3.2空壓機的結構和工作原理（優(yōu)化）課件講解

探究“船之翼”——輔機之力主講：郭敏8435759武漢船舶職業(yè)技術學院主講：郭敏8435759武漢船舶職業(yè)技術學院探究輔機三：活塞式空氣壓縮機3.1空壓機工作原理與結構8435759CONTENTS0102活塞式空壓機的工作原理活塞式空壓機的結構843575901活塞式空氣壓縮機工作原理1.概述（空壓機應用）活塞式空壓機的工作原理01主機的啟動、換向02輔機的啟動03為氣動裝置提供氣源04為氣動工具提供氣源05吹洗零部件和濾器壓縮空氣在船舶上的應用：活塞式空壓機的工作原理低壓0.2～1.0MPa中壓1～10MPa高壓10～100MPa微型<1m3/min小型1～10m3/min中型10～100m3/min大型>100m3/min1.概述（空壓機應用）低壓0.2～1.0MPa中壓1～10MPa高壓10～100MPa微型<1m3/min小型1～10m3/min中型10～100m3/min大型>100m3/min風冷水冷按排氣壓力分0102按排氣量分03按冷卻方式分活塞式空壓機的工作原理1.概述（空壓機應用）活塞式膜片式葉片式螺旋式渦旋式01往復式02旋轉式容積式壓縮機2.理論工作循環(huán)（單級壓縮）活塞式空壓機的工作原理假定：（1）氣缸沒有余隙容積，即活塞到上止點時氣體全部被排出氣缸（2）吸排氣過程沒有壓力損失和壓力脈動，是等壓過程（3）被壓縮氣體是理想氣體，壓縮過程狀態(tài)方程指數(shù)不變（4）吸氣過程氣缸和缸壁無熱交換工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程1—2壓縮過程2—3排氣過程活塞式空壓機的工作原理壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中1.p-V圖循環(huán)線包圍的面積代表耗功2.氣缸冷卻越好，越接近等溫過程，耗功越小2.理論工作循環(huán)（單級壓縮）3.實際工作循環(huán)（單級壓縮）活塞式空壓機的工作原理1）余隙容積Vc的影響表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λvC越大或壓力比越高，則λv越小保證Vc正常的措施：余隙高度（壓鉛法）合適的C：低壓0.07-0.12中壓0.09-0.14高壓0.11-0.16λv＝0.65—0.90活塞式空壓機的工作原理2）進排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：λp

（0.90-0.98）保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈3.實際工作循環(huán)（單級壓縮）活塞式空壓機的工作原理3）吸氣預熱的影響由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中，機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成3.實際工作循環(huán)（單級壓縮）活塞式空壓機的工作原理4）漏泄的影響內漏：排氣閥（回漏）外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）保證措施：氣閥的嚴密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴密配合3.實際工作循環(huán)（單級壓縮）4.排氣量和輸氣系數(shù)活塞式空壓機的工作原理理論排氣量Vt----單位時間內所排送的相當?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積實際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ：λ＝λtλvλ

pλlA余隙容積Vc的影響B(tài)進排氣閥及流道阻力的影響C吸氣預熱的影響D漏泄的影響5.多極壓縮和中間冷卻活塞式空壓機的工作原理1.采用多極壓縮和中間冷卻的好處：1)降低壓縮終了的排氣溫度，保證機件潤滑2)減小余隙容積對排氣量的影響，提高輸氣系數(shù)3)節(jié)省壓縮功(cbdec-opmno)4)減輕活塞上的作用力（對于級差式而言）5.多極壓縮和中間冷卻活塞式空壓機的工作原理2.各級壓縮比的確定理論分析：各級耗功相等時，壓縮機總耗功最小。即各級壓力比應相等實際上后一級的壓縮比選得小一些的原因：后級冷卻比前級效果差，采用同樣壓比耗功會更大后級余隙容積相對大，采用同樣壓比容積損失會更大843575902活塞式空壓機結構活塞式空壓機的結構CZ60/30型船用二級壓縮空壓機排氣量：60m3/h轉速：750r/min一級額定排壓：0.64MPa二級額定排壓：3.0MPa余隙高度：0.5-1.0mm低壓級安全閥開啟壓力：0.7MPa（15％p1額）高壓級安全閥開啟壓力：3.3MPa（10％Pd額）活塞式空壓機的結構1.空壓機氣閥網狀閥蝶狀閥環(huán)狀閥（單環(huán)、雙環(huán)）活塞式空壓機的結構關閉嚴密阻力小啟閉及時撞擊小余隙小要求：氣閥彈簧：太強：閥阻力大太弱：閥關閉滯后氣閥的啟閉頻率：頻率=轉速，不受排氣量、排壓影響氣閥的升程：升程增加，閥系氣流速度小，阻力?。坏矒舸?，易變形，壽命短。所以升程設計時已定（2-4mm），不要改變。轉速高和壓力大的升程小。1.空壓機氣閥活塞式空壓機的結構飛濺潤滑壓力潤滑油杯滴油潤滑氣缸上部,4~6滴/分鐘。油杯滴油（一級氣缸）滑油泵(O.1-0.3MPa)→主軸承→連桿大端軸承→連杄小端軸承線路1：油勺→連桿大端軸承→油孔→連桿小端軸承線路2：飛濺油→主軸承、氣缸下部(小端)工作面2.潤滑活塞式空壓機的結構3.空壓機的冷卻1）級間冷卻2）氣缸冷卻3）后冷卻4）滑油冷卻級間冷卻氣缸冷卻滑油冷卻活塞式空壓機的結構4.卸載機構卸載機構：使空壓機啟動時卸載，減小啟動電流的機構。使第1級吸氣閥常開頂開吸氣閥法開啟中間冷卻器和氣液分