壓縮機講義(學生用)

1、XXXXXX集團有限公司XXXXXX GROUP CO.,LTD活塞式壓縮機目 錄四川空分集團有限公司一、壓縮機的分類與認識二、壓縮機的系統(tǒng)及原理簡介三、壓縮機主要零部件 壓縮機的分類與認識XXXXXX集團有限公司XXXXXX GROUP CO.,LTD1、按工作原理區(qū)分為兩大類： 速度型和容積型 速度型壓縮機：靠氣體在高速旋轉葉輪的作用下，得到巨大的動能，隨后在擴壓器中急劇降速，使氣體的動能轉變?yōu)閯菽埽▔毫δ埽?容積型壓縮機：靠在氣缸內(nèi)作往復或回轉運動的活塞，使容積縮小而提高氣體壓力。 壓縮機的分類與認識XXXXXX集團有限公司XXXXXX GROUP CO.,LTD2、往復活塞式壓縮機按

2、結構型式的不同，分類如下： 立式壓縮機 壓縮機的分類與認識XXXXXX集團有限公司XXXXXX GROUP CO.,LTD臥式壓縮機 壓縮機的分類與認識XXXXXX集團有限公司XXXXXX GROUP CO.,LTD角度式壓縮機 壓縮機的分類與認識XXXXXX集團有限公司XXXXXX GROUP CO.,LTD活塞式壓縮機與其他類型的壓縮機相比，優(yōu)點是： 1、壓力范圍廣?；钊綁嚎s機從低壓到超高壓都適用，目前工業(yè)上使用的最高工作壓力達到3500公斤/厘米，某些實驗室使用的壓力則更高。 2、效率高。由于工作原理不同，活塞式壓縮機比離心式壓縮機的效率高得多。 3、適應性強?；钊綁嚎s機的排氣量可在

3、較廣泛的范圍內(nèi)進行選擇；特別是在較小排氣量的情況下，要做成速度型往往非常困難，甚至不可能?；钊麎嚎s機的主要缺點是：外形尺寸和重量較大，需要較大的基礎，氣流有脈動性，以及易損零件較多。 壓縮機的分類與認識XXXXXX集團有限公司XXXXXX GROUP CO.,LTD臥式壓縮機活塞式壓縮機熱力計算相關參數(shù)：u 工作介質u 介質流量（單位通常為Nm/h）u 進氣壓力（Mpa或者Bar）u 排氣壓力u 進氣溫度u 當?shù)卮髿鈮簎 壓縮機轉速u 壓縮機行程u 壓縮機級數(shù)u 軸功率傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)Exhaust Manifold氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)Exhaust Pipe冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)TWC潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)

4、Muffler目錄頁Contents Page10傳動系統(tǒng)Exhaust Manifold氣路系統(tǒng)Exhaust Pipe冷卻系統(tǒng)TWC潤滑系統(tǒng)Muffler（一）傳動系統(tǒng)的工作原理（二）傳動系統(tǒng)的典型零件（三）傳動系統(tǒng)典型零件的常用材料過渡頁 Transition Page正 文第一章第一章傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)傳動系統(tǒng)的工作原理1 1傳動系統(tǒng)是壓縮機的心臟，傳動系統(tǒng)是壓縮機的心臟，由由電動機電動機、聯(lián)軸器聯(lián)軸器、曲軸曲軸和和連桿連桿組成。組成。工作原理是：曲柄連桿機構曲柄連桿機構。具體流程是：電動機通過聯(lián)軸器直接帶動曲軸旋轉，曲軸通過連桿使活塞上下往復運動，從而達到完成壓

