活塞機(jī)構(gòu)造2課件

2023/2/71了2023/2/77、

氣閥

（1）氣閥的工作原理及要求

圖1.36氣閥組成示意圖1.閥座；2.閥片；3.氣閥彈簧；4.升程限制器；5.閥線；6.閥座通道

氣閥的作用是控制氣體及時(shí)地吸入與排出氣缸。氣閥是受閥片兩側(cè)氣體壓力差控制而自行啟閉的自動(dòng)閥，它主要由閥座、閥片、氣閥彈簧和升程限制器四部分組成。

2023/2/7氣閥的工作原理是：當(dāng)閥片下面的氣體壓力大于閥片上面的氣體壓力、彈簧力以及閥片重力之和時(shí)，閥片離開閥座，上升到與升程限制器接觸為止（即所謂氣閥全開），氣體便通過氣閥通道流過。當(dāng)閥片下面的氣體壓力小于閥片上面的氣體壓力、彈簧力及閥片重力之和時(shí)，閥片離開升程限制器向下運(yùn)動(dòng)，直到閥片緊貼在閥座的閥線上時(shí)，即并閉了氣閥通道，使氣體不能通過，這樣完成了一次啟閉過程。應(yīng)該指出：吸氣閥是靠壓縮機(jī)吸氣腔與氣缸內(nèi)的壓差而動(dòng)作，排氣閥是靠壓縮機(jī)排氣腔與氣缸內(nèi)的壓差而動(dòng)作。

氣體力

彈簧力

2023/2/7對(duì)氣閥的基本要求：①氣體流過氣閥的阻力損失小。②使用壽命長(zhǎng)（大于4000h）。③氣閥形成的余隙容積要小。④閥片啟閉應(yīng)及時(shí)，氣閥關(guān)閉時(shí)應(yīng)嚴(yán)密不漏。⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，易于維修，零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度高。

2023/2/7（2）氣閥的結(jié)構(gòu)

環(huán)片閥

①剛性環(huán)片閥

剛性環(huán)片閥是目前應(yīng)用最廣泛的一種氣閥結(jié)構(gòu)形式。我國(guó)缸徑在70mm以上的中小型活塞式制冷壓縮機(jī)系列均采用這種氣閥。剛性環(huán)片閥采用頂開吸氣閥閥片調(diào)節(jié)輸氣量，并利用排氣閥蓋兼作安全蓋。

剛性環(huán)片閥的氣閥組有兩種典型結(jié)構(gòu)：125系列氣閥組和100系列氣閥組。125系列氣缸套及吸、排氣閥組合件

2023/2/7100系列氣缸套及吸、排氣閥組合件1.吸氣閥座；2.螺栓；3.吸氣閥片；4.吸氣閥彈簧；5.導(dǎo)向環(huán)；6.排氣閥彈簧；7.中心螺栓；8.內(nèi)閥座；9.閥蓋；10.排氣閥片；11.外閥座；12.螺栓；13.吸氣閥線；14.吸氣閥座孔；15.排氣閥線；16.小通孔；17.導(dǎo)向面

100系列氣閥組閥結(jié)構(gòu)比125系列氣閥組多了一個(gè)導(dǎo)向環(huán)，外閥座固定在氣缸套閥座上，通過三個(gè)短螺栓將導(dǎo)向環(huán)－外閥座－氣缸套聯(lián)接成一個(gè)整體，再通過三個(gè)長(zhǎng)螺栓將導(dǎo)向環(huán)－外閥座－氣缸套的整體與上隔板固定在一起。2023/2/7

810F70壓縮機(jī)氣缸套及吸、排氣閥組合件2023/2/7②柔性環(huán)片閥

帶臂柔性閥常用于全封閉式壓縮機(jī)柔性環(huán)片閥1.吸氣閥片；2.閥座；3.排氣閥片；4.排氣閥升程限制器

2023/2/7簧片閥

簧片閥也稱舌簧閥或翼狀閥。閥片的一端固定在閥座上，另一端可以在氣體壓差的作用下上下運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到啟閉的目的。閥片由厚度為0.1～0.3mm的優(yōu)質(zhì)彈性薄鋼片制成，因此質(zhì)量輕，沖擊小，啟閉迅速，適用于小型高速制冷壓縮機(jī)。我國(guó)全封閉式及50系列壓縮機(jī)多采用這種氣閥。

