第一節1、活塞壓縮機的分類
按使用的製冷劑來分，有氨壓縮機和氟利昂壓縮機兩種。
按壓縮級數來分，有單級壓縮和雙級壓縮兩種。
按汽缸中心線的位置分，有直立式、v型、w型和s（扇）型。
按壓縮機的總體結構來分，有開啟式、半封閉式、全封閉式三種。
2、活塞式壓縮機的工作過程
1)理想工作過程
在分析活塞式壓縮機的工作過程中，可以先把實際過程簡化成理想過程。簡化時假定：
a.壓縮機沒有餘隙容積；
b.吸、排氣過程沒有容積損失；
c.壓縮過程是理想的絕熱過程；
d.無洩漏損失。
這樣，壓縮機的理想工作過程
可用圖2-1所示的p—v圖來表示。縱座標表示壓力p，橫座標表示活塞在汽缸中移動時形成的容積v。
在圖中，4→1表示吸氣過程，活塞從上止點開始向右移動，排氣閥（片）關閉，吸氣閥（片）開啟，在壓力p1下吸入製冷劑氣；1→2表示壓縮過程，活塞從下止點向左移動，製冷劑從壓力p1絕熱壓縮到p2，此過程吸、排氣閥均關閉；2→3表示排氣過程，活塞左行至2位置時排氣閥開啟，活塞繼續左行，在壓力p2下把製冷劑排出汽缸。由於假設沒有餘隙容積 ，活塞執行到3點時製冷劑全部排出。當活塞再次向右移動時進行下一次的吸氣過程。
2)實際工作過程
壓縮機的實際工作過程與理想工作過程有很大不同。實際過程存在餘隙容積；吸排氣閥有阻力，工作時存在壓力損失；汽缸壁與製冷劑之間有熱交換，非絕熱過程；有漏氣損失。
a.餘隙容積的影響（容積係數λv）
餘隙：活塞運動到上止點位置時，活塞頂與閥座
之間保持一定的間隙，稱為餘隙，餘隙所形成的容積稱為餘隙容積。造成餘隙的主要原因是：
防止曲柄連桿機構受熱延伸時不至於使活塞撞擊閥座而引起機器損壞；排氣閥的通道佔據一定的空間；運動部件的磨損使零件配合間隙變大；活塞環與閥蓋之間的環型空間。
餘隙容積的存在，在排氣過程結束時不能將汽缸內的氣體全部排淨，有一部分高壓氣體殘留在餘隙容積內，這樣在下一次吸氣開始前，這一部分氣體首先膨脹減壓，在壓力降低到低於吸氣壓力才能開始吸氣。所以，由於餘隙容積內的氣體膨脹，佔據了部分工作容積，使吸氣量減少，稱為餘隙損失。壓比越大使，餘隙損失越大。
b.吸排氣閥（片）阻力的影響(壓力係數λp)
由於閥門（片）開啟時必須克服閥片的慣性力和壓在閥片上的彈簧力，以及氣體通過閥門的流動阻力，使得實際吸氣壓力低於p1，產生節流損失；而排氣壓力高於p2，這使得餘隙損失增大。汽缸內部壓比大於外部壓比。
c. 汽缸壁與製冷劑的熱交換影響(溫度係數λt)
吸氣時低溫氣體吸收被排氣加熱了的汽缸的熱量，體積膨脹，壓縮機吸氣量減少，稱為預熱損失。
d.壓縮機洩漏損失的影響（氣密係數λg）
壓縮機執行時，由於密封不嚴和磨損會造成漏氣損失，它常發生在活塞環和汽缸壁之間的不密封處，使得氣體從高壓腔向低壓腔洩漏。此外，吸、排氣閥片關閉不嚴或關閉滯後，也會造成汽缸內氣體洩漏。這部分損失叫作洩漏損失。
由於這些實際因素的影響，壓縮機的實際輸氣量總是小於理論輸氣量實際耗功總是大於理想過程的耗功。而影響這些因素最大的外界條件就是壓縮比，即冷凝壓力和蒸發壓力的差值。
第二節活塞式製冷壓縮機的結構
1、我國系列活塞製冷壓縮機的特點
高速：轉速在960～1450r/min；
多缸：開啟式壓縮機通常有2、4、6、8個汽缸。
多缸結構使壓縮機布置緊湊，動平衡效能好，還可以通過使一部分汽缸空載運轉達到調節製冷量的目的。