5、縮空氣的目的。其作用是將電動機的旋轉運動轉換成活塞的往復運動，為壓縮機提供動力。 曲軸十字頭滑道連桿大頭瓦 連桿十字頭銷連桿小頭瓦 十字頭主軸承活塞活塞桿正 文第一章第一章傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)2 22 2傳動系統(tǒng)的典型零件傳動系統(tǒng)的典型零件曲軸是用于把電動機的旋轉運動變?yōu)榛钊耐鶑瓦\動，曲軸不僅應該有足夠的疲勞強度，而且還應該有足夠的剛性及耐磨性壓縮機曲軸還常設計成整體式，分中鍛件曲軸和鑄件曲軸兩種連桿是將作用在活塞上的推力傳遞給曲軸，又將曲軸的旋轉運動轉換為活塞的往復運動的機件 連桿包括桿體、大頭、小頭三部分，桿體截面有圓形、環(huán)形、矩形、工字形等。壓縮機連桿通常設計為剖分

6、式。也分為鍛件連桿和鑄件連桿。正 文第一章第一章傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)2 22 2傳動系統(tǒng)的典型零件傳動系統(tǒng)的典型零件十字頭是連接作搖擺運動的連桿與作往復運動的活塞桿的機件，它具有導向作用正 文第一章第一章傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)2 22 2傳動系統(tǒng)的典型零件傳動系統(tǒng)的典型零件機身、中體統(tǒng)稱為機體，它包括機身、中體、機座、曲軸箱、中間接筒等部件。機體的作用：1、作為傳動機構的定位與導向部分，如曲軸支撐在機體的主軸承上，十字頭以機體滑倒導向。2、作為壓縮機承受作用力的部分。壓縮機中的作用力基本上分為內(nèi)力與外力。作為氣缸的承座并連接某些輔助部件。如潤滑系統(tǒng)、盤車系

7、統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等，以組成整臺機器。根據(jù)壓縮機不同的結構形式，機體可分為臥式機體、對置機體、立式機體、角度式機體等。此圖為臥式機體，由機身和中體等組成，一般均采用鑄造成型正 文第一章第一章傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)2 22 2傳動系統(tǒng)的典型零件傳動系統(tǒng)的典型零件此圖為立式機體，一般由曲軸箱和機身組成，優(yōu)質鑄件結構。正 文第一章第一章傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)2 22 2傳動系統(tǒng)的典型零件傳動系統(tǒng)的典型零件刮油器飛輪聯(lián)軸器薄壁瓦正 文第一章第一章傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)3 3典型零件的常用材料典型零件的常用材料曲軸曲軸4545、38CrMoAl38CrMo

8、Al、42CrMo42CrMo、QT600-3QT600-3等等連桿40Cr、45、QT600-3機體一般為灰鑄鐵：HT250、HT20-40等十字頭QT600-3/鑄鋼飛輪QT600-3/HT20-40等半聯(lián)軸器QT600-3/HT20-40等薄壁瓦20+巴氏合金刮油器體HT20018PC傳動系統(tǒng)Exhaust Manifold氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)Exhaust Pipe冷卻系統(tǒng)TWC潤滑系統(tǒng)Muffler過 渡（一）氣路系統(tǒng)流程簡介（二）氣路系統(tǒng)的典型零件（三）典型零件的材料過渡頁 Transition Page正 文第二章第二章傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)1 1氣路系統(tǒng)流程簡介氣

9、路系統(tǒng)是把壓縮機生產(chǎn)的壓縮介質氣體，經(jīng)過逐把壓縮機生產(chǎn)的壓縮介質氣體，經(jīng)過逐級增壓、處理（各級間的冷卻器，油水分離器等）級增壓、處理（各級間的冷卻器，油水分離器等）后進入干燥器進行干燥、清潔，然后送入高壓儲氣后進入干燥器進行干燥、清潔，然后送入高壓儲氣設備設備。在每級氣缸輸出管道上均裝有測壓測溫元件，同時裝有與各級壓力相對應的安全閥門，以保證各級壓力超過設計規(guī)定時起到安全保險作用。 正 文第二章第二章傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)氣路系統(tǒng)的典型零件2 2氣缸是活塞式壓縮機中組成壓縮容積的主要部分，作為活塞壓縮介質的工作腔。主要分為鑄件氣缸和鍛件氣缸。右圖就為鑄件氣缸。它包括氣缸體、氣

