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活塞式空气压缩机

归档日期:07-09       文本归类:导气活塞      文章编辑:爱尚语录

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  活塞式空压机的优点是结构简单,使用寿命长,并且容易实现大容量和高压输出。缺点是振动大,噪声大,且因为排气为断续进行,输出有脉冲,需要贮气罐。

  在气缸内作往复运动的活塞向右移动时,气缸内活塞左腔的压力低于大气压力pa ,吸气阀开启,外界空气吸入缸内,这个过程称为压缩过程。当缸内压力高于输出空气管道内压力p后,排气阀打开。压缩空气送至输气管内,这个过程称为排气过程。活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。曲柄的旋转运动转换为滑动——活塞的往复运动。

  这种结构的压缩机在排气过程结束时总有剩余容积存在。在下一次吸气时,剩余容积内的压缩空气会膨胀,从而减少了吸入的空气量,降低了效率,增加了压缩功。且由于剩余容积的存在,当压缩比增大时,温度急剧升高。故当输出压力较高时,应采取分级压缩。分级压缩可降低排气温度,节省压缩功,提高容积效率,增加压缩气体排气量。

  图 1 为单级活塞式空压机,常用于需要 0 . 3 — 0 . 7MPa 压力范围的系统。单级活塞式空压机若压力超过 0 . 6MPa ,各项性能指标将急剧下降,故往往采用多级压缩,以提高输出压力。为了提高效率,降低空气温度,需要进行中间冷却。图 2 (a) 为二级压缩的活塞式空压机设备示意图。如图 2 (b) 所示,空气经低压缸后压力由 p 1 提高至 p 2 ,温度由 T l 升至 T 2 ;然后流入中间冷却器,在等压下对冷却水放热,温度降为 T l ;再经高压缸压缩到所需要的压力 p 3 。并由该图可见,进入低压缸和高压缸的空气温度 T l 和 T 2 ,位于同一等温线 ′ 上,两个压缩过程 12 、 2 ′ 3 偏离等温线不远。同一压缩比 p 3 / p 1 的单级压缩过程为 123 ″ ,比两级压缩偏离等温线 ′ 远得多,即温度要高许多。且单级压缩消耗功相当于图中面积 613 ″ 46 ,两级压缩消耗功相当于图中面积 61256 和 52 ′ 345 之和,节省的功相当于 2 ′ 23 ″ 32 ′ 。可见,分级压缩可降低排气温度,节省压缩功,提高效率。

  活塞式空压机有多种结构形式。按气缸的配置方式分有立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式几种。按压缩级数可分为单级式、双级式和多级式三种。按设置方式可分为移动式和固定式两种。按控制方式可分为卸荷式和压力开关式两种。其中,卸荷式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时,空压机不停止运转而通过打开安全阀进行不压缩运转。这种空转状态称为卸荷运转。而压力开关式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时,空压机自动停止运转。

  1、空气压缩机润滑油,一般说来以高油质(Oilness)并含有氧化仰剂,不易氧化变质,不易发泡,并且残碳量底,闪火点高为理想,因种类繁多,普通常用者有:

  2、油面请保持在油镜中间红色圆范围内,加油太多除浪费润滑油,且易使气阀结碳,加油太少则常因润滑不良,而使其烧毁或磨损.故油位应随时保持在红色圆范围内.

  4、换油时请将曲轴箱底下之泄油栓先旋开,以纸板或其他器物将污油导出,待油污倒净后,再将油栓上紧(最好在油栓牙上涂上万能胶或止泄糊,以防漏油),在打开加油盖重新加入新油到油镜红色圆中间

  8、检查运转方向是否和指示箭头指者相同,若不相同时,三相马达请将三条电源中任意两条对换即可.

  9、空气清器要经常检查是否有污染附着,过滤棉要常取下清洗(用气油)或更换,以保持良好的空气过滤效果.

  10、每日于空气压缩机使用后,应旋开桶排污阀,将桶内所凝积水分及油污等,排除干净.

  11、空气压缩机缸头及铜管部分,因空气压缩而发热,一般温度均很高,这是必然现象并非异状.

  12、空气压缩机在运转中若逢停电或使用后,务请将电源切断,以确保安全.

  1、压力高低之调整:将压力调整螺丝1顺时针,则作用压力升高,反之,则作用压力降低,但压力差不变.

  2、压力高低之调整:将压力调整螺丝2顺时针,则作用压力升高,反之,则作用压力降低,但压力差不变.

  3、当空压机运转至设定压力时,则饱和和泄气阀会将钢管内之气排出,这是正常现象并非漏气.

