第二节第二节 活塞式空气压缩机的结构与控制活塞式空气压缩机的结构与控制 一、典型结构与主要部件一、典型结构与主要部件二、活塞式空气压缩机的润滑和冷却二、活塞式空气压缩机的润滑和冷却三、活塞式空气压缩机自动控制的特点三、活塞式空气压缩机自动控制的特点四、活塞式空气压缩机的管理四、活塞式空气压缩机的管理1严选内容一、典型结构与主要部件一、典型结构与主要部件2严选内容3严选内容4严选内容5严选内容6严选内容( (一一) ) 气阀阀片的升程气阀阀片的升程气阀阀片的升程增加：气阀阀片的升程增加：气阀阀片的升程增加：气阀阀片的升程增加：降低气流速度，增加流量，减小节流损失。降低气流速度，增加流量，减小节流损失。降低气流速度，增加流量，减小节流损失。降低气流速度，增加流量，减小节流损失。撞击加剧。撞击加剧。撞击加剧。撞击加剧。弹簧变形量与速度增加，气阀寿命降低。弹簧变形量与速度增加，气阀寿命降低。弹簧变形量与速度增加，气阀寿命降低。弹簧变形量与速度增加，气阀寿命降低。气阀关闭滞后。气阀关闭滞后。气阀关闭滞后。气阀关闭滞后。升程限制升程限制器限定器限定转速高，工作压力大，则升程小。转速高，工作压力大，则升程小。转速高，工作压力大，则升程小。转速高，工作压力大，则升程小。低压级气阀升程高低压级气阀升程高于高压级气阀升程于高压级气阀升程多级压缩机多级压缩机多级压缩机多级压缩机升程设计时已定（升程设计时已定（2-4mm2-4mm），不要改变。转速高和压），不要改变。转速高和压力大的升程小。力大的升程小。7严选内容( (二二) ) 气气阀泄漏阀泄漏低压级吸气阀排气阀安全阀0.7MPa高压级吸气阀排气阀安全阀3.3MPa8严选内容( (三三) ) 对气阀的要求对气阀的要求结构：加工工艺简单，检修方便。结构：加工工艺简单，检修方便。性能：关闭严密，阻力小，起闭及时、阀片、阀座、升程限制性能：关闭严密，阻力小，起闭及时、阀片、阀座、升程限制器撞击较小，气阀通道形成的余隙容积较小。器撞击较小，气阀通道形成的余隙容积较小。( (四四) ) 气阀的种类气阀的种类环状阀（单环、双环）环状阀（单环、双环）网状阀网状阀蝶状阀蝶状阀 条状阀条状阀 舌簧阀舌簧阀9严选内容10严选内容网状阀网状阀11严选内容12严选内容气阀种类环状阀网状阀碟状阀条状阀舌簧阀13严选内容( (五五) ) 安全阀安全阀多级压缩机，每级都设有安全阀。多级压缩机，每级都设有安全阀。安全阀位置：安全阀位置：高压级吸、高压级吸、排阀室排阀室安全阀开启压力安全阀开启压力：低压级比额定排压高：低压级比额定排压高15%15%。 高压级比额定排压高高压级比额定排压高10% 10% 自动安全自动安全保护装置保护装置安全阀开启后空气泄放量应等于或者稍大于压缩机安全阀开启后空气泄放量应等于或者稍大于压缩机的排气量。的排气量。14严选内容15严选内容( (六六) ) 气液分离器气液分离器16严选内容气液分离器气液分离器惯性式惯性式( (气液分子密度不同气液分子密度不同) )过滤式过滤式( (气液分子大小不同气液分子大小不同) )吸附式吸附式( (液体的粘性液体的粘性) )止回球阀止回球阀泄放阀泄放阀17严选内容二、活塞式空气压缩机的润滑和冷却二、活塞式空气压缩机的润滑和冷却1 1 1 1、润滑：、润滑：、润滑：、润滑：润滑方式有压力润滑和飞溅润滑。润滑方式有压力润滑和飞溅润滑。