10、缸套、氣缸蓋、氣缸座。正 文第二章第二章傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)氣路系統(tǒng)的典型零件2 2活塞式壓縮機使用的氣閥，都是隨著氣缸內(nèi)氣體壓力的變化而自行開、閉的自動閥門。按功能分為吸氣閥、排氣閥。按結構形式分：環(huán)狀閥、網(wǎng)狀閥、舌簧閥、直流閥等。氣閥一般由閥座、運動密封元件（閥片或閥芯）、彈簧、升程限制器等零件組成。氣閥也算是一種單向閥，介質流向只能為一個方向。正 文第二章第二章傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)氣路系統(tǒng)的典型零件2 2填料是阻止氣缸內(nèi)氣體自活塞桿與氣缸之間泄漏的組件。對填料的基本要求是密封性能良好并且耐用。填料冷卻方式：有潤滑油冷卻和水冷卻。一般填料均設置了漏氣

11、回收口，特殊場合會設置氮氣密封口。正 文第二章第二章傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)氣路系統(tǒng)的典型零件2 2活塞有足夠的強度和剛性;活塞與活塞桿（或活塞銷）的連接 和定位要可靠;重量輕，兩列以上的壓縮機中，應根據(jù)慣性力平衡的要求配置各列活塞的質量;制造工藝性好.活塞組件是由活塞體、活塞桿、活塞螺母、活塞環(huán)、支承環(huán)等零件組成，每級活塞體上裝有不同數(shù)量的活塞環(huán)和支承環(huán)，用于密封壓縮介質和支承活塞重量。正 文第二章第二章傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)氣路系統(tǒng)的典型零件2 2活塞環(huán)活塞環(huán)為一圓環(huán)，環(huán)周上有一處切口，切口形式直口、斜口與搭口。斜口斜度為45度。是由聚四氟乙烯等高分子為基

12、材，以碳纖維、玻璃纖維等為填料，組成的一種復合材料。它具有良好的自潤滑性、摩擦系數(shù)小、耐高溫、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、突出的不粘性。 正 文第二章第二章傳動系統(tǒng)氣路系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)典型零件的材料3 3名稱名稱材料材料氣缸體鑄件（HT250、QT600-3）、鍛件（35）缸套合金鑄鐵、不銹鋼活塞體鑄鋁、不銹鋼、銅活塞環(huán)鑄鐵、玻纖四氟、碳纖四氟導向環(huán)（支撐環(huán)）鑄鐵、玻纖四氟、碳纖四氟填料盒不銹鋼、碳鋼密封環(huán)玻纖四氟、碳纖四氟過渡頁 Transition Page正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器催化器的催化器的組成元件組成元件010102020303三元催化器的組成1 1金屬外殼

13、金屬外殼的作用的作用襯墊的種襯墊的種類及作用類及作用0404GBDGBD的意的意義和計算義和計算正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器【組成元件組成元件】三元催化器一般由：進氣錐蓋、殼體、排氣錐蓋、襯墊、催化劑、氧傳感器座等零件構成。三元催化器的組成1 1催化器的催化器的組成元件組成元件0101正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器三元催化器的組成1 1金屬外殼金屬外殼的作用的作用0202“將脆弱的陶瓷催化劑保護在一個堅固的結構中，并且使催化劑能夠安裝在排氣系統(tǒng)上，發(fā)揮應有的作用。” 將催化劑裝配進一個容器，成為催化器產(chǎn)品的過程叫做封裝。金屬外殼的主要作用金屬外

14、殼的主要作用金屬外殼和襯墊層保護催化劑不至于因為外界機械力而損壞1 1催化器中的襯墊保護催化劑在受到車體外部突然冷卻的時候不至于炸裂2 2催化器的進氣錐管結構保證催化器受到的氣流均勻，減少氣流偏載造成的附加氣動力損傷3 3正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器第三章第三章三元催化器的組成1 1襯墊的種襯墊的種類及作用類及作用0303襯墊是一種由陶瓷纖維、蛭石、粘合劑、塑料膜等構成的非金屬材料。襯墊是一種由陶瓷纖維、蛭石、粘合劑、塑料膜等構成的非金屬材料。安裝于陶瓷載體和金屬殼體之間。一般分為膨脹型、非膨脹型、復合型三類。安裝于陶瓷載體和金屬殼體之間。一般分為膨脹型、非膨脹型、復

