的是球墨鑄鐵QT60-2。球墨鑄鐵加入少量稀土元素能進一步提高材料的性能。，球墨鑄

19、鐵不僅加工方便，而且疲勞強度也勝于鋼。但是球墨鑄鐵曲軸當斷面尺寸大時質量不易保證，故大型壓縮機曲軸仍不得不依賴于鋼制造。 機座部分主要零件-軸封 軸封的作用在于防止壓縮氣體沿曲軸伸出端向外泄漏，或者是當曲軸箱內壓力低于大氣壓時，防止外界空氣竄入機體內。 密封-軸封裝置1- 1-軸承蓋軸承蓋 2-2-動摩擦環動摩擦環 3-3-波紋管波紋管 4-4-彈簧彈簧 5-5-壓緊彈簧壓緊彈簧 6-6-壓板壓板 波紋管式軸封裝置波紋管式軸封裝置 機座部分主要零件-連桿連桿的一般結構 (連桿的組成部分)連桿是將曲軸的旋轉運動轉化為活塞的往復運動機件，由連桿大頭、連桿小頭、桿身、軸瓦、螺栓等組成，連桿將發動機輸

20、入的功率傳給活塞組，在連桿力及慣性力的作用下，承受交變負荷，因而連桿應具有足夠的強度與剛性、穩定性。連桿一端與活塞銷或十字頭銷相連，稱為小頭；另一端與曲軸銷相連，稱為大頭；中間部分稱為桿身。桿身多采用工字形截面且中間鉆一長孔作為油道。 機座部分主要零件-連桿大部分連桿大頭為剖分式的，通過螺栓將連桿體與大頭蓋連接，裝配到曲軸上。連桿大頭中一般裝有大頭瓦(也稱連桿軸瓦)，小頭中裝有襯套。連桿小頭用來安裝十字頭銷與十字頭相連。連桿體（桿身）為工字形，內有油道，潤滑十字頭銷、十字頭。連桿是依靠飛濺潤滑的方式進行潤滑，連桿大頭蓋上設有擊油勺并在大、小頭上備有導油孔。擊油勺一般是中空的，接近大頭蓋處有一小

21、孔，其作用是排出勺中的空氣，以便把潤滑油導入大頭瓦。擊油勺必須斜口正對運動方向，不能裝反。連桿上面的記號，用于識別方位，防止出現裝反情況。( 連桿的結構)機座部分主要零件-十字頭十字頭用于連接作搖擺運動的連桿與往復運動的活塞桿，并起導向的作用，連桿力、活塞力、側向力在此交匯。（1）十字頭導向板十字頭為可拆式，即十字頭體與導向板分開，用螺栓連接，兩者之間加有薄墊片（加減墊片，可調整十字頭與滑道間隙），同時，根據活塞桿的跳動量偏差，調整十字頭的中心高度。導向板起導向作用，并承受著側向力，其材質為巴氏合金。 十字頭結構當然，十字頭也有制作成整體的，它的結構型式與圖所示不同，沒有導向板，而是一個筒形整

22、體結構。機座部分主要零件-十字頭（2）十字頭與活塞桿的連接活塞桿通過螺紋或法蘭與十字頭相連接。連接方式為螺紋連接，用鎖緊螺母及暗鎖定位、鎖緊，在裝配活塞時，需旋轉活塞，同時調節死點間隙。圖示(十字頭結構)為利用螺母定位和鎖緊的結構，它可以通過旋轉活塞桿來調整線性余隙。圖示(十字頭)是依靠法蘭連接的結構，我廠燃料氣壓縮機便采用此種連接的結構。 機座部分主要零件-十字頭（3）十字頭與連桿連接其連接方式為浮動銷在十字銷與十字頭銷孔連桿小頭孔均有間隙，十字頭銷能緩慢轉動，從而使十字頭銷孔、連桿小頭瓦磨損均勻。 機座部分主要零件-機體機體指機身、機座、曲軸箱、中間體等部件，機體供連接氣缸和放置運動機構并