1 1）飞溅润滑：）飞溅润滑： 连杆大端轴承盖上装有击油勺，连杆大端开有导连杆大端轴承盖上装有击油勺，连杆大端开有导油孔；油孔； 气缸润滑靠滴油杯或吸入曲柄箱的部分油雾来润滑。气缸润滑靠滴油杯或吸入曲柄箱的部分油雾来润滑。注意：曲轴箱的油位应保持适中。注意：曲轴箱的油位应保持适中。2 2）压力润滑）压力润滑 ： 油泵油泵主轴承主轴承连杆大端连杆大端连杆小端连杆小端活塞销活塞销油箱。油箱。 气缸润滑靠注油器。气缸润滑靠注油器。18严选内容润滑润滑飞溅润滑飞溅润滑压力润滑压力润滑油杯滴油润油杯滴油润滑气缸上部滑气缸上部, , 4646滴滴/ /分钟分钟。19严选内容2 2、冷却：、冷却：气缸和缸盖的冷却：气缸和缸盖的冷却： 水冷水冷 风冷风冷 水冷形成冷却水套，先气缸后缸盖。缸壁冷却温度水冷形成冷却水套，先气缸后缸盖。缸壁冷却温度不低于不低于3030。 对压缩空气冷却对压缩空气冷却 ：中间冷却和末级冷却（后冷却）。：中间冷却和末级冷却（后冷却）。 一般为串联套管式冷却（壳管式）。压缩空气管一般为串联套管式冷却（壳管式）。压缩空气管中自上而下流动，冷却水管外自下而上流动。中自上而下流动，冷却水管外自下而上流动。 润滑油冷却：润滑油冷却： 用海水或淡水冷却，共用或随机泵。用海水或淡水冷却，共用或随机泵。一般要求油温保持在一般要求油温保持在5050左右。左右。20严选内容冷却冷却水冷水冷风冷风冷级间冷却级间冷却( (第第1 1级级) )气缸冷却气缸冷却后冷却后冷却滑油冷却滑油冷却降低排气温度，降低排气温度，减少功耗。减少功耗。减少功耗，降低减少功耗，降低排气和滑油温度。排气和滑油温度。过低会引起液击。过低会引起液击。降低排气比容降低排气比容, ,增加气瓶储量增加气瓶储量, ,分离油水。分离油水。保持滑油性能，保持滑油性能，冷却摩擦面。冷却摩擦面。21严选内容三、活塞式空气压缩机自动控制的特点三、活塞式空气压缩机自动控制的特点自动控制内容包括：自动控制内容包括：1 1、自动起、停、自动起、停2 2、自动卸载、自动卸载3 3、自动泄放、自动泄放4 4、冷却水自动控制（控制冷却水量、滑油量）、冷却水自动控制（控制冷却水量、滑油量）5 5、滑油的自动供给、滑油的自动供给6 6、自动安全保护（排温、油压、油位、水压）、自动安全保护（排温、油压、油位、水压）22严选内容电机电机汽汽液液分分离离器器冷却器冷却器进气进气油箱油箱启启动动器器控制控制箱箱空空气气瓶瓶23严选内容自动起停继电器继电器启动启动(MPa)(MPa)停车停车(MPa)(MPa)1#1#PSPS1 12.52.53.03.02#2#PSPS2 22.42.42.92.9压力继电器2.42.52.93.01# 2#压力上升时运转状态1转2停1和2转或1转2停1和2转24严选内容自动卸载和泄放定时器（定时器（Timer）控制卸载机构电磁阀开启，）控制卸载机构电磁阀开启，与泄放阀一起延时到正常转速后关闭。与泄放阀一起延时到正常转速后关闭。25严选内容冷却水自动控制冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀。冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀。26严选内容自动保护自动保护高压缸排气管路设高压缸排气管路设温度继电器温度继电器油压继电器油压继电器( (或或油位继电器油位继电器）停车停车注意判断：滑油温度高，可表注意判断：滑油温度高，可表现为压力低，出现现为压力低，出现“低压报警低压报警”27严选内容自动供油自动供油滴油润滑设供油电磁阀。