活塞式压缩机通过周期性改变密闭容积实现气体增压,其核心构造与工作循环紧密配合,形成高效压缩系统。
一、核心构造
机体部分:由机身、曲轴箱构成,作为基础支撑部件,固定气缸、曲轴等核心组件,确保运动部件的相对位置精度。
曲柄连杆机构:包含曲轴、连杆、活塞。曲轴将原动机旋转运动转化为连杆往复摆动,连杆进一步传递运动至活塞,驱动其在气缸内直线往复运动。活塞与气缸、气阀共同构成气体压缩空间。
气缸与气阀组件:气缸为圆柱形空腔,与活塞配合形成可变压缩容积;气阀组件含吸气阀和排气阀,通过阀座、阀片、弹簧控制气体单向流动,实现吸气时开启、排气时关闭的功能。
密封系统:活塞环安装于活塞环槽,密封活塞与气缸壁间隙,防止气体泄漏;填料函用于活塞杆穿出机体处的密封,确保系统气密性。
辅助系统:润滑系统通过油泵、油箱为运动部件提供润滑,减少磨损;冷却系统对气缸、气阀等部件进行冷却,带走压缩热量,保障设备稳定运行。
二、工作循环
活塞式压缩机工作循环包含四个阶段:
吸气阶段:活塞下行,气缸容积增大,进气阀打开,气体进入气缸。
压缩阶段:活塞上行,容积减小,阀门关闭,气体压力升高。
排气阶段:压力达到设定值时排气阀开启,高压气体排出气缸。
膨胀阶段:活塞再次下行时,残余气体膨胀,为下一循环做准备。
曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继完成进气、压缩、排气、膨胀过程,形成完整工作循环。