圖1.39吸、排氣簧片閥組1.螺釘；2.升程限制器；3.墊圈；4.緩沖彈簧片；5.排氣閥片；6.閥板；7.吸氣閥片；8.銷釘；9.閥線；10.排氣流向；11.吸氣流向；12.閥線

2023/2/7簧片閥

吸氣孔與吸氣腔相連排氣閥片吸氣閥片BB向C向C排氣孔與氣缸相連吸、排氣簧片閥組1.閥板；2.排氣閥片；3.升程限制器；4.墊圈；5.螺釘；6.緩沖彈簧片；7.吸氣閥片；8.銷釘2023/2/7

簧片閥2023/2/7

簧片閥的閥片形狀吸氣閥簧片閥的常用閥片形狀

排氣閥作為排氣通道，并減小閥片剛度特點(diǎn)：閥片為彈性薄鋼片，具有一定的彈性。若彈力不夠，可加彈力片。吸氣閥一般不需升程限制器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，余隙容積小，閥片質(zhì)量輕，啟閉迅速，用于小型高速全封閉式壓縮機(jī)中。2023/2/7（3）網(wǎng)片閥

其結(jié)構(gòu)形狀相當(dāng)于不同直徑的若干環(huán)片閥以輻射狀筋條連成一體而呈蛛網(wǎng)狀。本身具有一定的彈性，有較大的通道截面積，彈性比剛性環(huán)片閥好。不適宜用于高轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)。2023/2/78、

軸封裝置軸封的作用對(duì)于開啟式制冷壓縮機(jī)，曲軸均需伸出機(jī)體（曲軸箱）與動(dòng)力機(jī)械連接。由于曲軸箱內(nèi)充滿了制冷劑氣體，因此在曲軸伸出機(jī)體的部位應(yīng)安裝軸封裝置。作用是防止曲軸箱內(nèi)的制冷劑氣體經(jīng)曲軸外伸端間隙漏出，或者因曲軸箱內(nèi)氣體壓力過低而使外界空氣漏入。對(duì)軸封裝置要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封可靠，使用壽命長(zhǎng)，維修方便。

2023/2/7軸封的結(jié)構(gòu)

目前所使用的軸封主要有摩擦環(huán)式及波紋管式兩種。

圖1.41摩擦環(huán)式軸封結(jié)構(gòu)1.壓蓋；2.轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦環(huán)；3.靜止環(huán)；4.墊片；5.密封橡膠圈；6.彈簧座圈；7.彈簧

圖1.42

810F70型壓縮機(jī)的軸封結(jié)構(gòu)1.彈簧座；2.彈簧；3.鋼圈；4.壓蓋；5.軸頸；6.轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦環(huán)；7.波紋狀密封橡膠圈；8.壓緊圈

2023/2/7圖1.43多彈簧摩擦環(huán)式軸封結(jié)構(gòu)1、4.密封橡膠圈；2.靜止環(huán)；3.轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦環(huán)；5.壓圈；6.彈簧；7.彈簧座

2023/2/7圖1.44波紋管式軸封結(jié)構(gòu)1.曲軸；2.密封圈；3.轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦環(huán)；4.靜止環(huán)；5.波紋管；6.彈簧；7.壓蓋

摩擦環(huán)式機(jī)械軸封應(yīng)用：開啟式壓縮機(jī)和系列產(chǎn)品。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，壽命長(zhǎng)。主要零件：彈簧座、軸封彈簧、墊片、橡膠密封圈、轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦環(huán)、固定環(huán)、軸封蓋裝配時(shí)，活動(dòng)環(huán)與固定環(huán)表面涂30號(hào)機(jī)油三個(gè)密封面1、徑向動(dòng)密封面：轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦環(huán)和靜止環(huán)之間；壓緊力是彈簧和曲軸箱中氣體壓力所產(chǎn)生。2、徑向靜密封面：轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦環(huán)和橡膠密封圈之間；3、軸向密封面：橡膠密封圈的內(nèi)邊緣和曲軸之間。4、此外，有油封。另一種結(jié)構(gòu)形式:將橡膠密封圈的形狀改進(jìn)成波紋型。好處：降低軸封的裝配要求，同時(shí)又加強(qiáng)密封的可靠性。2023/2/725