23、作軸承座用。其中機身供放置曲軸、連桿、十字頭等零件以及其他輔助設備；它一端連接氣缸，另一端固結于基礎或底座上。機身的設計不僅要有足夠的強度，而且應有足夠的剛度；機身的結構應力求簡單、制造方便，并且易于拆裝運動部件。一般采用高強度灰鑄鐵（HT20-40）鑄成一個整體。機身外廓尺寸以運動部件能自由運動而不互相碰為原則，當然也要考慮到必要的穩定性、輔助設備的安裝以及貯存必要的潤滑油等。 機體 (一)密封原理 用于密封氣缸，防止氣體從高壓側竄入另一側，同時有均布潤滑油及支承作用，主要依靠減少間隙（活塞與氣缸之間、活塞環與氣缸壁之間、活塞環與活塞環槽之間），使氣體流動受到阻塞和節流，實現密封作用。活塞環

24、密封是阻塞密封和節流密封的組合。 工作時，外緣緊貼氣缸鏡面，背面高壓氣體一側的端面緊壓在環槽上，由此阻塞間隙密封氣體，由于出于安裝方便，活塞環都是具有切口的，因此氣體能通過切口泄漏，所以活塞環常常不是一道，而是多道環共同作用，使氣體每通過一道環便產生一次節流作用，進一步達到減少泄漏量的目的。 密封-活塞環 活塞環的結構 通常活塞的環槽內放置一道活塞環，其結構按所用的材料可制成具有切口的：整體環（環為一整體、一個開口）或者剖分式環（相同材質，由多瓣組成）。 密封-活塞環整體環和剖分式環不論是整體環還是剖分式活塞環，其切口共有三種形式：有直切口、斜切口和搭切口。活塞環直切口制造簡單，泄漏量與切口的

25、泄漏截面成正比。 斜切口制造也很簡單，因泄漏面應為垂直截面，故斜切夾角為45-60。 搭切口制造復雜，因其切口呈階梯形，工作時互相搭接，故氣體不能直接地通過切口而需經過兩次曲折，所以泄漏量能大大減少。 現在也廣泛應用在一個環槽內放置23道活塞環，可以認為它是搭切口環的改進，可以很好的擋住高壓氣體從活塞環的切口處直接泄漏，從而提高了活塞環的密封性能，但缺點是磨損量大大增加。 密封-活塞環活塞環的分類活塞環按照材質不同，分為金屬環和非金屬環兩種。金屬環多為鋼環，其外緣鑲嵌銅合金，這樣可以大大改善磨合性能和耐磨性。非金屬環的截面為矩形。考慮到強度較金屬低，故高度一般比金屬的大。材質有耐高溫酚醛、填充

26、聚四氟乙烯。聚四氟乙烯摩擦系數小，具有良好的自潤滑性能，化學穩定性好，耐腐蝕，耐高溫，但其熱膨脹系數大，導熱性差，機械性能差，不耐磨，因此需加入適當的填充劑，以改善其性能：加入青銅以提高耐磨性，改善導熱性；加入玻璃纖維以提高強度，增加耐磨性；加入二硫化鉬或石墨以提高自潤滑性等特點。活塞環的數目：一般為二道，裝配時開口相差180，以避免各切口（有直切口、斜切口和搭切口）在同一線上造成泄漏增大。密封-活塞環密封-填料及填料函 填料是指密封氣缸和活塞桿間隙的元件。填料分為它緊式和自緊式，當磨損后需人工擰緊壓板，使填料再次貼緊活塞桿稱為它緊式；當填料磨損后能自動補償則稱為自緊式。填料是用來密封氣缸與活

