活塞式壓縮機通過周期性改變密閉容積實現氣體增壓,其核心構造與工作循環緊密配合,形成高效壓縮系統。
一、核心構造
機體部分:由機身、曲軸箱構成,作為基礎支撐部件,固定氣缸、曲軸等核心組件,確保運動部件的相對位置精度。
曲柄連桿機構:包含曲軸、連桿、活塞。曲軸將原動機旋轉運動轉化為連桿往復擺動,連桿進一步傳遞運動至活塞,驅動其在氣缸內直線往復運動。活塞與氣缸、氣閥共同構成氣體壓縮空間。
氣缸與氣閥組件:氣缸為圓柱形空腔,與活塞配合形成可變壓縮容積;氣閥組件含吸氣閥和排氣閥,通過閥座、閥片、彈簧控制氣體單向流動,實現吸氣時開啟、排氣時關閉的功能。
密封系統:活塞環安裝于活塞環槽,密封活塞與氣缸壁間隙,防止氣體泄漏;填料函用于活塞桿穿出機體處的密封,確保系統氣密性。
輔助系統:潤滑系統通過油泵、油箱為運動部件提供潤滑,減少磨損;冷卻系統對氣缸、氣閥等部件進行冷卻,帶走壓縮熱量,保障設備穩定運行。
二、工作循環
活塞式壓縮機工作循環包含四個階段:
吸氣階段:活塞下行,氣缸容積增大,進氣閥打開,氣體進入氣缸。
壓縮階段:活塞上行,容積減小,閥門關閉,氣體壓力升高。
排氣階段:壓力達到設定值時排氣閥開啟,高壓氣體排出氣缸。
膨脹階段:活塞再次下行時,殘余氣體膨脹,為下一循環做準備。
曲軸旋轉一周,活塞往復一次,氣缸內相繼完成進氣、壓縮、排氣、膨脹過程,形成完整工作循環。