活塞空压机的结构

第二节活塞式空压机的结构和自动控制6-2-1空压机的结构CZ60／30型船用二级空压机排气量为60m3/h，转速为750r／min一级额定Pd为0.64MPa二级额定Pd为3MPa。一个曲拐飞轮兼作联轴器弹性联轴器铝合金铸造活塞（上大下小）活塞顶部低压工作空间活塞过渡锥面以下为高压工作空间（级差式）6-2-1空压机的结构空气经滤清器金属丝网或化学纤维层滤出灰尘等固体杂质，以减轻缸内磨损低压吸气阀4和排气阀7装在气缸盖5上，低压安全阀10装在高压级入口，开启压力0.7MPa高压吸气阀9和排气阀23装在气缸中部阀室内，高压安全阀22装在排气室出口，开启压力3.3MPa。气缸体8与曲轴箱之间的垫片厚度可影响两级工作空间的余隙容积，气缸与气缸盖间的垫片厚度可影响第一级工作空间的余隙容积6-2-1空压机气阀重要易损件直接影响到压缩机的Q以及经济性和可靠性质量差的气阀，能量损失占压缩机轴功率20％气阀工作寿命，决定压缩机的检修周期对气阀的要求工艺简单、检修方便，关闭严密、阻力小、启闭及时由于气体ρ小，流过气阀压降不大，不存在液体气化的问题，故空压机转速比往复泵高得多不可能要求气阀工作无声，只能要求阀片与阀座和升程限制器的撞击速度不要太大，保证较长的工作寿命要求尽可能减小气阀通道形成的余隙容积。6-2-1空压机结构主要特点气阀升程增加升程，可以降低阀隙气流速度，减少阻力损失但升程增大，阀片对升程限制器和阀座的撞击增大弹簧变形量和变形速度大，会导致气阀寿命降低，加重气阀关闭滞后，甚至使压缩机不能正常工作气阀升程由升程限制器来限定，规定的升程不宜改变气阀升程多在2～4mm转速高及工作压力大的则升程较小。气阀弹簧强弱对气阀工作的影响很大太强则阀的阻力增加太弱则关闭更加滞后两者都会使排气量和功率的损失增加。6-2-1空压机结构主要特点环状阀使用普遍图为单环(高压级)和双环(低压级)环状阀优点简单，工艺性好，价格低，维修方便，便于顶开吸气阀卸载缺点阀片运动导向摩擦较大为保持足够的刚性导致阀片稍厚，质量较大，不适合太高转速用多环阀片可加大通流面积，适应较大Q然而各圈阀片可能不同步，对工作造成不良影响。6-2空压机气阀6-2-1空压机网状阀低n大Q空压机可用网状阀将多环环状阀的各环阀片以筋条连接中心环处被夹紧在阀座与升程限制器之间，不再需要对阀片导向各环运动能保持一致，且无导向摩擦但结构复杂，价格较高，而且工作寿命较短6-2-1空压机碟状阀（butterflyvalve)图示为碟状阀气流转向缓和阻力损失小阀片强度高但通流面积小，质量大，多用于n不太高的小型空压机的高压级。n较高的空压机可用条状阀(中、小型)舌簧阀(微型)6-2-1压缩机的润滑有飞贱和压力润滑二种击油勺击溅滑油，飞溅油滴可润滑主轴承、小端轴承和气缸下部一部分油沿油勺的小孔和连杆大端的导油孔去润滑大端轴承气缸上部缸壁靠一级吸人管上油杯每分钟滴人4—6滴油或通过管从曲轴箱中吸人油雾曲轴箱门盖装有测油位的油尺20通过它可保持箱内压力大气压箱底有螺旋管式滑油冷却器6-2-1压缩机的冷却有水冷和风冷两种。船用机多水冷包括：(1)级间冷却(inter-cooler)这对降低排气温度和减少功耗有显著效果一般要求冷却水首先通过级间冷却器。