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1、第二节活塞式空压机的结构和自动控制,6-2-1 空压机的结构,CZ 6030型船用二级空压机排气量为60m3/h，转速为750rmin一级额定Pd为0.64MPa二级额定Pd为3MPa。一个曲拐飞轮兼作联轴器弹性联轴器铝合金铸造活塞（上大下小）活塞顶部低压工作空间活塞过渡锥面以下为高压工作空间（级差式）,6-2-1 空压机的结构,空气经滤清器金属丝网或化学纤维层滤出灰尘等固体杂质，以减轻缸内磨损低压吸气阀4和排气阀7装在气缸盖5上，低压安全阀10装在高压级入口，开启压力0.7MPa高压吸气阀9和排气阀23装在气缸中部阀室内，高压安全阀22装在排气室出口，开启压力3.3MPa。气缸体8与曲轴箱之
2、间的垫片厚度可影响两级工作空间的余隙容积，气缸与气缸盖间的垫片厚度可影响第一级工作空间的余隙容积,6-2-1 空压机气阀,重要易损件直接影响到压缩机的Q以及经济性和可靠性质量差的气阀，能量损失占压缩机轴功率20气阀工作寿命，决定压缩机的检修周期对气阀的要求工艺简单、检修方便，关闭严密、阻力小、启闭及时由于气体小，流过气阀压降不大，不存在液体气化的问题，故空压机转速比往复泵高得多不可能要求气阀工作无声，只能要求阀片与阀座和升程限制器的撞击速度不要太大，保证较长的工作寿命要求尽可能减小气阀通道形成的余隙容积。,6-2-1 空压机结构主要特点,气阀升程增加升程，可以降低阀隙气流速度，减少阻力损失但升
3、程增大，阀片对升程限制器和阀座的撞击增大弹簧变形量和变形速度大，会导致气阀寿命降低，加重气阀关闭滞后，甚至使压缩机不能正常工作气阀升程由升程限制器来限定，规定的升程不宜改变气阀升程多在24mm转速高及工作压力大的则升程较小。气阀弹簧强弱对气阀工作的影响很大太强则阀的阻力增加太弱则关闭更加滞后两者都会使排气量和功率的损失增加。,6-2-1 空压机结构主要特点,环状阀使用普遍图为单环(高压级)和双环(低压级)环状阀优点简单，工艺性好，价格低，维修方便，便于顶开吸气阀卸载缺点阀片运动导向摩擦较大为保持足够的刚性导致阀片稍厚，质量较大，不适合太高转速用多环阀片可加大通流面积，适应较大Q然而各圈阀片可能
4、不同步，对工作造成不良影响。,6-2 空压机气阀,6-2-1 空压机网状阀,低n大Q空压机可用网状阀将多环环状阀的各环阀片以筋条连接中心环处被夹紧在阀座与升程限制器之间，不再需要对阀片导向各环运动能保持一致，且无导向摩擦但结构复杂，价格较高，而且工作寿命较短,6-2-1 空压机碟状阀（butterfly valve),图示为碟状阀气流转向缓和阻力损失小阀片强度高但通流面积小，质量大，多用于n不太高的小型空压机的高压级。n较高的空压机可用条状阀(中、小型)舌簧阀(微型),6-2-1 压缩机的润滑,有飞贱和压力润滑二种击油勺击溅滑油，飞溅油滴可润滑主轴承、小端轴承和气缸下部一部分油沿油勺的小孔和连
5、杆大端的导油孔去润滑大端轴承气缸上部缸壁靠一级吸人管上油杯每分钟滴人46滴油或通过管从曲轴箱中吸人油雾曲轴箱门盖装有测油位的油尺20通过它可保持箱内压力大气压箱底有螺旋管式滑油冷却器,6-2-1 压缩机的冷却,有水冷和风冷两种。船用机多水冷包括：(1)级间冷却(inter-cooler)这对降低排气温度和减少功耗有显著效果一般要求冷却水首先通过级间冷却器。(2)气缸冷却气缸和缸盖需冷却，以利于减少压缩功、降低排气温度和避免滑油温度过高过度冷却会使缸壁温度过低，壁面结露，润滑油乳化缸壁温度一般比冷却水温度高1520C，通常气缸冷却水温以不低于30C为宜。,6-2-1 压缩机的冷却,(3)后冷却指
