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活塞式压缩机的基本构造及工作过程结构：1.曲轴2.连杆3.十字头4.活塞杆5.活塞6.气缸7.缸头8.进气阀9.排气阀10.机体等运动机构工作机构工作过程：当活塞在最高点向下运行时吸气阀打开，气体从吸气阀进入汽缸，充满汽缸与活塞端面之间的整个容积，直至活塞运行到最低点，吸气过程完成。当活塞从最低点向上运行时，吸气阀关闭，气体被密封在汽缸的密封空间。活塞继续向上运行，迫使这个空间越来越小，因而气体压力升高，当压力达到了工作要求的数值时，压缩过程完成，这时排气阀被迫打开，气体在该压力下被排出，直至活塞运行到最高点为止，排气过程完成。三、活塞式压缩机的特点：优点：1、不论流量大小，都能达到所需的压力，一般单级终压可达0.3~0.5MPa，多级压缩终压可达100MPa。2、效率较高。3、气量调节时排气压力几乎不变。缺点：1、转速低，排气量较大时机器显得笨重。2、结构复杂，易损件多，日常维修量大。3、动平衡性差，运转时有振动。4、排气量不连续，气流不均匀。立式压缩机卧式压缩机一般卧式对动型对置式M型H型角度式压缩机V型L型W型扇型星型其他分类方式四、活塞式压缩机的分类五、多级压缩：所谓多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。往复式压缩机一般为多级气缸串联组成，逐级增压，最终使排出压力达到某一较高压力。级数可达6~7级，但每级压缩后要导入中间冷却器进行冷却。采用多级压缩的原因：①降低排气温度。气体压缩后升温，采用级间冷却。②降低功率消耗。级数越多，越省功。③提高气缸容积系数。λV↑④降低活塞受力，使各级活塞受力均匀。（二）多列压缩机惯性力的平衡通过其结构的合理布置使往复惯性力得到部分或完全平衡。(1)对称平衡型压缩机•曲柄错角180°，两缸对称布置，运动方向相反，惯性力方向也相反，两缸同时吸气或同时排气。第四节活塞式压缩机的主要零部件一、汽缸组件：对气缸的要求气缸组件活塞组件气阀组件密封组件曲轴-连杆机构辅助系统应具有足够的强度与刚度；要求气缸内部工作面及尺寸应用必要的加工精度和表面粗糙度，有良好的耐腐蚀性。余隙容积尽可能小些；应具有良好的冷却和润滑条件；气缸上的开孔和通道，在尺寸和形状等方面要尽可能有利于减少气体阻力损失；应有利于制造和便于检修，应符合系列化、通用化、标准化的“三化”要求，以便于互换。应力求结构简单，造价低。1.气缸的结构型式按气缸容积的利用情况按气缸冷却方式的不同按气缸制造方法的不同单作用双作用级差式风冷式水冷式铸造气缸锻造气缸整体铸造，分段铸造组合成型。材料：铸铁（ZT200，ZT250），合金铸铁，铸钢，锻钢等。工作压力低于6.0MPa用铸铁制造，压力低于20MPa用铸钢或稀土球墨铸铁，工作压力更高的用碳钢或合金钢制造。活塞组件活塞组件包括活塞、活塞环、活塞杆等。它们在气缸中作往复运动，与气缸一起构成压缩容积。1.活塞2.活塞杆3.活塞环活塞种类：盘式式，筒形，柱塞式，级差式，组合形等。活塞材料：铸铝：ZL7；ZL8；ZL10（发动机）铸铁：HT200；HT250；HT300（压缩机）铸钢：20；A3；16Mn；ZG25B（高压泵）活塞杆1.活塞杆的作用：连接活塞和十字头，传递作用于活塞上的力并带动活塞运动。2.对活塞杆的主要要求：活塞杆要有足够的强度，刚度和稳定性。耐磨性好并有较高的加工精度和表面粗糙度要求。在结构上尽量减少应力集中的影响。保证连接可靠，防止松动。活塞杆的结构设计要便于活塞的拆装。活塞杆与活塞的连接活塞环材料：灰铸铁；球墨铸铁；合金铸铁；铜合金；石墨填充聚四氟乙烯；环氧树脂等。一般三道活塞环便可以密封。活塞环活塞环对气阀的要求气阀的作用是控制气缸中的气体吸入和排出。压缩机上的气阀都是自动气阀，即气阀的启闭不是用专门的控制机构而是靠气阀两侧的压力差来自动实现及时启闭的。