滴油润滑设供油电磁阀。28严选内容四、活塞式空气压缩机的管理四、活塞式空气压缩机的管理（一）维护与运行管理（一）维护与运行管理1. 1. 起动和停车手动起动和停车手动(1) (1) 一般性检查、盘车一般性检查、盘车(2) (2) 曲轴箱油位曲轴箱油位(3) (3) 供冷却水供冷却水(4) (4) 开管路截止阀开管路截止阀(5) (5) 开卸载机构开卸载机构(6) (6) 按启动按钮按启动按钮(7) (7) 关卸载机构，关泄放阀关卸载机构，关泄放阀( (由低压至高压由低压至高压) )(1) (1) 开卸载机构开卸载机构(2) (2) 开泄放阀开泄放阀( (由高压至低压由高压至低压) )(3) (3) 按停车按钮按停车按钮(4) (4) 关管路截止阀，停冷却水关管路截止阀，停冷却水起动起动停车停车29严选内容2. 2. 运行中检查运行中检查 滑油：水冷滑油：水冷70 70 C C，风冷，风冷80 80 C C，油，油 位太高或太低都不利。位太高或太低都不利。冷却：水温冷却：水温 20 20 C C，温差，温差101015 15 C C，断，断水应停车、自然冷却，避免水应停车、自然冷却，避免“炸缸炸缸”。 气压、气温：各级排气温度气压、气温：各级排气温度160 160 C C，进，进气瓶温度水冷时气瓶温度水冷时(进水温度进水温度+30 +30 C)C)，风冷，风冷时时(环境温度环境温度+40 +40 C)C) 定时定时(2h)(2h)放残放残( (水、油水、油) ) 检查漏泄、噪音检查漏泄、噪音30严选内容3. 3. 检修保养检修保养气阀漏泄现象气阀漏泄现象阀温度升高，阀盖烫手阀温度升高，阀盖烫手级间气压偏高级间气压偏高( (后级气阀漏后级气阀漏) ) 级间气压偏低级间气压偏低( (前级气阀漏前级气阀漏) )排气量降低排气量降低漏泄缸排气温度升高漏泄缸排气温度升高气阀检修气阀检修气阀煤油试漏，气阀煤油试漏，2020滴滴/min/min吸排气阀弹簧吸排气阀弹簧3 3次压紧自由次压紧自由高度残余变形高度残余变形0.5%0.5%检查阀片升程、开口销检查阀片升程、开口销紫铜垫退火，阀片研磨紫铜垫退火，阀片研磨 气阀气阀 润滑油润滑油 防止着火与爆炸防止着火与爆炸 冷却系统清洗冷却系统清洗 运动部件间隙运动部件间隙31严选内容3. 3. 检修保养检修保养 气阀气阀 润滑油润滑油 冷却系统清洗冷却系统清洗对润滑油的要求对润滑油的要求良好的抗氧化积碳能力良好的抗氧化积碳能力良好的抗乳化性良好的抗乳化性适当高适当高的闪点的闪点(200(200240240 C C，高，高于压缩终点气温于压缩终点气温202040 40 C)C)国产压缩机油国产压缩机油N68N68、N100N100、N150N150添加剂添加剂添加剂添加剂排气温度排气温度排气温度排气温度（ C C C C ）工作压力工作压力工作压力工作压力（MPaMPaMPaMPa）13#13#13#13#无无无无160160160160444419#19#19#19#有有有有2002002002004 42020 防止着火与爆炸防止着火与爆炸 运动部件间隙运动部件间隙32严选内容3. 3. 检修保养检修保养 气阀气阀 润滑油润滑油 冷却系统清洗冷却系统清洗碱洗法碱洗法(1%Na(1%Na2 2COCO3 3) )酸洗法酸洗法检查冷却器防冷却器防蚀锌棒棒 防止着火与爆炸防止着火与爆炸 运动部件间隙运动部件间隙33严选内容 运动部件间隙运动部件间隙3. 