6、最后一级排气的冷却，一般冷却至60C左右为减小排气比容提高气瓶储量和减轻其气压降低程度使排气中的油和水的蒸气冷凝而便于分离有的船为减少设备，空压机不设后冷却器，这时应注意及时泄放气瓶的油和水,6-2-1 压缩机的冷却,(4)滑油冷却 保持润滑性能，冷却摩擦表面，减缓油氧化变质一般要求油温保持在50C左右。本例采用水冷水先进入壳管式级间冷却器和后冷却器二者置于同一壳体，位于自由端空气由上而下从管中流过，冷却水由下而上流过管外有两个防蚀锌棒的螺塞11、15设有安全膜12水路堵塞也可能会使安全膜破裂从冷却器出来的水冷却气缸和气缸盖/滑油冷却器(并联),6-2-1 压缩机的气液分离,排气会夹带细小油滴
7、，排气中水蒸气的分压力较高冷却后会析出凝水级间冷却后这些油和水可以部分分离出来积于级间冷却器和下一级缸进气口之间的空气管路里有泄放阀予以泄放在后冷却器后设气液分离器以提高充人气瓶的压缩空气品质,6-2-1 压缩机的气液分离,气液分离器按工作原理分有：惯性式(利用液滴随气流运动时惯性较大)过滤式(利用液滴和气体分子大小不同)吸附式(利用液体的粘性)惯性式工作原理：液滴质量大，运动惯性大在多次改变流动方向的过程中，撞击并附着在芯子壁上聚集而流到壳体6的下部空间为避免停车时气流返回空压机，分离器出口有止回球阀4,6-2-1 压缩机的卸载机构,常用的卸载方法使第一级吸气阀常开开中冷器和分离器后泄放阀提
8、起偏心手柄2顶杆3下移，通过活塞5、弹簧6、导筒7和顶爪9等，强行顶开一级吸气阀片放下偏心手柄顶爪(弹簧作用)向上，使空压机正常工作可用空气经管接头1来控制活塞，用电磁阀或其它方法控制压缩机的有载或卸载运行，,3,6-2-2 活塞式空压机的自动控制,在进出港口、锚地或窄水道时主机起、停和换向较频繁，消耗空气量较大气瓶容积有限需要及时起动补充在船舶停泊或航行于开阔水面的大多数时间内空气耗量要少但忽略补充，也可能造成严重的后果因此，目前船舶空压机一般都采用自动控制有两台可以并联工作的空压机，或再添一台作为备用,6-2-2活塞式空压机的自动控制,6-2-2活塞式空压机自动控制,(1)自动起、停利用装
9、压力继电器即可控制空压机起、停两个压力继电器分别控制两台空压机其接通和切断的整定压力值都相差一定数值例如一台2.5MPa起动，3.0MPa停车另一台则2.4MPa起动，2.9MPa停车当前者单独工作不足以维持2.5MPa压力时，另一台加人工作,6-2-2活塞式空压机自动控制,(2)自动卸载和泄放压缩机设有定时器它能控制卸载机构电磁阀的开启停车时保持常开转速正常后再关闭运行期间定时开启，泄放油、水停车时同时使泄放电磁阀开启，定时器也停止工作,6-2-2活塞式空压机自动控制,(3)冷却水自动控制在供水管路上设电磁阀与压缩机起、停同步接通和切断也可在供水管路上设气动薄膜阀起动后靠第一级排气使之开启停车时排气泄放则气动阀自动关闭断水还可以籍排气压力的升高对阀的开度作比例调节。,6-2-2活塞式空压机自动控制,(4)自动保护在高压缸排气管路上设温度继电器排气温度过高时使压缩机停机可设油压或曲轴箱油位继电器在油压或油位过低时停车有的还设有冷却水压力过低保护。(5)自动供油当低压缸吸气管设有滴油润滑时可设供油电磁阀，和压缩机同步启、停,