(2)气缸冷却气缸和缸盖需冷却，以利于减少压缩功、降低排气温度和避免滑油温度过高过度冷却会使缸壁温度过低，壁面结露，润滑油乳化缸壁温度一般比冷却水温度高15—20°C，通常气缸冷却水温以不低于30C为宜。6-2-1压缩机的冷却(3)后冷却指最后一级排气的冷却，一般冷却至60°C左右为减小排气比容提高气瓶储量和减轻其气压降低程度使排气中的油和水的蒸气冷凝而便于分离有的船为减少设备，空压机不设后冷却器，这时应注意及时泄放气瓶的油和水6-2-1压缩机的冷却(4)滑油冷却保持润滑性能，冷却摩擦表面，减缓油氧化变质一般要求油温保持在50°C左右。本例采用水冷水先进入壳管式级间冷却器和后冷却器二者置于同一壳体，位于自由端空气由上而下从管中流过，冷却水由下而上流过管外有两个防蚀锌棒的螺塞11、15设有安全膜12水路堵塞也可能会使安全膜破裂从冷却器出来的水冷却气缸和气缸盖/滑油冷却器(并联)6-2-1压缩机的气液分离排气会夹带细小油滴，排气中水蒸气的分压力较高冷却后会析出凝水级间冷却后这些油和水可以部分分离出来积于级间冷却器和下一级缸进气口之间的空气管路里有泄放阀予以泄放在后冷却器后设气液分离器以提高充人气瓶的压缩空气品质6-2-1压缩机的气液分离气液分离器按工作原理分有：惯性式(利用液滴随气流运动时惯性较大)过滤式(利用液滴和气体分子大小不同)吸附式(利用液体的粘性)惯性式工作原理：液滴质量大，运动惯性大在多次改变流动方向的过程中，撞击并附着在芯子壁上聚集而流到壳体6的下部空间为避免停车时气流返回空压机，分离器出口有止回球阀46-2-1压缩机的卸载机构常用的卸载方法使第一级吸气阀常开开中冷器和分离器后泄放阀提起偏心手柄2顶杆3下移，通过活塞5、弹簧6、导筒7和顶爪9等，强行顶开一级吸气阀片放下偏心手柄顶爪(弹簧作用)向上，使空压机正常工作可用空气经管接头1来控制活塞，用电磁阀或其它方法控制压缩机的有载或卸载运行，36-2-2活塞式空压机的自动控制在进出港口、锚地或窄水道时主机起、停和换向较频繁，消耗空气量较大气瓶容积有限需要及时起动补充在船舶停泊或航行于开阔水面的大多数时间内空气耗量要少但忽略补充，也可能造成严重的后果因此，目前船舶空压机一般都采用自动控制有两台可以并联工作的空压机，或再添一台作为备用6-2-2活塞式空压机的自动控制6-2-2活塞式空压机自动控制(1)自动起、停利用装压力继电器即可控制空压机起、停两个压力继电器分别控制两台空压机其接通和切断的整定压力值都相差一定数值例如一台2.5MPa起动，3.0MPa停车另一台则2.4MPa起动，2.9MPa停车当前者单独工作不足以维持2.5MPa压力时，另一台加人工作6-2-2活塞式空压机自动控制(2)自动卸载和泄放压缩机设有定时器它能控制卸载机构电磁阀的开启停车时保持常开转速正常后再关闭运行期间定时开启，泄放油、水停车时同时使泄放电磁阀开启，定时器也停止工作6-2-2活塞式空压机自动控制(3)冷却水自动控制在供水管路上设电磁阀与压缩机起、停同步接通和切断也可在供水管路上设气动薄膜阀起动后靠第一级排气使之开启停车时排气泄放则气动阀自动关闭断水还可以籍排气压力的升高对阀的开度作比例调节。6-2-2活塞式空压机自动控制(4)自动保护在高压缸排气管路上设温度继电器排气温度过高时使压缩机停机可设油压或曲轴箱油位继电器在油压或油位过低时停车有的还设有冷却水压力过低保护。(5)自动供油当低压缸吸气管设有滴油润滑时可设供油电磁阀，和压缩机同步启、停