一文了解什么是活塞式壓縮機(jī)
活塞式壓縮機(jī)是一種依靠活寒往復(fù)運(yùn)動(dòng)使氣體增壓和輸送氣體的壓縮機(jī)。屬容積型壓縮機(jī),又稱“往復(fù)活塞式壓縮機(jī)”或“往復(fù)式壓縮機(jī)”。
主要由工作腔、傳動(dòng)部件、機(jī)身及輔助部件組成。工作腔直接用來(lái)壓縮氣體,由氣缸、氣缸套、氣閥、填料、活塞及活塞桿組成。活塞由活塞桿帶動(dòng)在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),活塞兩側(cè)的工作腔容積大小輪流作相反變化,容積減小一側(cè)氣體因壓力增高通過(guò)氣閥排出,容積增大一側(cè)因氣壓減小通過(guò)氣閥吸進(jìn)氣體,傳動(dòng)部件用以實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),有曲袖連桿、偏心滑塊、斜盤等,其中以曲軸連桿機(jī)構(gòu)使用最普遍,它由十字頭、連桿和曲軸等組成。
活塞式壓縮機(jī)的工作是氣缸、氣閥和在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞所構(gòu)成的工作容積不斷變化來(lái)完成。如果不考慮活塞式壓縮機(jī)實(shí)際工作中的容積損失和能量損失(即理想工作過(guò)程),則活塞式壓縮機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一周所完成的工作,可分為吸氣,壓縮和排氣過(guò)程。
組成結(jié)構(gòu)
活塞式壓縮機(jī)主要由機(jī)體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調(diào)節(jié)裝置、油循環(huán)系統(tǒng)等部件組成。
1、機(jī)體:包括汽缸體和曲軸箱兩部分,一般采用高強(qiáng)度灰鑄鐵鑄成一個(gè)整體。它是支承汽缸套、曲軸連桿機(jī)構(gòu)及其它所有零部件重量并保證各零部件之間具有正確的相對(duì)位置的本體。汽缸采用汽缸套結(jié)構(gòu),安裝在汽缸體上的缸套座孔中,便于當(dāng)汽缸套磨損時(shí)維修或更換。因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,檢修方便。
2、曲軸:曲軸是活塞式制冷壓縮機(jī)的主要部件之一,傳遞著壓縮機(jī)的全部功率。其主要作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿改變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。曲軸在運(yùn)動(dòng)時(shí),承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)的交變復(fù)合負(fù)載,工作條件惡劣,要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐磨性。故曲軸一般采用40、45或50號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造,但已廣泛采用球墨鑄鐵鑄造。
3、連桿:連桿是曲軸與活塞間的連接件,它將曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),并把動(dòng)力傳遞給活塞對(duì)汽體做功。連桿包括連桿體、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓。
4、連桿:連桿是曲軸與活塞間的連接件,它將曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),并把動(dòng)力傳遞給活塞對(duì)汽體做功。連桿包括連桿體、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓。
5、汽閥:汽閥是壓縮機(jī)的一個(gè)重要部件,屬于易損件。它的質(zhì)量及工作的好壞直接影響壓縮機(jī)的輸汽量、功率損耗和運(yùn)轉(zhuǎn)的可*性。汽閥包括吸氣閥和排氣閥,活塞每上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次,吸、排氣閥各啟閉一次,從而控制壓縮機(jī)并使其完成吸氣、壓縮、排氣等四個(gè)工作過(guò)程。
6、軸封:軸封的作用在于防止制冷劑蒸汽沿曲軸伸出端向外泄漏,或者是當(dāng)曲軸箱內(nèi)壓力低于大氣壓時(shí),防止外界空氣漏入。因此,軸封應(yīng)具有良好的密封性和安全可靠性、且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、并具有一定的使用壽命。
7、能量調(diào)節(jié)裝置:在制冷系統(tǒng)中,隨著冷間熱負(fù)荷的變化,其耗冷量亦有變化,因此壓縮機(jī)的制冷量亦應(yīng)作必要的調(diào)整。壓縮機(jī)制冷量的調(diào)節(jié)是由能量調(diào)節(jié)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所謂壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)裝置實(shí)際上就是排氣量調(diào)節(jié)裝置。它的作用有二,一是實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的空載啟動(dòng)或在較小負(fù)荷狀態(tài)下啟動(dòng),二是調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的制冷量。
工作原理
壓縮過(guò)程:活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),吸、排汽閥處于關(guān)閉狀態(tài),氣體在密閉的氣缸中被壓縮,由于氣缸容積逐漸縮小,則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內(nèi)氣體壓力與排氣壓力相等。壓縮過(guò)程一般被看作是等熵過(guò)程。
排氣過(guò)程:活塞繼續(xù)向上移動(dòng),致使氣缸內(nèi)的氣體壓力大于排氣壓力,則排氣閥開啟,氣缸內(nèi)的氣體在活塞的推動(dòng)下等壓排出氣缸進(jìn)入排氣管道,直至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)。此時(shí)由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用,排氣閥關(guān)閉排氣結(jié)束。