三種製冷劑通用：新系列大缸徑如100、125、
170系列壓縮機對r717、r12、r22三種製冷劑都可以使用，只須更換部分零部件，如安全閥、氣閥彈簧、軸封、膠圈等。
2、總體結構
壓縮機一般須具備以下幾部分：
a.運動部分：包括曲軸、連桿、活塞等。
b.配氣部分：包括吸、排氣閥，吸、排氣通道等。
c.密封部分:包括活塞環、軸封、墊片、填料等。
d.潤滑部分：包括油幫浦、濾油器、油壓調節閥等。
e.安全部分：假蓋、假蓋彈簧、安全閥、高壓保護繼電器、油壓保護繼電器等。
f.能量調節部分：解除安裝機構。
3、壓縮機主要零部件結構
主要介紹開啟式壓縮機的主要零部件結構。
（1）機體：機體就是壓縮機的機身，它由汽缸體、曲軸箱、汽缸蓋等組成。
吸氣腔就是汽缸體的內腔，吸入氣體通過吸氣腔時可以冷卻汽缸套，散熱條件好。排氣腔在汽缸體上端，吸、排氣腔之間有隔板分開。對於單機雙級壓縮機，高、低壓級的吸、排氣腔之間都有隔板分開。
汽缸蓋對汽缸上部起著密封作用，它和機體、假蓋一起形成了高壓蒸氣的排氣腔。在拆卸汽缸蓋時，應防止假蓋彈簧將汽缸蓋彈出砸傷人。汽缸蓋螺栓中有兩個長螺栓，在拆卸時先鬆開短螺栓，再鬆長螺栓，慢慢釋放彈簧的彈力。
汽缸體下部是曲軸箱，內裝曲軸和冷凍油以及粗油過濾器，曲軸箱與低壓級吸氣腔相通。曲軸箱兩側有手孔，方便拆裝連桿。機體前後端開有兩個軸承座孔，安裝前後軸承座。
（2）汽閥缸套部件
大中型壓縮機的汽缸工作鏡面不是和機體鑄在一起，另配有可單獨裝配的汽缸套，這樣做有以下幾點好處：
a、汽缸套耗材少，可以採用優質材料或表面鍍鉻，來提高汽缸鏡面的耐磨性；
b、如汽缸鏡面磨損到超過允許範圍，只要更換汽缸套，節省修理費用，又簡單省時；
c、可以簡化汽缸體、曲軸箱結構，便於鑄造。
汽閥是控制汽缸中依次進行壓縮、排氣、膨脹、吸氣的控制機構。其效能的好壞直接影響壓縮機的製冷量、功耗和運轉的可靠性。
目前活塞壓縮機多數採用環狀閥，如圖2-3所示為環狀閥的結構。它是由閥座、閥片、公升程限制器、汽閥彈簧等組成。它的開啟和關閉主要靠閥片兩側的壓力差來實現，因此，這種閥又稱為自動閥。
汽閥按其作用不同，分為排氣閥和吸氣閥。排氣閥的閥座分為內、外閥座兩部分。外閥座用螺釘與汽缸套一起固定在機體上，而內閥座用螺釘和假蓋固定在一起。
排氣閥的兩條密封線分別做在內、外閥座上，排氣閥片上壓有數個閥片彈簧，它的公升程限制器就是假蓋。吸氣閥的閥座是做在汽缸套的凸緣上形成的兩圈凸出寬度為1.5mm左右的密封面，又稱閥線。
閥線之間有一環形凹槽，槽中有均布的吸氣孔與吸氣腔相通。吸氣閥片也壓有閥片彈簧。排氣外閥座的下端麵就是吸氣閥的公升程限制器。
因為吸、排氣壓力不同，吸、排氣閥片彈簧的彈力也不同，裝配時應注意區分。閥片彈簧程錐形，大頭裝到彈簧座中，應旋轉安裝。
假蓋被假蓋彈簧.緊緊壓在排氣閥座上。作用是：
當汽缸內產生液擊（液體製冷劑或潤滑油大量吸入汽缸時，由於液體的不可壓縮，活塞的運動使液體產生巨大的衝擊力）時，假蓋被汽缸內的壓力頂起，開啟一條額外的通道，讓汽缸內液體迅速排出，避免事故，起到安全閥的作用。活塞壓縮機最大的安全隱患就是回液（潮車），操作時應盡量避免。
汽缸套內腔是氣體在其內壓縮、膨脹的部位，對活塞起導向作用，直接承受氣體壓力和活塞的側壓力，是壓縮機最重要的摩擦面之一，其內徑尺寸及橢圓度超過規定尺寸就需要更換。汽缸套通過螺釘或定位銷固定在機體上，可以通過汽缸墊片的厚度來調整活塞上死點間隙（餘隙）。
