當(dāng)活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿的傳動(dòng)，活塞便做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會(huì)發(fā)生周期性變化。活塞式壓縮機(jī)的活塞從氣缸蓋處開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大，這時(shí)，氣體即沿著進(jìn)氣管，推開進(jìn)氣閥而進(jìn)入氣缸，直到工作容積變到最大時(shí)為止，進(jìn)氣閥關(guān)閉;活塞式壓縮機(jī)的活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)工作容積縮小，氣體壓力升高，當(dāng)氣缸內(nèi)壓力達(dá)到并略高于排氣壓力時(shí)，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運(yùn)動(dòng)到極限位置為止，排氣閥關(guān)閉。當(dāng)活塞式壓縮機(jī)的活塞再次反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述過程重復(fù)出現(xiàn)。總之，活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個(gè)工作循環(huán)。
活塞壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
1、活塞壓縮機(jī)的適用壓力范圍廣，不論流量大小，均能達(dá)到所需壓力;
2、活塞壓縮機(jī)的熱效率高，單位耗電量少;
3、適應(yīng)性強(qiáng)，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制冷量要求;
4、活塞壓縮機(jī)的可維修性強(qiáng);
5、活塞壓縮機(jī)對(duì)材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較容易，造價(jià)也較低廉;
6、活塞壓縮機(jī)技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn);
7 、活塞壓縮機(jī)的裝置系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。
活塞壓縮機(jī)的缺點(diǎn)
1、轉(zhuǎn)速不高，機(jī)器大而重;
2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修量大;
3、排氣不連續(xù)，造成氣流脈動(dòng);
4、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有較大的震動(dòng)。
活塞式壓縮機(jī)在各種場(chǎng)合，特別是在中小制冷范圍內(nèi)，成為制冷機(jī)中應(yīng)用最廣、生產(chǎn)批量最大的一種機(jī)型。
活塞式壓縮機(jī)的分類
1、按所采用的工質(zhì)分類，一般有氨壓縮機(jī)和氟利昂壓縮機(jī)兩種。
按壓縮級(jí)數(shù)分類，有單級(jí)壓縮和兩級(jí)壓縮。單級(jí)壓縮機(jī)是指壓縮過程中制冷劑蒸氣由低壓至高壓只經(jīng)過一次壓縮。而所謂的兩級(jí)壓縮機(jī)，壓縮過程中制冷劑蒸氣由低壓至高壓要連續(xù)經(jīng)過兩次壓縮。
2、按作用方式分類，有單作用壓縮機(jī)和雙作用壓縮機(jī)。
其制冷劑蒸氣僅在活塞的一側(cè)進(jìn)行壓縮，活塞往返一個(gè)行程，吸氣排氣各一次。而雙作用壓縮機(jī)制冷劑蒸氣輪流在活塞兩側(cè)的氣缸內(nèi)進(jìn)行壓縮，活塞往返一個(gè)行程，吸、排氣各兩次。所以同樣大小的氣缸，雙作用壓縮機(jī)的吸氣量較單作用的大。但是由于雙作用壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因而目前大都是采用單作用壓縮機(jī)。
3、按制冷劑蒸氣在氣缸中的運(yùn)動(dòng)分類，有直流式和逆流式。所謂直流式是指制冷劑蒸氣的運(yùn)動(dòng)從吸氣到排氣都沿同一個(gè)方向進(jìn)行，而逆流式，吸氣與排氣時(shí)制冷劑蒸氣的運(yùn)動(dòng)方向是相反的。從理論分析來看，直流式與逆流式相比，由于蒸氣在氣缸中溫度及比容的變化較少，故直流式性能較好。但是由于直流式壓縮機(jī)的進(jìn)汽閥需裝在活塞上，這樣便相對(duì)增加了活塞的長(zhǎng)度和重量，因而功的消耗就增加、檢修也麻煩，所以目前生產(chǎn)的壓縮機(jī)大都采用逆流式。
4、按氣缸中心線的位置分類，有立式壓縮機(jī)、臥式壓縮機(jī)、V型、W型和S型壓縮機(jī)等。立式壓縮機(jī)氣缸中心線呈垂直位置而臥式壓縮機(jī)氣缸中心線是水平的。V型、W型和S型是高速、多缸、現(xiàn)代型壓縮機(jī)，其速度一般為960～1440轉(zhuǎn)/分，氣缸數(shù)目多為2、4、6、8 四種，其中，字母表示氣缸的排列形式。
5、活塞式制冷壓縮機(jī)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征，還可分為開啟式、半封閉式和全封閉式三種。雖然構(gòu)造各異，但它們之間也有許多共同之處，只是其結(jié)構(gòu)特征不同。
開啟式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特征在于：壓縮機(jī)的動(dòng)力輸入軸伸出機(jī)體外，通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)，并在伸出處用軸封裝置密封。目前，氨壓縮機(jī)和容量較大的氟利昂壓縮機(jī)都采用這種結(jié)構(gòu)形式。
半封閉式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)共用一主軸，并共同組裝于同一機(jī)殼內(nèi)，但機(jī)殼為可拆式，其上開有各種工作孔用蓋板密封。
全封閉式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于：壓縮機(jī)與其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)主軸，二者組裝在一個(gè)焊接成型的密封罩殼中。這種壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，密封性好，使用方便，振動(dòng)小、噪音小，廣泛使用在小型自動(dòng)化制冷和空調(diào)裝置中。
1.活塞式空氣壓縮機(jī)的工作原理
在氣壓傳動(dòng)中，通常采用容積型活塞式空氣壓縮機(jī)。這里介紹兩種典型結(jié)構(gòu)，用來幫助理解空氣壓縮機(jī)的工作原理。圖3.33(動(dòng)畫)和圖3.34(動(dòng)畫)分別給出了立式、臥式空氣壓縮機(jī)的工作原理圖。立式空氣壓縮機(jī)的氣缸中心線與地面垂直，臥式空氣壓縮機(jī)的氣缸中心線則與地面平行。原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī))的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。空壓機(jī)中 的進(jìn)氣、排氣過程與液壓泵的吸油、壓油過程類似，這里不再贅述。空壓機(jī)
2.空氣壓縮機(jī)的選擇
空氣壓縮機(jī)的選擇主要依據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力和流量。
氣源的工作壓力應(yīng)比氣動(dòng)系統(tǒng)中的最高工作壓力高20%左右，因?yàn)橐紤]供氣管道的沿程損失和局部損失。如果系統(tǒng)中某些地方的工作壓力要求較低，可以采用減壓閥來供氣。空氣壓縮機(jī)的額定排氣壓力分為低壓(0.7~1.0MPa)、中壓(1.0~10MPa)、 高壓(10~100MPa)和超高壓(100MPa以上)，可根據(jù)實(shí)際需求來選擇。
3.空壓機(jī)機(jī)的分類
空氣壓縮機(jī)是氣源裝置中的主體，它是將原動(dòng)機(jī)(通常是電動(dòng)機(jī))的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。
空氣壓縮機(jī)的種類很多，按工作原理可分為容積型壓縮機(jī)和速度型壓縮機(jī)。容積型壓縮機(jī)的工作原理是壓縮氣體的體積，使單位體積內(nèi)氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力;速度型壓縮機(jī)的工作原理是提高氣體分子的運(yùn)動(dòng)速度，空壓機(jī)使氣體分子具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能，從而提高壓縮空氣的壓力。
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