27、塞桿之間的間隙，防止氣體向外泄漏。分為密封環、支承環兩種。由密封盒、壓蓋、導向套等組成。填料密封-填料及填料函 填料密封與活塞環密封的區別 填料密封的原理和活塞環類似，是利用阻塞和節流兩種作用的結合。其不同的是活塞環利用外緣和氣缸壁相接觸進行密封；而填料則是由內緣和活塞桿相配合進行密封。 (二) 填料的結構填料目前使用最普遍的是平面填料，它由兩塊平面填料構成一組密封元件，最典型的是朝向氣缸一側的一塊由三瓣組成，背離氣缸的一塊由六瓣組成，每一塊外緣繞有螺旋彈簧，把它們敷于活塞桿上。其中螺旋彈簧僅起預緊的作用。圖示a)為三瓣結構，b)為四瓣結構，c)為三瓣結構，但通常一個小室內兩塊結構是一樣的，適

28、用于低壓壓縮機。(填料)密封-填料及填料函密封-填料及填料函 填料的工作原理 它由兩塊平面填料構成一組密封元件，三瓣的敷于活塞桿上時切口仍留有間隙，以便壓縮機運行時高壓氣體導入小室，使兩塊填料都利用高壓氣體壓緊在活塞桿上；此時三瓣的徑向切口需與六瓣的填料從軸向擋住六瓣的徑向切口，阻止氣體軸向的泄漏。六瓣填料徑向的切口由其中三個月牙形的瓣所蓋住，以阻止氣體沿徑向泄漏。所以，真正起密封作用的是六瓣的填料。平面填料兩塊的徑向切口，都具有一定的間隙，以便內緣磨損后能自動補償。密封-填料 密封-填料及填料函 如圖所示(填料函)的便是我國廣泛采用的填料函結構，填料是三瓣、六瓣的密封元件。安裝時切記三瓣的應

29、置于朝向氣缸工作腔一側,不能顛倒，否則將失去密封作用。填料函設有前置填料，即圖中離氣缸工作腔最遠的一組。因為填料密封也不可能做到完全不漏氣，故當壓縮有毒、可燃等氣體時，為防止這些氣體逸入空氣中而造成事故或損失，使這些通過密封填料泄漏出來的氣體，被前置填料擋于環形槽中，并由專門的接管引走。填料函還具有專門通潤滑油的鉆孔。圖中填料函所有小室用一根螺栓連結在一起，這樣裝拆起來比較方便。密封-其他密封 除了以上接觸的密封方法外，在設備密封上還有以下幾種方式：機械密封、盤根密封、密封膠、密封圈、密封墊、密封帶(又叫生料帶)等等，這些常用方法這里就不在講解了。 壓縮機在活塞桿上還設有刮油器，刮油器的作用是

30、使十字頭滑道潤滑油不致帶入氣缸及填料（因油不能相混），裝配時刮油面相對。 氣閥-簡介 氣閥是活塞式壓縮機中的一個重要部件，是易損件。其工作特性直接影響到壓縮機的排氣量、功率消耗等性能，影響機組的運行可靠性。此外，氣閥還是限制壓縮機提高轉速的主要障礙。 氣閥有兩大類：一類稱為強制閥，它的啟閉是由專門機構控制，而與氣缸內壓力變化無關；另一類稱為自動閥，它的啟閉主要由氣缸和閥腔內氣體壓力差來決定。強制閥因為結構復雜，啟閉時間固定，不適于變工況運轉，故已經很少采用。絕大多數壓縮機都使用自動閥。氣閥-簡介 氣閥是活塞式壓縮機中的一個重要部件，是易損件。其工作特性直接影響到壓縮機的排氣量、功率消耗等性能，