  1、油封部位,检查油封是否有龟裂、内唇口有无开裂或翻边。有上述情况之一 的应更换;检查油封与主轴结合面有否划伤与缺陷,存在划伤与缺陷的应予更

  换。检查回油是否畅通,回油不畅使曲轴箱压力过高导致油封漏油或脱落,必 须保证回油管最小管径,并且不扭曲、不折弯,回油顺畅。检查油封、箱体配 合尺寸,不符合标准的予以更换。

  3、检查各结合部密封垫密封情况,修复或更换密封垫;检查进、回油接头螺栓 及箱体螺纹并拧紧。

  5、 检查箱体铸造或加工存在的缺陷 (如箱体安装处回油孔是否畅通 ) , 修复或更 换缺陷件。

  1、检查空压机滤清器,如果有损坏、缺陷或不干净的空气滤芯,及时更换损坏 部件; 检查空压机进气管是否有扭结或变形, 保证进气管道具有最低要求的内圈 直径 (建议 15.9毫米以上 ) 。

  2、检查回油管是否有过多的弯曲、扭结及障碍。建议最小回油管内径为 (12毫 米 ) 。回油管道必须一直从空压机下降到发动机曲轴箱内。

  3、检查并测量空压机缸套、活塞环磨损及损坏情况及装配情况,磨损严重的应 予更换。

  4、针对空压机的空气冷却部分,要:清除在散热片上累积的油污、烟灰或不干 净物。发现损坏的零件要更换;检查损坏的散热片,发现损坏的零件要更换。针

  对空压机的水冷却部分,要:检查适当的冷却管道尺寸 (建议管道的最小直径为 9.5毫米 ) ,检查空压机的冷却剂流通情况,在发动机调节速度时候,最低允许 的流量是每分钟 5升。如果冷却剂流量缓慢,检查冷却管道和配件积累的锈、 扭 结和限制因素。

  5、检查水温不能超过 93℃。检查储气筒上的气阀,保证它们运行正常。建议车 辆装备自动排气阀。并在储气筒前适当地配备使空气干燥的空气干燥装置。 6、车辆在刹车没有使用的情况下,泄露每分钟不能超过 6.9千帕压力下降,在 使用刹车情况下每分钟 20.7千帕。如果泄露过多,检查系统漏气并修理。检查 卸荷系统是否工作并修复。

  7、测试发动机曲轴箱压力是否过高,更换或修理曲柄轴箱的通风设备。油尺的 松动或部分抬起表明曲轴箱的压力有问题。

  10、只有在确认了上述诸原因都不存在的情况下,才能更换或修理空压机。 第二章 冷却系统故障

  (5)润滑油过多,影响阀片正常启闭,同时容易积碳垢,使阀片脏污 2、阀片与阀座密封不严

  (6) 吸排气阀断裂或阀盖松动 =顶丝松动——更换阀片,拧紧盖顶丝 13、吸排气阀产生撞击声

  1、连杆瓦磨损严重,连杆螺栓松动,连杆衬套磨损严重,主轴磨损严重或损坏 产生撞击声;

  1、检查连杆瓦、连杆衬套、主轴瓦是否磨损、拉伤或烧损,连杆螺栓是否松动, 检查空压机主油道是否畅通;建议更换磨损严重或拉伤的轴瓦、衬套、主轴瓦, 拧紧连杆螺栓 (扭力标准 35-40N.m) ,用压缩空油孔对准空压机进油孔;气疏通 主油道。重新装配时,应注意主轴轴承。

  2、检查主、被动皮带轮槽型是否一致,不一致请更换,并调整皮带松紧度 (用拇 指压下皮带,压下皮带距离以 10毫米为宜 ) 。

  3、检查润滑油进油压力、机油管路是否破损、堵塞,压力不足应立即调整、清 理、更换失效管路;检查润滑油的油质及杂质含量,与使用标准比较,超标时应 立即更换;检查空压机是否供油,若无供油应立即进行全面检查。

  5、齿轮传动的空压机还应检查齿轮有否松动或齿轮安装配合情况,螺母松动的 拧紧螺母,配合有问题的应予更换。

  1、供油不足、润滑油太脏、油质不好、油中含水过多油膜破坏等——根据检查 结果采取相应的措施消除

  1、 进气卸荷时检查松压阀组件,有卡滞的清洗排除或更换失效件。排气卸荷时 检查卸荷阀有堵塞或卡滞的要清洗修复或更换失效件。

  3、 活塞与缸套之间润滑不良、 间隙过小或拉缸均可导致过热, 遇该情况应检查、 修复或更换失效件

  (1)轴瓦与轴颈之间的间隙过小或贴合不均匀——解体检查,调整间隙或刮削

  1、气缸内表面被异物拉伤或导向环与气缸壁间隙过小,产生过热,应更换有关 部件或

  5、冷却水路堵塞,气缸、气缸盖,冷却器内积垢过厚或堵塞,清除水垢或堵塞 物;

  5、空压机转速过低于额定转速——检查皮带松紧,检查线路电压、频率检修或 更换电机;