因為汽缸體內腔（缸套外側）與曲軸箱相通，安裝高壓級汽缸時，機體與缸套之間應加膠圈密封。
（3）活塞部件
活塞在汽缸內往復運動，壓縮由汽缸、閥片等組成的封閉容積內的氣體。為減少往復運動的慣性力，活塞常用鋁合金製成，並做成中空形式。它由頂部、環部、裙部和銷座四部分組成。
活塞頂部呈凹形（與假蓋凸起相配合），上面有起吊螺孔。它承受蒸汽壓力。環部開有環槽，在其中放置汽環和油環，油環槽的內壁圓周上開有很多回油孔，油環從汽缸壁上刮下的潤滑油可通過它流回曲軸箱。
裙部略粗，在汽缸中起導向作用並承受側壓力。活塞銷座位於裙部，裝配活塞銷使活塞與連桿小頭相連。
活塞環分為汽環和油環兩種。汽環的作用是密封蒸汽，減少汽缸內的高壓氣體通過活塞與汽缸的間隙洩漏到曲軸箱中。油環的作用是將汽缸內壁的油刮下流回曲軸箱。
為保證活塞環在汽缸中有足夠的彈力，在自由狀態時，它的直徑比汽缸直徑大。在壓入環槽並進入汽缸後，鎖口間隙及其與環槽的軸向間隙有嚴格要求，過大或過小都會影響壓縮機的正常工作，必須更換。
活塞銷是活塞與連桿小頭的連線體。當活塞往復運動時，它在活塞銷座和連桿小頭襯套中相對轉動而承受磨損。為減少活塞銷的磨損，常採用浮動式配合方式，即活塞銷在銷座和小頭襯套中都沒有固定，可自由轉動。
為防止浮動活塞銷軸向竄動伸出活塞擦傷汽缸，在銷座兩端的環槽內裝上彈簧擋圈予以阻擋。
（4）連桿部件
連桿是將曲軸的旋轉運動轉化為活塞往復運動的中間連線體，把動力傳給活塞對蒸氣作功。
連桿結構一般可分為三部分：連桿小頭、連桿身、連桿大頭。
連桿小頭一般都是整體式結構，內摩擦面裝配軸承襯套，襯套材料一般採用磷青銅。小頭軸承的潤滑一般是靠從連桿體內鑽孔輸送過來的潤滑油進行壓力潤滑。高壓級汽缸的壓力比較大，連桿小頭常採用滾針軸承結構，提高使用壽命。
同時，為減小耗油量，潤滑方式也採用飛濺潤滑。
連桿大頭是連桿與曲軸連線的一端。除小型壓縮機連桿的大頭為整體式外，其餘大部分為剖分式結構。在與曲軸銷相配合的連桿大頭內孔裡一般裝有薄壁軸瓦
連桿螺栓是剖分式連桿大頭中用以連線大頭蓋的緊韌體，起著定位大頭蓋的作用。連桿螺栓在壓縮機運轉時受力非常嚴重，如果在運轉中斷裂，會造成壓縮機的嚴重破壞。為了防止連桿螺栓在運轉中鬆動，連桿螺母必須設有防鬆裝置。
嚴禁用其它螺栓替代連桿螺栓。
（5）曲軸
曲軸是壓縮機的乙個重要零件，壓縮機消耗的功率就是通過曲軸輸入的，它是主要的受力部件。曲軸是由曲柄、曲柄銷和主軸頸、平衡塊四部分組成。平衡塊是用以平衡壓縮機運轉時曲柄、曲柄銷及部分連桿所產生的旋轉慣性力和慣性力矩，其目的是減小壓縮機運轉時所產生的振動，也可以減輕曲軸主軸承上的負荷，減小軸承的磨損。
（6）軸封
對於開啟式壓縮機，驅動軸的一端要伸出機體外部，為了防止製冷劑向外洩漏或空氣滲漏入系統，必須在軸的伸出部位及機體之間設定軸封裝置。
如圖2-9所示的彈簧式軸封，是由動環、靜環、彈簧、彈簧座、壓環和「o」型密封圈組成。
為了潤滑動、靜環之間的密封面，減少滲漏並帶走熱量，軸封室內充滿潤滑油，通過油幫浦把油不斷地輸送到軸封，然後通過曲軸上的油孔流向主軸頸及曲柄銷。因為曲軸是處在曲軸箱內，軸封所處壓力為（低壓級）吸氣壓力，所以要求油壓比（低壓級）吸氣壓力高0.15~0.
