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活塞式制冷压缩机的工作原理及结构
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活塞式制冷压缩机的工作原理及结构
第一节
活塞式制冷压缩机工作原理
1、活塞压缩机的分类
按使用的制冷剂来分,有氨压缩机和氟利昂压缩机两种。
按压缩级数来分,有单级压缩和双级压缩两种。
按汽缸中心线的位置分,有直立式、V型、W型和S(扇)型。
按压缩机的总体结构来分,有开启式、半封闭式、全封闭式三种。

2、活塞式压缩机的工作过程
1)压缩机的理想工作过程
吸气过程,活塞从上止点开始向右移动,排气阀(片)关闭,吸气阀(片)打开,在压力P1下吸入制冷剂气;压缩过程,活塞从下止点向左移动,制冷剂从压力P1绝热压缩到P2,此过程吸、排气阀均关闭;排气过程,活塞继续左行,在压力P2下把制冷剂排出汽缸。当活塞再次向右移动时进行下一次的吸气过程。

第二节活塞式制冷压缩机的结构
1、我国系列活塞制冷压缩机的特点
高速:转速在960~1450r/min;
多缸:开启式压缩机通常有2、4、6、8个汽缸。
多缸结构使压缩机布置紧凑,动平衡性能好,还可以通过使一部分汽缸空载运转达到调节制冷量的目的。
170系列压缩机对R717、R12、R22三种制冷剂都可以使用,只须更换部分零部件,如安全阀、气阀弹簧、轴封、胶圈等。

2、总体结构
压缩机一般须具备以下几部分:
a.运动部分:包括曲轴、连杆、活塞等。
b.配气部分:包括吸、排气阀,吸、排气通道等。
c.密封部分:包括活塞环、轴封、垫片、填料等。
d.润滑部分:包括油泵、滤油器、油压调节阀等。
e.安全部分:假盖、假盖弹簧、安全阀、高压保护继电器、油压保护继电器等。
f.能量调节部分:卸载机构。

3、压缩机主要零部件结构
主要介绍开启式压缩机的主要零部件结构。
(1)机体:机体就是压缩机的机身,它由汽缸体、曲轴箱、汽缸盖等组成。
吸气腔就是汽缸体的内腔,吸入气体通过吸气腔时可以冷却汽缸套,散热条件好。排气腔在汽缸体上端,吸、排气腔之间有隔板分开。汽缸盖对汽缸上部起着密封作用,它和机体、假盖一起形成了高压蒸气的排气腔。汽缸体下部是曲轴箱,内装曲轴和冷冻油以及粗油过滤器,曲轴箱与低压级吸气腔相通。机体前后端开有两个轴承座孔,安装前后轴承座。

(2)汽阀缸套部件
汽阀是控制汽缸中依次进行压缩、排气、膨胀、吸气的控制机构。
目前活塞压缩机多数采用环状阀,它是由阀座、阀片、升程限制器、汽阀弹簧等组成。它的开启和关闭主要靠阀片两侧的压力差来实现,因此,这种阀又称为自动阀。
汽阀按其作用不同,分为排气阀和吸气阀。排气阀的阀座分为内、外阀座两部分。外阀座用螺钉与汽缸套一起固定在机体上,而内阀座用螺钉和假盖固定在一起。排气阀的两条密封线分别做在内、外阀座上,排气阀片上压有数个阀片弹簧,它的升程限制器就是假盖。吸气阀的阀座是做在汽缸套的凸缘上形成的两圈凸出宽度为1.5mm左右的密封面,又称阀线。阀线之间有一环形凹槽,槽中有均布的吸气孔与吸气腔相通。吸气阀片也压有阀片弹簧。排气外阀座的下端面就是吸气阀的升程限制器。
                  
因为吸、排气压力不同,吸、排气阀片弹簧的弹力也不同。
假盖被假盖弹簧.紧紧压在排气阀座上。作用是:当汽缸内产生液击(液体制冷剂或润滑油大量吸入汽缸时,由于液体的不可压缩,活塞的运动使液体产生巨大的冲击力)时,假盖被汽缸内的压力顶起,打开一条额外的通道,让汽缸内液体迅速排出,避免事故,起到安全阀的作用。