9.活塞式壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)

潤(rùn)滑是壓縮機(jī)中的重要問題之一，它不僅影響到壓縮機(jī)的性能指標(biāo)，而且與壓縮機(jī)的壽命、可靠性、安全性也直接相關(guān)。潤(rùn)滑的作用如下：

1)使摩擦表面被油膜分隔，從而降低壓縮機(jī)的摩擦功、摩擦熱和零件的磨損，提高壓縮機(jī)的機(jī)械效率，增加壓縮機(jī)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(rùn)滑油充滿與氣缸的間隙和軸封的摩擦表面之間，增強(qiáng)了密封作用。

4)帶走磨屑，改善摩擦表面的工作情況。

5)作為能量調(diào)節(jié)的液壓動(dòng)力。2023/2/7261)、潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑方式：飛濺潤(rùn)滑壓力潤(rùn)滑飛濺潤(rùn)滑是利用運(yùn)動(dòng)零件的擊濺作用，將潤(rùn)滑油送至需要的摩擦表面，圖所示的立式開啟式壓縮機(jī)是一個(gè)典型的采用飛濺潤(rùn)滑的壓縮機(jī)。壓力潤(rùn)滑是利用油泵產(chǎn)生一定的油壓，通過輸油通道將潤(rùn)滑油送到各摩擦表面。壓力潤(rùn)滑有離心泵油潤(rùn)滑和齒輪油泵潤(rùn)滑兩種。2023/2/727

飛濺潤(rùn)滑

用連桿大頭端的擊油勺飛濺油到各潤(rùn)滑摩擦副，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但潤(rùn)滑效果差，無(wú)法控制油量，適用于小型壓縮機(jī)。2023/2/728利用離心供油機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤(rùn)滑，依靠曲軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心作用，將油輸送到各潤(rùn)滑處。壓力潤(rùn)滑——離心供油2023/2/729２）對(duì)立軸式壓縮機(jī)電機(jī)在壓縮機(jī)之上的，一般具有偏心油道的離心供油機(jī)構(gòu)。對(duì)電機(jī)在壓縮機(jī)之下的，需設(shè)延伸油管。３）對(duì)臥軸式壓縮機(jī)利用在曲軸的非功率輸入端，設(shè)置甩油轉(zhuǎn)盤和集油杯，然后利用油道在離心力作用下供油。離心供油機(jī)構(gòu)形式：１）偏心油道2023/2/730壓力潤(rùn)滑——齒輪油泵供油油泵為內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子液壓泵油壓控制潤(rùn)滑輸氣量調(diào)節(jié)2023/2/732

潤(rùn)滑設(shè)備壓力潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要設(shè)備有油泵、過濾器、油冷卻器、油壓調(diào)節(jié)閥、油壓繼電器及油壓表等。

1、齒輪油泵目前壓縮機(jī)中所采用的油泵有下列三種型式:（1）外嚙合齒輪油泵它是老式產(chǎn)品中廣泛使用的一種。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如圖2-35所示。特點(diǎn)：這種齒輪油泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，工作穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但只能單方面轉(zhuǎn)動(dòng)供油，否則將失去泵油能力，因此需要特別注意壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。對(duì)于采用三相電動(dòng)機(jī)的封閉式壓縮機(jī)來(lái)說是不適用的。2023/2/733這種齒輪油泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只能單方面轉(zhuǎn)動(dòng)供油，因此需要特別注意壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。（1）外嚙合齒輪油泵

齒輪油泵2023/2/734

（2）月牙形齒輪油泵其結(jié)構(gòu)如圖2-36所示，是由外齒輪1、內(nèi)齒輪3、月牙體2及泵殼4等零件組成。

供油關(guān)系并未因旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變而有所變化。這種油泵特別適合于封閉式壓縮機(jī)。2023/2/735