15、合型三類。 膨脹型襯墊膨脹型襯墊非膨脹型襯墊非膨脹型襯墊正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器第三章第三章三元催化器的組成1 1襯墊的種襯墊的種類及作用類及作用0303襯墊是催化器的重要組成部分。襯墊是催化器的重要組成部分。襯墊除了在封裝中固定陶瓷載體，在使用的過程中也能對催化器受到的沖擊起到一定的緩沖作用，同時還能防止尾氣從金屬外殼與載體間隙逃逸，隔絕高溫尾氣對金屬外殼的熱沖擊，也能阻隔氣流在載體中的部分噪音。固定、保護陶瓷載體陶瓷載體易碎易碎緩沖作用催化器催化器受到?jīng)_擊受到?jīng)_擊處理全部尾氣阻止廢棄阻止廢棄逃逸逃逸高溫尾氣導致金屬外殼過熱，變形防止金屬防止金屬外殼過熱外殼過熱

16、有限度隔絕載體的氣流噪聲隔絕隔絕氣流噪音氣流噪音襯墊襯墊固定固定緩沖緩沖密封密封隔熱隔熱隔音隔音正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器GBD意義和計算04三元催化器的組成1 1間隙體積密度GBD的計算公式：一般來說，GBD根據(jù)具體的產(chǎn)品設計要求，取值在0.81.2之間GBD指的是襯墊在封裝后的體積密度，其意義在于：合適GBD值，會有合適的包裹力，使脆弱的陶瓷載體（催化劑）在生產(chǎn)制造過程和工作過程中，保證陶瓷載體不損壞。GBD間隙體積密度g/cm3 G襯墊重量gS襯墊面積cm2T金屬筒體與載體間的間cm L襯墊的長度cmW襯墊的寬度cmD金屬筒體的內(nèi)直徑cmd載體的直徑cm正 文

17、第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器緊耦合式底盤式2 2三元催化器的種類根據(jù)安裝位置三元催化器可以分為：根據(jù)安裝位置三元催化器可以分為：正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器2 2三元催化器的種類塞入式可滿足薄壁催化劑封裝，滿足歐四（推薦）捆綁式可滿足薄壁催化劑封裝，滿足歐四（推薦）蚌殼式不可滿足薄壁催化劑封裝，滿足歐三蚌殼插入式不可滿足薄壁催化劑封裝，滿足歐三塞入旋壓式可滿足薄壁催化劑封裝，滿足歐四柔性封裝（導向桿塞入）可滿足薄壁和超薄壁催化劑封裝，滿足歐五（推薦）整體收縮式可滿足薄壁和超薄壁催化劑封裝，滿足歐五（推薦）根據(jù)封裝方式三元催化器可以分為：根據(jù)封裝方式

18、三元催化器可以分為：正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器三元催化器的技術要點3 3 催化器是工作在高溫（800度）、高速氣流、高強度振動的條件下，工況惡劣，因此技術要求高。n材料選擇決定產(chǎn)品可靠性、制造成本、制造難度n前端蓋的形狀設計和制造決定氣流分布是否均勻，背壓是否增大，結構強度和剛度是否滿足要求n是否采用雙層端蓋根據(jù)溫度、襯墊保護需求來決定n端蓋是否加臺階決定制造工藝和襯墊保護性能n封裝工藝選擇技術決定載體是否容易破碎和GBD是否滿足要求n襯墊的選擇技術決定載體是否容易破碎、GBD是否滿足要求、成本是否滿足要求三元催化器的主要技術要點：三元催化器的主要技術要點：正 文第三章第三章排氣歧管排氣管凈化裝置凈化裝置消音器4 4三元催化器的驗證試驗三元催化器在生產(chǎn)封裝過程中一般需要進行如下驗證試驗：1）推力實驗檢查GBD是否合適2）氣密性實驗3）臺架熱疲勞實驗4）水急