31、影響機組的運行可靠性。此外，氣閥還是限制壓縮機提高轉速的主要障礙。 氣閥有兩大類：一類稱為強制閥，它的啟閉是由專門機構控制，而與氣缸內壓力變化無關；另一類稱為自動閥，它的啟閉主要由氣缸和閥腔內氣體壓力差來決定。強制閥因為結構復雜，啟閉時間固定，不適于變工況運轉，故已經很少采用。絕大多數壓縮機都使用自動閥。氣閥-簡介 自動閥有許多型式，如環狀閥、網狀閥、條狀閥、舌狀閥、碟閥和直流閥等，但所有的氣閥主要由四部分組成： 活塞式壓縮機的氣閥多為“自動氣閥”，其啟閉主要由閥片兩邊的壓力差與彈簧（片）力來實現，主要有四部分組成。 氣閥的組成部分 氣閥的主要組成部分 1 閥座：具有進氣或排氣氣流通道，與啟閉

32、元件形成閉鎖氣流狀態，氣閥關閉時，承受氣閥兩側的壓差。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，并承受氣缸內外壓力差的零件。 2 啟閉元件（閥片）：交替周期性開啟和關閉閥座氣流通道的零件，通常制成片狀者稱為閥片。氣閥的主要組成部分 3彈簧（片）：氣閥開啟時，防止氣閉運動元件（閥片）以高速度沖擊閥體，關閉時能及時將閥片閉鎖在閥座通道上。 4定位體和閥蓋：限制閥片的位移，并往往作為承座彈簧的零件和形成氣流通道，同時限制閥片的開啟程度，作為彈簧（片）的支承座。 氣閥-簡介 對氣閥的基本要求： （1）氣閥具有足夠的可靠性，有較長的使用壽命。 （2）閥片能及時開啟和關閉。 （3）

33、阻力損失小，有較大的流通面積。 （4）氣閥關閉的氣密封好，減少泄漏。 （5）結構簡單，加工工藝性好以及安裝維修方便。氣閥-工作原理 進、排氣閥的工作原理是類似的，下面以進氣閥為例來說明。 當膨脹過程終了，若氣缸與閥腔之間的氣體壓力造成壓力差，由此作用在閥片上的力足以克服彈簧力及閥片和一部分彈簧的質量力，閥片做便開始開啟。閥片一旦離開閥座，便有氣體通過縫隙進入氣缸，并且在流入氣體的推力作用下，閥片繼續上升直到撞到升程限制器。在活塞接近止點位置時，活塞速度降低，進氣速度和氣流推力也相應減少，當推力不足以克服彈簧力時，閥片便開始脫離限制器。在閥片關閉過程中，依然有氣體進入氣缸，氣流推力也繼續存在，這

34、一推力起阻止閥片關閉的作用，所以閥片的關閉是在彈簧力和氣流推力之差的作用下落向閥座的。氣閥-工作原理 由此可知，閥片開啟過程所需時間，取決于閥片的升程、彈簧力、運動部分質量以及氣流推力等。當升程高、彈簧力大運動部分質量大、氣流推力小時，開啟過程時間便相對較長。過長的開啟時間會使阻力損失增加。 如果彈簧力過強，在活塞速度達到最大值時，氣流的推力也不足以克服彈簧力，則閥片出現在閥座和升程限制器之間來回跳動的顫振現象，導致閥片來回撞擊而縮短氣閥的壽命。組成部分 氣閥-工作原理 如果彈簧力過軟。則閥片停留在升程限制器上的時間延長，閥片將在活塞更接近止點位置，氣流達到更低一些的速度時才開始關閉，以致活塞

35、到達止點位置時閥片來不及落到閥座上，出現遲后關閉現象。遲后關閉時，一方面因活塞已進入壓縮行程，使吸進的氣體回竄出去而使排氣量減少，另一方面則因閥片是在彈簧力和竄出氣流推力之差的共同作用下撞向閥座的，故能造成嚴重的敲擊。敲擊會使閥片應力增加，閥片和閥座的磨損加劇，并導致氣閥提前損壞，而且敲擊還能發出更大噪聲。氣閥彈簧 氣閥彈簧剛性和氣閥彈簧力 我們都希望在閥片開啟瞬間時，彈簧力小，以利于減少使閥片開啟所需的壓力差，降低實際循環功的消耗及噪聲。在閥片關閉過程中，閥片落到閥座的瞬間作用力，在正常情況下主要是彈簧力，因此為減少閥片對閥座的沖擊也要求彈簧力越小越好。另一方面為減少閥片對升程限制器的沖擊以