  (3)过热气缸采用强行制冷使气缸急剧收缩,但活塞尚未冷却收缩,致使活塞 突然咬死——修配

  2、检查空压机润滑油进油压力、机油管路是否破损、堵塞,压力不足应立即调 整、清理或更换失效管路。

  4、检查轴瓦或连杆瓦是否烧损或拉伤,清理更换瓦片时检查曲轴径是否损伤或

  1、曲轴断裂:其断裂大多在轴颈与曲臂的圆角过渡处, 其原因大致有如下几种:过渡圆角太小, r 为曲轴颈 ) ;热处理时,圆角处未处理到,使交界处产生应力 集中;圆角加工不规则,有局部断面突变;长期超负荷运转,以及有的用户为了 提高产量,随便增加转速,使受力状况恶化;材质本身有缺陷,如铸件有砂眼、 缩松等。此外在曲轴上的油孔处起裂而造成折断也是可以看到的。

  2、连杆的断裂:有如下几种情况:连杆螺钉断裂,其原因有:连杆螺钉长期使 用产生塑性变形; 螺钉头或螺母与大头端面接触不良产生偏心负荷, 此负荷可大 到是螺栓受单纯轴向拉力的七倍之多,因此, 不允许有任何微小的歪斜, 接触应 均匀分布,接触点断开的距离最大不得超过圆周的 1/8即 450 ;螺栓材质加工 质量有问题。

  3、活塞杆断裂:主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹 处,此两处是活塞杆的薄弱环节, 如果由于设计上的疏忽, 制造上的马虎以及运 转上的原因,断裂较常发生。若在保证设计、加工、材质上都没有问题,则在安 装时其预紧力不得过大, 否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。 在长 期运转后,由于气缸过渡磨损, 对于卧式列中的活塞会下沉, 从而使连接螺纹处 产生附加载荷, 再运转下去, 有可能使活塞杆断裂, 这一点在检修时应特别注意。 此外,由于其它部位的损坏, 使活塞杆受到了强烈的冲击时, 都有可能使活塞杆 断裂。

  4、气缸、缸盖破裂:主要原因:对于水冷式机器,在冬天运转停车后,若忘掉 将气缸、 缸盖内的冷却水放尽, 冷却水会结冰而撑破气缸以及缸盖, 特别是在我 国的北方地区,停车后必须放掉冷却水; 由于在运转中断水而未及时发现, 使气 缸温度升高,而又突然放入冷却水,使缸被炸裂;由于死点间隙太小,活塞螺帽 松动, 以及掉入缸内金属物和活塞上的丝堵脱出等原因都会使活塞撞击缸盖, 使 其破裂。

  1、积碳引起的爆炸与燃烧事故——空压机的润滑油,在空气的作用下氧化而形 成碳化物,这种碳化物逐渐增多就成为积碳, 它是由固态氧、 碳氢化合物及杂质 (属粉末、 碳渣灰尘) 组成, 具有易燃性。 积碳分布在活塞环槽、 排气管、 阀门、 风包及分离器等中,大量积碳可使活塞环卡死在槽内,气阀不能正常启闭, 气流 通道面积减少,阻力增加,这又使温度进一步上升,当与机械冲击、硬颗粒在运 动时发生的冲击以及静电放电等产生的火花, 或者排气温度过高时, 就会着火燃 烧, 使积碳中的油迅速汽化, 产生可燃性气体碳化氢为主体的气体在空气中达到 爆炸的浓度时,就使燃烧转为爆炸。

  2、维护和操作不当引起的机械事故——维护和操作不当引起的机械故障,平时 运转中断水为及时发现,使气缸温度升高,而又突然放入冷却水,使缸炸裂。在 冬天,运转停车后,若忘掉将气缸、缸盖内的冷却水放尽,冷却水会结冰撑破气 缸以及缸盖。机械事故包括连杆大头瓦松脱、活塞杆螺帽松脱、活塞丝堵脱落、 气阀螺栓掉入气缸等, 从而造成撞缸事故, 使机组的其他零部件产生连锁性破坏 (十字头及活塞杆断裂活塞环断裂、气缸开裂、气缸和气缸盖破裂、曲轴断裂、 连杆断裂和变形、 连杆螺栓断裂、 活塞卡住与开裂机身断裂和烧瓦、 阀片碎裂等) 。 机械故障还回引起爆炸,造成重大人员伤亡和严重经济损失。

  炸事故风包内气体标定压力是由压力调节器和安全阀来确定的 , 一旦二者出现故 障 , 如压力调节器操作失误或其中的卸荷阀管道等零部件出现故障、 安全阀失灵 , 风包内气体压力急剧上升 , 超过风包的强度极限时就会发生爆炸。

  a近日工信部相关标准化技术组织等单位已完成485项家电、机械等行业标准的制修订工作。

  该标准适用于一般环境条件下使用的直接或间接用于额定电压不超过交流660V或直流1000V,额定功率不大于15 kW , 额定压力不大于1.5 MPa 的空气压缩机的通、断控制的压力控制器。

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