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活塞式空压机工作原理及主要问题



活塞式空压机是往复式空压机中的一种,其压缩元件是一个活塞,在气缸内部做往复运动,按活塞同气体。衍生产品有空压机、流水线设备、塑机、风机等。


活塞式空压机基本组成

1 —排气阀 2 —气缸 3 —活塞 4 —活塞杆 5 —滑块 6 —连杆 7 —曲柄 8 —吸气阀 9 —阀门弹簧



优点:

1.压力范围大;

2.气量调节对压力影响小;

3设备价格低,初投资低;

4.操作方便;

5.使用寿命长。

缺点:

1.设备体积大且笨重;

2.结构复杂、易损件多,维修工作量大;

3.运行时振动和噪声较大,设备安装基础要求高;

4.运行维护费用相对较高。


 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 p a ,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。



主要问题:空压机的余隙容积,有的是结构上的需要,有的是难以避免的。如活塞运动到排气终了位置时,其端面与气缸端面之间的间隙,主要是考虑到以下几个因素:

1.制造精度及零部件组装,与要求总是有偏差的。运动部件在运动过程中可能出现松动,使结合面间隙增大,部件总尺寸增长。

2.对压缩含有水滴的气体,压缩时水滴可能集结。对于这种情况,余隙容积可防止由于水不可压缩性而产生的水击现象。

3.活塞周期运动时,由于摩擦和压缩气体时产生热量,使活塞受热膨胀,产生径向和轴向的伸长,为了避免活塞与汽缸端面发生碰撞事故及活塞与缸壁卡死,故用余隙容积来消除。

有关气阀到气缸容积的通道 所形成的余隙容积,主要是由于气阀布置所难以避免的。 在空压机工作时,余隙容积使进气阀吸入的气体体积减少了,相应排气量降低了,所以在设计气缸时,要预先考虑到余隙容积对排气量的影响。设计空压机时,在考虑到生产率、制造、装配和安全运转等情况下,应尽量使余隙容积小些。但有时为了调整活塞力,相应加大些余隙容积,这在设计对动式空压机时,也是经常碰到的。

活塞式空压机活塞式空压机