36、及保證及時關閉，又要求在氣閥全開狀態具有一定的彈簧力。所以在選擇彈簧時，要選擇變剛性彈簧，但剛性系數越小越不好。 所謂彈簧力是指氣閥完全開啟狀態，即閥片貼在升程限制器上時，彈簧作用在閥片上的力。氣閥彈簧 氣閥在工作過程中，閥片上的主要作用力是彈簧力和氣流推力。氣閥要能正常工作就必須使其主要作用力-彈簧力和氣流推力相互匹配。 我們要求氣閥彈簧力在任何情況下不得大于最大壓力差時的氣流推力，否則，閥片便不可能完全開啟而出現顫振現象。當然也不能遠小于最大氣流推力，因為這樣就要遲后關閉。彈簧力的大小取決于作用在閥片上的氣流推力。 對于多通道的環狀閥，各環所受的氣流推力是不一樣的，內環要比外環大一些，因此

37、彈簧力的選配也要注意到這個特點。氣閥的結構型式 槽形氣閥： 閥片呈槽形長條狀，彈簧為條形薄片，具有良好變剛性，并能起緩沖作用，氣閥流通面積較大，阻力較小，但閥片、閥座易損傷。氣閥的結構型式 網狀閥 其中心為固定部分，被夾持在上下兩墊片之間，自中心數第二圈上，將徑向筋條銑出一斜切口，在彈簧部分銑薄，使閥片具有一定彈性，便于上下運動。外圈為閥片的運動與密封部分，閥片的升程由墊片的厚度控制，中心導向，在閥片與限制器間有緩沖片，當氣流推力直接作用在閥片上的彈簧力時，閥片即開啟；當閥片與緩沖片接觸后推動緩沖片及其彈簧一起運動，直到緩沖片與限制器接觸時，氣閥全開。而氣閥全關時，只受閥片彈簧的作用，彈簧力小

38、，全開時則是閥片和緩沖片的彈簧力以及閥片和緩沖片的變形反力總和，彈簧力大，正符合氣閥工作的要求，啟閉及時。 裝配在氣閥室內有氣閥墊（鋁合金或鋁包石棉墊）密封。 潤滑系統 潤滑的主要作用有： 1）、使摩擦表面（即軸與軸承、活塞環與氣缸壁等運動部件接觸面）被油膜分隔，形成液體摩擦或半干摩擦，從而降低壓縮機摩擦功、摩擦熱和零件的磨損，提高壓縮機的效率，增加壓縮機的可靠性和耐久性。 2）、帶走摩擦熱，使摩擦表面溫度不致過高。 3）、潤滑油充滿活塞與氣缸的間隙和油封的摩擦表面之間，增強了密封作用。 4）、帶走磨屑，改善摩擦表面的工作情況。 5）、壓縮機的潤滑系統還向能量調節裝置供油。潤滑系統-潤滑油 潤

39、滑油的種類及潤滑油性能： 壓縮機氣缸內所用的潤滑劑，絕大多數為礦物油，但合成潤滑劑近年應用也很普遍，如氟硅酮油便是一種良好的氣缸潤滑劑。 潤滑油的性能：粘度（動力粘度、運動粘度、條件粘度）、閃點及燃點、油性、凝固點、氧化安定性、酸值、積炭傾向、清凈性、水溶性等。潤滑系統-潤滑油選擇 氣缸潤滑油的選擇要考慮到被壓縮介質、壓力及溫度。 對于空氣壓縮機，易積炭的宜用環烷基礦物油，并可加抗積炭的添加劑；若設備經常低溫起動可用高粘度指數的石蠟基油；對于高壓空氣壓縮機，為形成油膜和防止泄漏，采用高粘度的石蠟基油。對于低壓的單級壓縮機。可采用HS-13號壓縮機油。潤滑系統-潤滑油選擇 對于氮和氫氣壓縮機以及