3. 检修保养检修保养 气阀气阀 润滑油润滑油 冷却系统清洗冷却系统清洗活塞环间隙活塞环间隙主轴承间隙主轴承间隙连杆杆轴承承间隙隙 防止着火与爆炸防止着火与爆炸活塞活塞缸壁间隙缸壁间隙气缸余隙气缸余隙气缸、活塞销、曲柄销、曲气缸、活塞销、曲柄销、曲轴轴颈的圆度、圆柱度轴轴颈的圆度、圆柱度问题：该间隙增加，低压级问题：该间隙增加，低压级余隙余隙？高压级余隙高压级余隙？34严选内容 防止着火与爆炸防止着火与爆炸 运动部件间隙运动部件间隙3. 3. 检修保养检修保养 气阀气阀 润滑油润滑油 冷却系统清洗冷却系统清洗油在高温下分解的积碳沉淀油在高温下分解的积碳沉淀物自燃物自燃( (不一定达到闪点，有不一定达到闪点，有时时180200180200 C C会发生会发生) )。合理选用滑油合理选用滑油工作温度工作温度150 150 C C或低于滑或低于滑油闪点油闪点2828 C C，避免空转过长。，避免空转过长。减少积油积碳，定期放残减少积油积碳，定期放残消除触发自燃的因素消除触发自燃的因素原因原因预防措施预防措施防止空气中油分达到爆炸极防止空气中油分达到爆炸极限限35严选内容 气缸、活塞环磨损过大气缸、活塞环磨损过大 气阀弹簧损坏、太弱、漏装气阀弹簧损坏、太弱、漏装二、故障分析二、故障分析1. 1. 排气量降低排气量降低 转速低转速低 阀片损坏 阀座与阀片接触不良阀座与阀片接触不良 缸盖和缸体接触不良缸盖和缸体接触不良 滤器堵塞或气阀通道积碳过多滤器堵塞或气阀通道积碳过多 吸气阀弹簧太强吸气阀弹簧太强 余隙容积太大余隙容积太大 气缸冷却不良气缸冷却不良 吸气温度太高吸气温度太高36严选内容 前前1 1级排气量减小级排气量减小 级间气体外漏级间气体外漏2. 2. 级间压力高于或低于正常值级间压力高于或低于正常值 后后1 1级排气量减小级排气量减小 级间冷却不良级间冷却不良 高压缸排气经活塞环漏入低压缸高压缸排气经活塞环漏入低压缸过过高高过过低低37严选内容2. 2. 级间压力高于或低于正常值级间压力高于或低于正常值问题：空压机低压级安全阀开启问题：空压机低压级安全阀开启( (级间压力级间压力高高) )可能是什么原因？可能是什么原因？A.A.高压级吸气阀漏泄高压级吸气阀漏泄B.B.高压级排气阀漏泄高压级排气阀漏泄C.C.低低压级排气阀漏泄压级排气阀漏泄D.D.级差式活塞上部活塞环级差式活塞上部活塞环漏泄漏泄E.E.吸气温度高吸气温度高F.F.通气瓶的排气压力过高通气瓶的排气压力过高38严选内容 排气压力过高排气压力过高3. 3. 排气温度过高排气温度过高 气阀漏泄气阀漏泄 气缸或级间冷却不良气缸或级间冷却不良 吸气温度过高吸气温度过高39严选内容3. 3. 排气温度过高排气温度过高问题：空压机排气温度过高可能是什么原因？问题：空压机排气温度过高可能是什么原因？A.A.低低压级吸气阀漏泄压级吸气阀漏泄B.B.高压级吸气阀漏泄高压级吸气阀漏泄C.C.低低压级排气阀漏泄压级排气阀漏泄D.D.排气阀漏泄排气阀漏泄F. F. 冷却不良冷却不良G.G.余隙容积因轴承磨损变大余隙容积因轴承磨损变大H.H.吸气温度高吸气温度高余隙内气体少，余隙内气体少，膨胀时温度降低膨胀时温度降低气体漏至外界气体漏至外界40严选内容 曲柄连杆机构与气缸中心线不一致曲柄连杆机构与气缸中心线不一致4. 4. 