【文章內(nèi)容簡介】 簧力大于氣體推力及閥片，彈簧的慣性力時，彈簧隨即把閥片推回閥座上，即吸氣閥關閉，吸氣過程結(jié)束?？梢?，吸氣閥是在閥片兩側(cè)壓力差開啟，在彈簧力作用下關閉的，排氣閥工作原理也是如此?；钊M：活塞組是活塞、活塞銷及活塞環(huán)的總稱?；钊M在連桿帶動下，在汽缸內(nèi)作往復直線運動，從而與汽缸等共同組成一個可變的工作容積，以實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣等過程。 活塞——活塞可分為筒形和盤形兩大類。我國系列制冷壓縮機的活塞均采用筒形結(jié)構(gòu)，它由頂部、環(huán)部和裙部三部分組成?；钊敳拷M成封閉汽缸的工作面?；钊h(huán)部的外圓上開有安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，環(huán)槽的深度略大于活塞環(huán)的徑向厚度，使活塞環(huán)有一定的活動余地?；钊共吭谄字衅饘蜃饔貌⒊惺軅?cè)壓力。 活塞的材料一般為鋁合金或鑄鐵。灰鑄鐵活塞過去在制冷壓縮機中應用較廣，但由于鑄鐵活塞的質(zhì)量大且導熱性能差，因此，近年來系列制冷壓縮機的活塞都采用鋁合金活塞。鋁合金活塞的優(yōu)點是質(zhì)量輕、導熱性能好，表面經(jīng)陽極處理后具有良好的耐磨性。但鋁合金活塞比鑄鐵活塞的機械強度低、耐磨性差也差。 活塞銷——活塞銷是用來連接活塞和連桿小頭的零件，在工作時承受復雜的交變載荷?；钊N的損壞將會造成嚴重的事故，故要求其有足夠的強度、耐磨性和抗疲勞、抗沖擊的性能。因此，活塞銷通常用20號鋼、20Cr鋼或45號鋼制造。 活塞環(huán)——活塞環(huán)包括汽環(huán)和油環(huán)。汽環(huán)的主要作用是使活塞和汽缸壁之間形成密封，防止被壓縮蒸氣從活塞和汽缸壁之間的間隙中泄漏。為了減少壓縮汽體從環(huán)的鎖口泄漏，多道汽環(huán)安裝時鎖口應相互錯開。油環(huán)的作用是布油和刮去汽缸壁上多余的潤滑油。汽環(huán)可裝一至三道，油環(huán)通常只裝一道且裝在汽環(huán)的下面，常見的油環(huán)斷面形狀有斜面式和槽式兩種，斜面式油環(huán)安裝時斜面應向上。 軸封 軸封——軸封的作用在于防止制冷劑蒸汽沿曲軸伸出端向外泄漏，或者是當曲軸箱內(nèi)壓力低于大氣壓時，防止外界空氣漏入。因此，軸封應具有良好的密封性和安全可靠性、且結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、并具有一定的使用壽命。 軸封裝置主要有機械式和填料式兩種。目前常用的機械式軸封主要有摩擦環(huán)式和波紋管式。其中，國產(chǎn)系列活塞式制冷壓縮機大都采用摩擦環(huán)式軸封，這種軸封由活動環(huán)(摩擦環(huán)）、固定環(huán)、彈簧及彈簧座、壓圈和兩個“０”形耐油橡膠圈所組成。活動環(huán)槽內(nèi)嵌一橡膠密封圈并與活動環(huán)一同套裝在軸上，在彈簧力和壓圈的作用下，活動環(huán)與橡膠圈一同被壓緊在軸上且使活動環(huán)緊貼在固定環(huán)上。工作時彈簧座與彈簧、軸上橡膠密封圈及活動環(huán)隨同曲軸一起轉(zhuǎn)動，固定環(huán)及其上的橡膠圈則固定不動。故工作時活動環(huán)和固定環(huán)作相對運動，緊貼的摩擦面起防止制冷劑往外泄漏的密封作用，軸上橡膠圈用來密封軸與活動環(huán)之間的間隙，固定環(huán)上的耐油橡膠密封圈起防止軸封室內(nèi)潤滑油外泄的作用。