（3）內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子油泵

又稱轉(zhuǎn)子泵，其結(jié)構(gòu)如圖所示。它也是由兩個(gè)偏心安裝的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子及泵體、偏心套等組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子是一個(gè)四個(gè)齒的外齒輪，外轉(zhuǎn)子是一個(gè)五個(gè)齒的內(nèi)齒輪。運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子的齒相互嚙合，向同一方面轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)速不相等。油從吸油孔吸入，由排油孔排出，貯油空間容積的變化如圖所示。轉(zhuǎn)子泵同樣具有結(jié)構(gòu)緊湊、可正反旋轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)。由于外、內(nèi)轉(zhuǎn)子可用鐵-石墨粉末模壓燒結(jié)成形，因而加工簡(jiǎn)單、節(jié)省材料、精度高、壽命長(zhǎng)，被廣泛采用。2023/2/736原理基本上與月牙形齒輪油泵相同，具有結(jié)構(gòu)緊湊、可正反旋轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛采用。

內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子油泵

2023/2/737

2、油過濾器制冷壓縮機(jī)中潤(rùn)滑油過濾器有粗過渡器和精過濾器兩種。它的作用是濾去潤(rùn)滑油中的金屬屑、型砂、機(jī)械雜質(zhì)等，防止它們進(jìn)入摩擦表面，造成磨損加劇。粗過濾器往往做成網(wǎng)式，裝在曲軸箱油池內(nèi)，網(wǎng)兩端封閉，防止較大雜質(zhì)進(jìn)入油泵。有些網(wǎng)式過濾器中，還裝有環(huán)狀或棒狀磁性元件，用來(lái)吸引潤(rùn)滑油中的鐵屑。精過濾器大多采用金屬片縫隙式，其結(jié)構(gòu)如圖2-39所示。精過濾器也可使用羊毛氈作為過濾材料，過濾效果更好，但阻力很大，且易阻塞。2023/2/738精過濾器金屬片縫隙式

毛氈濾料

油過濾器

粗過濾器精過濾器2023/2/739

3、油冷卻器曲軸箱（或機(jī)殼）內(nèi)的油溫不宜過高，否則會(huì)因油過稀而破壞正常的潤(rùn)滑。按GB10872--1989規(guī)定:對(duì)于小型活塞式單級(jí)制冷壓縮機(jī)，當(dāng)環(huán)境溫度高達(dá)43℃，冷卻水溫度33℃時(shí)，曲軸箱中潤(rùn)滑油的溫度應(yīng)不高于80℃；對(duì)于中型活塞式單級(jí)制冷壓縮機(jī)，在上述同樣溫度條件下，曲軸箱中潤(rùn)滑油的溫度應(yīng)不高于70℃。對(duì)于小型壓縮機(jī)，潤(rùn)滑油的冷卻靠曲軸箱箱壁的自然散熱；對(duì)于功率較大的壓縮機(jī)，常常需對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。2023/2/740

4、油壓調(diào)節(jié)閥油壓調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)潤(rùn)滑系統(tǒng)中的油壓。一般安裝在壓縮機(jī)的后主軸承上，如圖2-40所示。油壓調(diào)節(jié)閥由閥芯、彈簧、閥體和調(diào)節(jié)桿等組成。

工作原理：通過改變彈簧力的大小，達(dá)到改變工作時(shí)閥芯的開啟度，從而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中的油壓。調(diào)節(jié)方法：若油壓偏低，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥桿，以增大彈簧力，減少閥芯的開啟度；反之則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使油壓下降。調(diào)整油壓調(diào)節(jié)閥時(shí)應(yīng)同時(shí)觀察油壓表和吸汽壓力表，看油壓差是否達(dá)到要求。2023/2/741

油壓調(diào)節(jié)閥壓縮機(jī)上往往還裝有油壓壓差控制器，當(dāng)油壓差低于規(guī)定數(shù)值時(shí)，它就控制壓縮機(jī)進(jìn)行保護(hù)性停車2023/2/742