40、氮氫混合氣壓縮機，被壓縮介質對潤滑油具有化學惰性，故低壓時采用HB-11飽和氣缸油，高壓時采用HB-24飽和氣缸油。 對于石油氣壓縮機，氣體對潤滑油有溶解作用，故能破壞油膜，宜用高粘度的潤滑油。 對于焦爐煤氣壓縮機，當氣體處于被雜質污染狀態時，可用已經使用過的再生油潤滑，但數量應加大。氣缸潤滑方式 壓力潤滑 潤滑油由專門的注油器在壓力下注入氣缸，多用于具有十字頭的壓縮機。注油點和注油量可以控制，是應用廣泛的一種潤滑方式。 注油器為真空滴油式，由曲軸驅動偏心輪旋轉，通過搖臂作用帶動泵體內柱塞在柱塞缸內反復運動，從而實現吸油、排油過程。 真空滴油式注油器 氣缸潤滑方式 吸油過程：當注油器偏心輪14

41、的偏心位于下方時，柱塞2在彈簧的作用下向下運動，潤滑油自玻璃罩9中通過鉆孔及逆止閥4被吸入泵缸3中；9中的油被吸走后，形成真空度，潤滑油即通過吸油管1，經過鉆孔從滴油管8進入9，故柱塞每吸一次，滴管向罩9內滴入一滴油。 排油過程：當偏心輪14旋轉時，偏心向上運動柱塞開始排油，潤滑油被迫經逆止閥5和接油7壓至氣缸。 調整螺母11能使擋塊12上下移動，這樣通過頂桿10來頂搖臂13，由此改變柱塞下行的位置，達到調節柱塞行程來調節每次注油量。也可在開機之前，通過頂桿10進行手動供油，提前進行潤滑。氣缸潤滑方式 飛濺潤滑 是利用運動零件的機械作用，將潤滑油送至需要的摩擦表面，半封閉壓縮機就有很多的采用飛

42、濺潤滑。一方面，在連桿大頭下端裝設甩油勺，將曲軸箱內的潤滑油甩向氣缸境面，潤滑活塞與氣缸壁之間的摩擦表面；另一方面，在電動機一端的軸上裝有甩油盤，將油甩起并收集在電動機側端蓋的集油小室上，通過曲軸中的油道，潤滑主軸承和連桿軸承。在某些小型立式開啟式壓縮機中，飛濺潤滑只依靠曲柄連桿機構的運動來實現。飛濺潤滑的優點是簡單，缺點是耗油量較難控制。氣缸潤滑方式 噴霧潤滑 在壓縮機氣缸進氣接管處，噴入一定量的潤滑油，油和氣體相混合一起進入氣缸，然后一部分粘附在氣缸鏡面上供氣缸潤滑。噴霧潤滑結構簡單且第一級進氣閥可得到潤滑，但油霧僅與氣缸接觸的一部分能粘附在缸壁上，其他部分仍和氣體一起被排出氣缸而不得利用；此外，油和空氣密切混合容易氧化和積炭。所以噴霧潤滑目前已經應用不多。曲軸、連桿潤滑方式 這部分的潤滑主要是主軸承和主軸頸，連桿大頭瓦和曲柄銷，活塞銷或十字頭銷和連桿小頭銅套，以及十字頭和滑道等摩擦面。 按潤滑油達及摩擦面的方式也可分為飛濺潤滑和壓力潤滑兩種。曲軸、連桿潤滑方式 飛濺潤滑潤滑油是通過依靠連桿大頭上裝設的勺或棒，在曲軸旋轉時打擊曲軸箱中的潤滑油，因此使油濺起并飛至那些需要潤滑之處。潤滑油經過連桿大頭、小頭特設的導油孔，將油導至摩擦表面。這種型式的優