不正常的敲击声不正常的敲击声 机械敲击：轴承间隙太大，余隙容积机械敲击：轴承间隙太大，余隙容积太小，螺栓松动，零件掉入气缸太小，螺栓松动，零件掉入气缸 油击：气缸滑油量太多油击：气缸滑油量太多 水击：气缸凝水或缸套冷却水漏入气缸水击：气缸凝水或缸套冷却水漏入气缸41严选内容1 1、研究单级活塞式空气压缩机理论循环并未假定、研究单级活塞式空气压缩机理论循环并未假定 ：A A、汽缸没有余隙容积、汽缸没有余隙容积 B B、吸、排气过程没有压力波动、吸、排气过程没有压力波动C C、工作过程没有气体泄漏、工作过程没有气体泄漏 D D、汽缸与外界没有热交换、汽缸与外界没有热交换2 2、输气系数不会因、输气系数不会因 而减小。而减小。A A、余隙高度减小、余隙高度减小 B B、压力比增大、压力比增大 C C、空气滤清器脏堵、空气滤清器脏堵 D D、汽缸冷却差、汽缸冷却差3 3、船用空压机选用几级压缩时按照、船用空压机选用几级压缩时按照 确定的。确定的。A A、耗功最少、耗功最少 B B、排气温度不超过允许值、排气温度不超过允许值 C C、输气系数最高、输气系数最高 D D、效率最高、效率最高4 4、关于级差式活塞空压机的以下说法中错误的是：、关于级差式活塞空压机的以下说法中错误的是：A A、一般是无十字头式、一般是无十字头式 B B、活塞分上大下小二段，都设有密封、活塞分上大下小二段，都设有密封环、刮油环环、刮油环 C C、曲轴通常配有飞轮、曲轴通常配有飞轮 D D、每一级都设置安全阀、每一级都设置安全阀42严选内容5 5、空压机通空气瓶的管道上必须有、空压机通空气瓶的管道上必须有 ：A A、减压阀、减压阀 B B、节流阀、节流阀 C C、单向阀、单向阀 D D、流量调节阀、流量调节阀6 6、空压机中最重要而需要优先保证的是、空压机中最重要而需要优先保证的是 冷却。冷却。A A、滑油、滑油 B B、级间、级间 C C、汽缸、汽缸 D D、末级排气、末级排气7 7、两台向空气瓶供气的船用空压机分别由两只压力继电器自动、两台向空气瓶供气的船用空压机分别由两只压力继电器自动控制启、停，如产生调节动作的压力值分别为：控制启、停，如产生调节动作的压力值分别为：2.42.4、2.52.5、2.92.9、3.0(Mpa)3.0(Mpa)，优先工作的空压机启、停压力值应是：，优先工作的空压机启、停压力值应是： 。A A、2.42.4和和3.0 B3.0 B、 2.52.5和和2.9 C2.9 C、 2.42.4和和2.9 D2.9 D、 2.52.5和和3.0 3.0 8 8、船用空压机启动时一般用、船用空压机启动时一般用 方法卸荷。方法卸荷。A A、顶开吸气阀、顶开吸气阀 B B、泄放排气、泄放排气 C C、截断近气、截断近气 D D、A A或或B B9 9、管理中空压机排气量减小的最常见原因是、管理中空压机排气量减小的最常见原因是 。A A、气阀与活塞环泄漏、气阀与活塞环泄漏B B、冷却不良、冷却不良C C、余隙增大、余隙增大D D、安全阀泄漏、安全阀泄漏43严选内容1 1、活塞式空压机需要冷却的有哪些方面、活塞式空压机需要冷却的有哪些方面? ?各起何作用各起何作用? ?2 2、活塞式空压机气阀漏泄有哪些主要迹、活塞式空压机气阀漏泄有哪些主要迹象象? ?3 3、简述船用活塞式空压机的管理要点。、简述船用活塞式空压机的管理要点。4 4、怎样判断空压机高低压之间的漏泄、怎样判断空压机高低压之间的漏泄? ?作业：作业：44严选内容