填料函是阻止氣缸內(nèi)壓縮介質(zhì)沿活塞桿表面泄漏的密封裝置，通常用一組密封填料來實現(xiàn)密封。對填料的基本要求是密封性能好，耐磨損。常用的金屬填料有兩種：平面填料和錐面填料。為了減少摩擦熱，有的填料函設有冷卻水道。填料函中每個密封室主要由密封盒，擋氣環(huán)，密封環(huán)和“項鏈”式彈簧組成。密封盒用來安放密封環(huán)和擋氣環(huán)。密封盒的兩個端面必須研磨，以保證密封盒與密封環(huán)之間的徑向密封。密封環(huán)在密封涵中起主要密封作用，其密封原理與活塞環(huán)相同。擋氣環(huán)為三瓣環(huán)，其外部也有彈簧緊固。擋氣環(huán)作用是擋住密封環(huán)切口間隙構(gòu)成氣體軸向泄漏通道。安裝時，擋氣環(huán)應靠近氣缸一側(cè)，切不可與密封環(huán)裝反，否則起不到密封作用。兩環(huán)接口應相互錯開并用銷釘定位。為使密封圈能自動的抱住活塞桿，密封環(huán)，擋氣環(huán)應裝在密封盒內(nèi)并應有適當?shù)妮S向間隙。能量調(diào)節(jié)裝置：在制冷系統(tǒng)中，隨著冷間熱負荷的變化，其耗冷量亦有變化，因此壓縮機的制冷量亦應作必要的調(diào)整。壓縮機制冷量的調(diào)節(jié)是由能量調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)的，所謂壓縮機的能量調(diào)節(jié)裝置實際上就是排氣量調(diào)節(jié)裝置。它的作用有二，一是實現(xiàn)壓縮機的空載啟動或在較小負荷狀態(tài)下啟動，二是調(diào)節(jié)壓縮機的制冷量。壓縮機排氣量的調(diào)節(jié)方法有：１176。頂開部分汽缸的吸氣閥片；２176。改變壓縮機的轉(zhuǎn)速；３176。用旁通閥使部分缸的排氣旁通回吸氣腔，這種方法用于順流式壓縮機；４176。改變附加余隙容積的大小。頂開汽缸吸氣閥片的調(diào)節(jié)方法是一種廣泛應用的調(diào)節(jié)方法，國產(chǎn)系列活塞式制冷壓縮機，均采用頂開部分汽缸吸氣閥片的輸氣量調(diào)節(jié)裝置， 頂開部分汽缸吸氣閥片的輸氣量調(diào)節(jié)裝置的原理很簡單，即用頂桿將部分汽缸的吸氣閥片頂起，使之常開，使活塞在壓縮過程中，壓力不能升高，吸入蒸汽又通過吸氣閥排回吸氣側(cè)，故該汽缸無排氣量，從而達到調(diào)節(jié)輸氣量的目的即能量調(diào)節(jié)。 頂開吸氣閥片能量調(diào)節(jié)裝置可分為執(zhí)行機構(gòu)、傳動機構(gòu)和油分配機構(gòu)三部分，主要由油分配閥、油缸、油活塞、拉桿、轉(zhuǎn)動環(huán)、頂桿和彈簧等部件組成。拉桿上有兩個凸圓，分別嵌在兩個汽缸套外部的轉(zhuǎn)動環(huán)中。若不向油缸中供油，由于油活塞左側(cè)彈簧的作用，油活塞處于油缸的右端位置，汽缸套外部的頂桿都是處在轉(zhuǎn)動環(huán)斜槽的最高位置，將吸汽閥片頂開，于是該汽缸卸載。當壓力油經(jīng)油分配閥向油缸供油時，因油壓的作用，克服彈簧力使油活塞及拉桿向左移動，并通過拉桿上的凸圓使轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動一定角度，相應地使頂桿在頂桿彈簧作用放下而下滑到斜槽的最低處，這時吸汽閥片在重力和彈簧力作用下降落在閥座上并可以自由啟閉，則該汽缸處于工作狀態(tài)。 