3mpa 。
注意事項：對於氟利昂壓縮機，「o」型圈應使用耐氟橡膠；軸封少量滲漏是允許的。
（7）能量調節機構
壓縮機能量調節的方法主要有：
a.改變壓縮機轉速—需要變頻器，影響油壓
b.壓縮機間隙執行—溫度、壓力變化大，操作麻煩
c.壓縮機吸氣節流—壓縮機經濟性降低
d.頂開吸氣閥片—方便，經濟，可實現解除安裝啟動
頂開機構的工作原理：通過頂桿將部分汽缸的吸氣閥片頂起，這幾個汽缸在吸氣之後進行壓縮時，
於吸氣閥片不能關閉，汽缸中壓力不能建立，排氣閥片始終不能開啟，被吸入的氣體沒有得到壓縮就經過開啟的吸氣閥片又排回到吸氣腔中。因此，這部分汽缸不能實現排氣，達到改變壓縮機排量的作用。
能量調節裝置是由能量控制閥和解除安裝機構兩部分組成，兩者之間通過油管相連，並用油幫浦輸出的壓力油作為動力。解除安裝機構是一套裝在壓縮機內部
圖2—11 解除安裝機構
的液力傳動機構，主要由油缸、油活塞、拉桿、彈簧、轉動環、頂桿等組成。拉桿上的凸環嵌在汽缸套外部的轉動環中。
解除安裝機構的工作原理：
解除安裝啟動的原理：
注意事項：高、低壓級油缸有所區別，見圖2-11；
壓縮機左右兩側汽缸外的轉動環上斜槽方向不同。
（8）油幫浦及潤滑系統
飛濺潤滑：借助曲軸連桿機構的運動，把曲軸箱中的潤滑油甩向需要潤滑的表面，或是讓飛濺起來的油按設定的路線流過需要潤滑的表面。
壓力潤滑：利用油幫浦加壓的潤滑油通過輸油管路輸送到需要潤滑的摩擦面。這種供油方式油壓穩定，油量充足，潤滑安全可靠。
圖2-12 潤滑系統
油路的流向：曲軸箱中的潤滑油經過裝在曲軸箱底部的濾網式（粗）油過濾器和三通閥後被油幫浦吸入，提高壓力後，經梳片式（精）濾油器濾去雜質後分成兩路：一路去後主軸承座，潤滑主軸頸，並通過主軸頸內的油道去相鄰的乙個曲柄銷潤滑該曲柄銷上的連桿大頭軸瓦，再通過連桿體中的油孔輸送到連桿小頭襯套，潤滑活塞銷。
這一路在後軸承座上設有油壓調節閥，一部分油經過油壓調節閥旁通流回到曲軸箱；另一路進入軸封箱，潤滑和冷卻軸封摩擦面並形成油封，然後進入前主軸承，潤滑主軸頸及相鄰曲柄銷；此外再從軸封箱引出一路，供給解除安裝裝置的油分配閥，作為能量調節機構的液壓動力。
活塞式壓縮機培訓教材
2011 01 02 20 07 第一章概述 三 往復式壓縮機的主要特點 1 優點 1 適用壓力範圍廣，不論流量大小，均能達到所需壓力 2 熱效率高，單位耗電量少 3 適應性強，即排氣範圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應較廣闊的壓力範圍和製冷量要求 4 可維修性強 5 對材料要求低，多用普通鋼鐵材料...
原料氣 活塞式 壓縮機氣閥的維護
壓縮機氣閥維護 往復式壓縮機是化工行業最重要的動力裝置之一。壓縮機是否能夠更合理 更有效 更經濟地工作，很大程度上取決於氣閥是否有良好的工作效能 同時，由於氣閥工作強度大，工作環境惡劣，它又是壓縮機最易損壞的零部件之一。據統計，因氣閥損壞引起的機組停車占非計畫停車的 40 以上。所以，提高氣閥維護質...
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