对气阀的主要要求是：气阀开闭及时，关闭时严密不漏气；气流通过气阀时，阻力损失小；气阀使用寿命长；气阀形成的余隙容积小；结构简单，互换性好。环状阀的构造1-阀座2-阀片3-弹簧4-升程限制器气阀的材料阀座和升程限制器均受冲击载荷，阀座还承受阀两侧的气体压力差。要求材料耐冲击并有足够强度。阀座和升程限制器的材料可根据气体性质的不同和承受压力差的不同而选择相应的材料。阀片材料应具有强度高、耐性好、耐磨、耐腐蚀性能。气阀弹簧一般采用碳素弹簧钢，合金弹簧钢及不锈钢等材料。气阀的制造工艺要求用灰铸铁或合金铸铁制造的低压阀阀座，密封表面应有特别细密的金相组织。用优质碳素钢或合金钢30CrMnSi制造的中压与高压阀座，密封表面要进行调质或表面硬化处理，硬度达HRC30-35。阀座密封面应进行研磨，表面粗糙度及Ra值不得高于0.4μm。曲柄压缩机中所用的曲柄有两种：曲柄轴和曲拐轴。曲轴主要包括主轴颈、曲柄和曲拐等部分。曲柄轴的结构特点是仅在曲拐销的一端有曲柄，曲拐销的另一端为开式，连杆的大头可从此端套入。因此，曲柄轴采用悬臂式支承。曲拐简称曲轴。其特点是：曲拐销的两端均有曲柄。曲轴一般用40或45优质碳素钢锻造或用稀土球墨铸铁锻造而成。常用的表面处理方法是：表面淬火和氮化。连杆连杆是连接曲轴与十字头（或活塞）的部件。连杆包括连杆、大头和小头三部分。连杆按其大头的结构型式，可分为开式连杆和闭式连杆。开式连杆的大头为剖分式，通过连杆螺栓将连杆体与大头盖连接把紧，使大头孔与曲拐销配合。闭式连杆的大头为整体结构，连杆大头瓦与曲拐销的配合是靠调整斜块来实现的。连杆材料一般采用35号。40号及45号优质碳素钢或球墨铸铁。十字头十字头是连接连杆和活塞杆的部件，是将回转运动转化为往复直线运动的关节。对十字头的基本要求是：有足够的强度、刚度、耐磨损重量轻、工作可靠。十字头由十字头体、滑板、十字头销等组成。按十字头体与滑板的连接方式，可分为整体式和可拆式两种。十字头与连杆小头的连接方式可分为开式和闭式两种。十字头与活塞杆的连接主要有螺纹连接、连接器连接以及法兰连接等。五、密封组件：密封组件简介为了密封活塞杆穿出气缸处的间隙，通常用一组密封填料来实现密封。填料是压缩机中易损件之一。压缩机中极少采用软质填料，常用的填料有金属或金属与硬质填充塑料。对填料的要求是：密封性好，耐磨性好，使用寿命长结构简单，成本低，标准化，通用程度高。活塞杆与气缸间隙采用填料密封，其密封原理是靠气体压力使填料紧抱活塞杆，阻止气体泄漏。根据密封前后气体的压力差，常用的填料有适用于低压的平面而填料和适用于高压的锥形填料。三瓣环：径向开口可允许汽缸末的高压气进入密封室。填料函⑴平面填料—三、六瓣密封原理：三六瓣均用弹簧抱紧在活塞杆上，阻塞、节流。六瓣环：轴向开口被三瓣环挡住，径向开口被三块小盖挡住。气体不会漏出反而将六瓣环压紧抱在活塞杆上。缸内压力越高抱得越紧（六瓣环）起自紧作用。材料：耐磨铸铁、青铜；填充聚四氟乙烯。使用压力：P100×105Pa润滑系统冷却系统调节控制系统气路系统辅助系统是保证压缩机正常可靠运转所必不可少的部分，并且与压缩机的综合技术经济指标有密切关系。活塞式式压缩机的辅助系统包括：第五节辅助系统第六节活塞式压缩机的运转一、活塞式压缩机排气量的调节对于压缩气体的不同使用要求和工艺变化，要求压缩机的排气量或排气压力相应发生变化，对于压缩机排气量的调节是指在低于压缩机额定排气量内进行调节。二、活塞式压缩机的润滑：要求在所有做相对运动的表面上注入润滑油，形成油膜，以减少磨损，冷却摩擦面，防止温度过高和运动件卡住，同时还起到油膜密封的作用。还可以防止零件生锈。两种润滑方式：飞溅润滑、压力润滑（一)飞溅润滑：一般用在小型无十字头单作用压缩机。优点：结构简单；缺点：润滑油耗量过大，润滑油未经过滤，运动件磨损大，散热不够，汽缸和运动机构只能采用同一种润滑油。（二）压力润滑：通过注油器加压后，强制的将润滑油注入到各润滑点进行润滑，常用于大、中型有十字头压缩机。