壓縮機起動時，由于機器尚未轉(zhuǎn)動，油壓為零，因而全部汽缸的吸汽閥片都被頂桿頂開，汽缸不起壓縮作用，從而實現(xiàn)了空載啟動。6相關數(shù)據(jù)計算套管氣的主要成分是天然氣，所以一些參數(shù)可按天然氣來查由VW73型可知，本次設計的是V式、無油潤滑壓縮機。其已知參數(shù)為： 相對濕度 絕熱指數(shù) 第一級吸氣溫度第二級吸氣溫度額定排氣量額定進氣壓額定排氣壓在進行熱力計算前先要選定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括轉(zhuǎn)速n和行程S。轉(zhuǎn)數(shù)和行程的選取對機器的尺寸、重量、制造難易和成本有重大影響，并且還直接影響機器的效率、壽命和動力性。本次設計中已知額定排氣量為7等于1，根據(jù)郁永章《活塞式壓縮機》可知此壓縮機為微型中壓壓縮機。由《活塞式壓縮機設計》可查得微型和小型壓縮機的轉(zhuǎn)數(shù)n=1000～3000轉(zhuǎn)分，在次設計中取n=750轉(zhuǎn)分。在常壓進氣時，一般當轉(zhuǎn)數(shù)高于500轉(zhuǎn)分時， ～ 。,1活塞式壓縮機級的確定 由額定排氣壓力和額定進氣壓力（均是表壓）可知其總壓力比為下表是目前所使用的從常壓進氣的一些壓縮機的級數(shù)，這些壓縮機基本上具有較好的性能和較好的效率，可供設計選型參考。終壓（表壓）～1～6～15～4015～10080～150級數(shù)12345～67資料來源：,=2.理論推導表明，對于理想氣體，各級回冷完全時，按等壓力比分配總壓力比，等溫指示效率最高。對于實際氣體，各級消耗相等時，等溫指示效率最高，故按各級功耗相等的原則分配壓力比。已知總壓力比，按等壓力比分配如下：一般第一級的壓力比取小一些以保證第一級有較高的容積系數(shù)，由第一級進氣壓力和壓力比可求得第一級排氣壓力：即第一級排氣壓力即是第二級的吸氣壓力，具體如下表：級次III吸氣壓力排氣壓力壓力比資料來源：計算取壓縮過程指數(shù)n = （1）確定各級容積系數(shù) 取各級相對余隙容積和膨脹指數(shù)如下。 得（2）選取壓力系數(shù) （3）選取溫度系數(shù) （4）選取泄露系數(shù) A（5）確定容積效率于是可得：第一級無水析出，故。而各級進口溫度下的飽和蒸汽壓 查文獻得 ，行程和實際行程容積已知轉(zhuǎn)速n=750轉(zhuǎn)分，取行程S=100mm,得活塞的平均速度取活塞桿直徑d=30mm,得第一級氣缸直徑根據(jù)氣缸直徑標準，圓整為290mm實際行程容積為：活塞有效面積為：同理，可得第二級氣缸的直徑：根據(jù)氣缸直徑標準，圓整為220mm。實際行程容積為：活塞有效面積為：考慮到圓整值與計算值之間的差值，這里采用維持壓力比不變，調(diào)整相對余隙容積的方法，利用下式計算容積系數(shù)： 而于是得新的容積系數(shù)： 再通過下式計算新的相對余隙：結(jié)果得： （1）計算實際吸排氣壓力，各級進、排氣相對壓力損失取值，各級進、排氣壓力和實際壓力比第一級吸氣壓力 排氣壓力，查相關資料和圖表選取第一級進氣壓力損失和排氣壓力損失分別為 則實際壓力及壓力比為：第二級吸氣壓力 排氣壓力查相關資料和圖表選取進氣壓力損失和排氣壓力損失分別為 則實際壓力及壓力比為：具體如下表： 各級進排氣壓