10.活塞式壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)方法壓縮機(jī)制冷量的大小與運(yùn)轉(zhuǎn)情況有關(guān)。當(dāng)外界條件或被冷卻對(duì)象的負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，為了既保持室(庫(kù))內(nèi)所需要的低溫，又要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就必須根據(jù)外界條件的變化，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的產(chǎn)冷量，也應(yīng)是調(diào)節(jié)輸氣量，使其和當(dāng)時(shí)的外界負(fù)荷相適應(yīng)。調(diào)節(jié)的方法：（１）壓縮機(jī)間歇運(yùn)行（２）旁通調(diào)節(jié)和頂開吸氣閥調(diào)節(jié)（３）關(guān)閉吸氣通道的調(diào)節(jié)（４）變速調(diào)節(jié)（５）起動(dòng)卸載2023/2/743旁通調(diào)節(jié)原理：利用電磁閥和止回閥控制吸、排氣腔的連通。調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)低壓氣體去冷凝器吸氣側(cè)排氣側(cè)止回閥單向閥正常運(yùn)行狀態(tài)高壓氣體旁通調(diào)節(jié)和頂開吸氣閥調(diào)節(jié)2023/2/744頂開吸氣閥調(diào)節(jié)對(duì)閥片在密封面之上的結(jié)構(gòu)：利用液壓缸—拉桿機(jī)構(gòu)來(lái)控制頂桿吸氣閥片排氣閥片頂桿轉(zhuǎn)動(dòng)圈無(wú)調(diào)節(jié)時(shí)頂桿在轉(zhuǎn)動(dòng)圈斜面的位置調(diào)節(jié)時(shí)頂桿在轉(zhuǎn)動(dòng)圈斜面的位置2023/2/745液壓缸—拉桿機(jī)構(gòu)油壓彈簧力轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)頂桿2023/2/747壓力油分配閥

閥芯連接油缸的連接管進(jìn)油回油高壓油低壓油調(diào)節(jié)手柄A—AAA2023/2/7492F10型壓縮機(jī)裝配圖2023/2/750

活塞式壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

各種典型總體結(jié)構(gòu):

1．開啟式制冷壓縮機(jī)2023/2/751開啟式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)1)原動(dòng)機(jī)獨(dú)立于制冷系統(tǒng)之外:

可用普通電機(jī)和使用其它原動(dòng)機(jī)如汽車中的內(nèi)燃機(jī).適用于NH3和汽車等場(chǎng)合，需要軸封裝置,制冷劑易向外泄漏,空氣向內(nèi)泄漏。2)機(jī)體布置:

氣缸機(jī)體和曲軸箱體鑄造成一體,裝配精度提高,設(shè)置氣缸套,易更換和修配，多缸布置,動(dòng)力平衡性好。3)氣閥的布置:

吸氣閥布置在氣缸套凸緣上,可冷卻氣缸體，實(shí)現(xiàn)頂開吸氣閥片的輸氣量調(diào)節(jié)。與排氣閥分開布置,可增加氣閥流通面積。4)潤(rùn)滑方式:

壓力潤(rùn)滑。2023/2/752

2、半封閉式制冷壓縮機(jī)半封閉式制冷壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)裝在同一機(jī)體內(nèi)并共用同一根主軸，因而不需要軸封裝置，避免了軸封處的制冷劑泄漏。半封閉式制冷壓縮機(jī)的機(jī)體在維修時(shí)仍可拆卸，其密封面以法蘭連接，用墊片或墊圈密封，這些密封面雖系靜密封面，但難免會(huì)產(chǎn)生泄漏，因而被稱為半封閉式壓縮機(jī)。由于封閉式壓縮機(jī)無(wú)法從機(jī)外觀察到壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)向，因此要求采用強(qiáng)制潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油泵,能在正、反轉(zhuǎn)時(shí)都能正常供油。

另外，由于封閉式壓縮機(jī)中的電動(dòng)機(jī)繞組和油及制冷劑直接接觸，因此它不適用于氨制冷機(jī)。2023/2/753半封閉式制冷壓縮機(jī)低溫吸氣冷卻電機(jī)特