一般为两个独立的润滑系统，即汽缸和填料函润滑系统和传动部件润滑系统。（三）润滑油的选择：1、汽缸部件润滑油的选用：足够的黏度、油膜强度、氧化安定性、水溶性、闪点、燃点、凝固点、积碳倾向、酸性等。2、运动机构润滑油的选用：无十字头压缩机运动机构用润滑油与汽缸的相同，有十字头的还要求一定的油量。三、气流脉动及管路振动活塞式压缩机在运动过程中，由于吸气、排气的间歇性使管路中的气流压力和速度呈周期性变化，这种现象称为气流脉动。对工作不利：增加指示功率、降低气阀使用寿命和可靠性、引起排气量的增大或减小、破坏安全阀的严密性以及造成管路和设备的振动。管路振动会影响管道连接的强度和密封性，导致管道及支架的疲劳和破坏，甚至引起建筑物的振动等。引起管道振动的原因主要是气流脉动，此外压缩机动力平衡性能差或基础设计不良也会引起管路振动。（一）气柱共振：管路系统内所容纳的气体称为气柱，气柱在一定的激发力下会形成振动。当压缩机装在管路的始端，由于压缩机周期性的吸气、排气，对管路气柱就是一个激发，引起气柱振动。2、管路机械共振：由管子、管件构成的管路本身也是一个弹性系统，只要在管道上有激振力作用，就会引起管道机构振动。当气流脉动时，有激振力作用，造成管道振动，如果激发主频率等于管路的基本固有频率，则发生管路机械共振。此时管路振动很厉害，管道内产生很大的应力，导致管道疲劳破坏。四、常见故障及分析处理故障产生原因解决的办法排气量达不到设计要求①气阀泄漏，特别是低压级气阀的泄漏②填料函漏气③第I级气缸余隙容积过大④第I级气缸的设计余隙容积小于实际结构的最小余隙容积①检查低压级气缸气阀，并采取相应措施②检查填料函的密封情况，并采取相应措施③调整气缸余隙④若设计错误，应修改设计或采取措施调整余隙故障产生原因解决的办法功率消耗超过设计规定①气阀阻力过大②进气压力过低③压缩级间的泄漏①检查气阀弹簧力是否恰当，气阀通道面积是否足够大②检查管道和冷却器，如阻力太大，应采取措施③检查进、排气压力是否正常，各级气体排出温度是否增高，并采取相应措施故障产生原因解决的办法级间压力超过正常压力①后一级的进、排气阀不好②第I级的进气阀压力过高③前一级冷却器冷却能力不足④活塞环泄漏引起排气量不足⑤到后一级间管路阻力太大⑥本级进、排气阀不好或装反①检查气阀更换损坏零件②检查并削除之③检查冷却器④更换活塞环⑤检查管路使之畅通⑥检查气阀故障产生原因解决的办法级间压力低于正常压力①第I级进、排气阀不良引起排气量不足或第I级活塞环泄漏过大②前一级排气后或后一级进入前的机外泄漏③进气管道阻力太大①检查气阀更换损坏件，检查活塞环②检查泄漏处，并消除之③检查管道使之畅通排气温度超过正常温度①排气阀泄漏②进气温度超过正常值③气缸或冷却器冷却效果不良①检查排气阀并消除之②检查工艺流程，移开进气口附近的高温机械③增加冷却器水量，使冷却器畅通故障产生原因解决的办法气缸内发生异常声音①气阀有故障②气缸余隙容积太小③润滑油太多或气体含水多，产生水击现象④异物掉入气缸内⑤气缸套松动或断裂⑥活塞杆螺母或活塞螺母松动⑦填料函破坏①检查气阀并消除故障②适当加大余隙容积③适当减少润滑油量，提高油水分离器效果或在气缸下部加排泄阀④检查并消除之⑤检查并采取相应措施⑥紧固螺母⑦更换填料函故障产生原因解决的办法运动部件发生异常声音①连杆螺栓、轴承螺栓、十字头螺母松动或断裂②主轴承、连杆大头瓦、连杆小头瓦、十字头滑道等间隙过大③各轴瓦与轴承座接触不良，有间隙④曲轴与联轴器配合松动①紧固或更换损坏件②检查并调整间隙③刮研轴瓦瓦背④检查并采取相应措施故障产生原因解决的办法气缸发热①冷却水太少或冷却水中断②气缸润滑油中断③脏物带进气缸，使镜面拉毛①检查冷却水供应情况②检查气缸润滑油，油压是否正常，油量是否足够③检查气缸并采取相应措施轴承或十字头发热①配合间隙过小②轴与轴承接触不良③润滑油油压太低或断油④润滑油太脏①调整间隙②重新刮研轴瓦③检查油泵、油压、油路情况④更换润滑油故障产生原因解决的办法油泵的油压不够或没