(3)活塞部件
活塞在汽缸内往复运动,压缩由汽缸、阀片等组成的封闭容积内的气体。为减少往复运动的惯性力,活塞常用铝合金制成,并做成中空形式。环部开有环槽,在其中放置汽环和油环,油环槽的内壁圆周上开有很多回油孔,油环从汽缸壁上刮下的润滑油可通过它流回曲轴箱。活塞销座位于裙部,装配活塞销使活塞与连杆小头相连。

活塞环分为汽环和油环两种。汽环的作用是密封蒸汽,减少汽缸内的高压气体通过活塞与汽缸的间隙泄漏到曲轴箱中。油环的作用是将汽缸内壁的油刮下流回曲轴箱。
活塞销是活塞与连杆小头的连接体。当活塞往复运动时,它在活塞销座和连杆小头衬套中相对转动而承受磨损。
(4)连杆部件
连杆是将曲轴的旋转运动转化为活塞往复运动的中间连接体,把动力传给活塞对蒸气作功。
连杆结构一般可分为三部分:连杆小头、连杆身、连杆大头。
(5)曲轴
曲轴是压缩机的一个重要零件,压缩机消耗的功率就是通过曲轴输入的,它是主要的受力部件。曲轴是由曲柄、曲柄销和主轴颈、平衡块四部分组成。平衡块是用以平衡压缩机运转时曲柄、曲柄销及部分连杆所产生的旋转惯性力和惯性力矩,其目的是减小压缩机运转时所产生的振动,也可以减轻曲轴主轴承上的负荷,减小轴承的磨损。

(6)轴封
对于开启式压缩机,驱动轴的一端要伸出机体外部,为了防止制冷剂向外泄漏或空气渗漏入系统,必须在轴的伸出部位及机体之间设置轴封装置。
弹簧式轴封,是由动环、静环、弹簧、弹簧座、压环和“O”型密封圈组成。
为了润滑动、静环之间的密封面,减少渗漏并带走热量,轴封室内充满润滑油,通过油泵把油不断地输送到轴封,然后通过曲轴上的油孔流向主轴颈及曲柄销。

(7)能量调节机构
能量调节装置是由能量控制阀和卸载机构两部分组成,两者之间通过油管相连,并用油泵输出的压力油作为动力。卸载机构是一套装在压缩机内部

卸载机构
的液力传动机构,主要由油缸、油活塞、拉杆、弹簧、转动环、顶杆等组成。拉杆上的凸环嵌在汽缸套外部的转动环中。
卸载机构的工作原理:

(8)油泵及润滑系统
飞溅润滑:借助曲轴连杆机构的运动,把曲轴箱中的润滑油甩向需要润滑的表面,或是让飞溅起来的油按设定的路线流过需要润滑的表面。
压力润滑:利用油泵加压的润滑油通过输油管路输送到需要润滑的摩擦面。这种供油方式油压稳定,油量充足,润滑安全可靠。

润滑系统
油路的流向:曲轴箱中的润滑油经过装在曲轴箱底部的滤网式(粗)油过滤器和三通阀后被油泵吸入,提高压力后,经梳片式(精)滤油器滤去杂质后分成两路:一路去后主轴承座,润滑主轴颈,并通过主轴颈内的油道去相邻的一个曲柄销润滑该曲柄销上的连杆大头轴瓦,再通过连杆体中的油孔输送到连杆小头衬套,润滑活塞销。这一路在后轴承座上设有油压调节阀,一部分油经过油压调节阀旁通流回到曲轴箱;另一路进入轴封箱,润滑和冷却轴封摩擦面并形成油封,然后进入前主轴承,润滑主轴颈及相邻曲柄销;此外再从轴封箱引出一路,供给卸载装置的油分配阀,作为能量调节机构的液压动力。

油泵:常用内啮合转子式油泵(简称转子泵),由曲轴驱动,对旋转方向有要求。

(9)安全阀
安全阀设置在吸气腔与排气腔之间,是一种压差式安全阀。当排气压力与吸气压力的差值超过规定值时,阀芯自动起跳,使吸、排气腔相通,高压气体泄向低压腔,起保护压缩机的作用;当压差减小低于规定值时,阀芯自动关闭。





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来源:互联网 作者:互联网 日期:2014年7月18日 点击数:749


 
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