- •Содержание
- •Введение
- •1 Поршневые компрессоры
- •1.1 Теоретический поршневой компрессор
- •1.1.1 Характеристики теоретического поршневого компрессора
- •1.2 Действительный поршневой компрессор
- •1.Мертвый объём.
- •2.Гидравлические потери в клапанах.
- •3.Не идеальность процесса сжатия.
- •1.3 Характеристики действительного поршневого компрессора
- •1.4 Классификация поршневых компрессоров
- •2 Основные узлы и детали поршневых компрессоров
- •2.1 Коленчатые валы
- •2.2 Картеры
- •2.3 Цилиндры
- •2.4 Поршни
- •2.5 Поршневые кольца
- •2.6 Шатуны
- •2.7 Клапаны
- •2.8 Крейцкопфы
- •2.9 Штоки
- •2.10 Сальники
- •2.11 Системы смазки компрессора
- •3 Марка компрессоров
- •4 Регулирование производительности поршневых компрессоров
- •4.1 Изменение частоты вращения коленчатого вала
- •4.2 Дросселирование на всасывании
- •4.3 Байпасирование
- •4.4 Подключение дополнительного мертвого объёма
- •4.5 Принудительное открытие всасывающих клапанов
- •4.6 Отключение отдельных цилиндров компрессора
- •4.7 Перепуск пара через регулирующие байпасы
- •5 Основы расчета холодильных поршневых компрессоров
- •5.1 Тепловой расчет цикла холодильной машины
- •5.2 Расчет основных параметров компрессора
- •5.3 Газодинамический расчет компрессора
- •5.4 Конструктивный расчет основных узлов и деталей компрессора
- •5.5 Динамический расчет
- •5.6 Расчет системы смазки
- •5.7 Расчет основных узлов и деталей на прочность
- •6 Преимущества и недостатки поршневых компрессоров
- •7 Винтовые холодильные компрессоры
- •7.1 Классификация винтовых компрессоров
- •8 Конструкция и принцип действия двухроторного маслозаполненного винтового компрессора
- •8.1 Конструкция двухроторного маслозаполненного винтового компрессора
- •8.2 Принцип действия
- •9 Индикаторные диаграммы винтового компрессора
- •10 Объемные и энергетические характеристики винтового компрессора
- •11 Конструкция и принцип действия винтового маслозаполненного компрессорного агрегата
- •12 Основные элементы компрессорного агрегата
- •12.1 Винтовой маслозаполненный компрессор
- •12.2 Маслоотделитель
- •12.3 Охладитель масла
- •12.4 Фильтры
- •13 Преимущества и недостатки винтовых компрессоров
- •14 Ротационные компрессоры
- •15 Многопластинчатые ротационные компрессоры
- •15.1 Принцип действия
- •15.2 Объемные и энергетические показатели ротационных многопластинчатых компрессоров
- •16 Ротационные компрессоры с катящимся ротором (однопластинчатые ротационные компрессоры)
- •16.1 Принцип действия
- •16.2 Объемные и энергетические характеристики
- •17 Преимущества и недостатки ротационных компрессоров
- •18 Компрессоры динамического принципа действия
- •19 Конструкция и принцип действия центробежного компрессора
- •19.1 Конструкция центробежного компрессора
- •19.2 Принцип действия
- •20 Преимущества и недостатки центробежных компрессоров
- •21 Осевые компрессоры
- •21.1 Преимущества и недостатки осевых компрессоров
- •22 Устройство и принцип действия осевого компрессора
- •23 Многоступенчатый осевой компрессор
- •24 Конструкция осевых холодильных компрессоров
- •25 Вихревые компрессоры
- •26 Конструкция и принцип действия вихревого компрессора
- •27 Спиральные компрессоры
- •28 Классификация спиральных компрессоров
- •29 Достоинства и недостатки спиральных компрессоров
- •30 Конструкция спирального компрессора и принцип его работы
- •3.Ппу, совмещенное с упорным подшипником.
- •31 Детали спирального компрессора
- •Основное уравнение спиральных механизмов с окружной орбитой
- •32 Некоторые практические рекомендации по расчету производительности спиральных компрессоров
- •32.1 Силы, действующие в спиральном компрессоре
- •32.2 Рабочие процессы в спиральных компрессорах
2 Основные узлы и детали поршневых компрессоров
2.1 Коленчатые валы
Коленчатый вал предназначен для передачи вращательного движения от привода к шатуну. Он является одной из главных деталей поршневого компрессора. В холодильных компрессорах валы обычно выполнены с двумя шатунными шейками, смещенными друг относительно друга на (рисунок 9)
Рисунок 9 – Коленчатые валы в сборе
а-компрессора АУ45; б-компрессора П110
1-шестерня промежуточная ; 2-валик промежуточной шестерни; 3-гайка; 4-шестерня привода маслонасоса; 5-упорное кольцо; 6-крышка корпуса; 7-корпус подшипника; 8-подшипник качения; 9-заглушка; 10-коленчатый вал; 11-пробка.
На щеках вала имеются литые съемные противовесы, которые служат для уравновешивания сил и моментов инерции.
В некоторых малых компрессорах применяются консольные или эксцентриковые валы, двухколенные. Валы выполняют цельноковаными, штампованными или литыми. Для компрессоров с принудительной смазкой коленчатые валы изготавливают со специальными просверленными масляными каналами. При смазке разбрызгиванием на валу (иногда на шатунах) устанавливают захватывающие устройства.
Для коленчатых валов применяют высококачественную углеродистую сталь 40, 45 или легированную сталь 40Х с последующей термообработкой. Поверхность шатунных и коренных шеек доводят до твердости 48-62НRС.
2.2 Картеры
Картеры и блок-картеры являются основной несущей конструкцией поршневых компрессоров. В них расположены коленчатый вал, шатунно-поршневая группа и система смазки. Основные требования, предъявляемые к картерам-достаточная прочность и жесткость. Картеры и блок-картеры воспринимают силы, возникающие при работе компрессора и передают на фундамент реакцию от крутящего момента, неуравновешенные силы и моменты от сил инерции движущихся масс, а также вес компрессора. Для наблюдения за уровнем масла в картере предусмотрено смотровое окно, а для обеспечения доступа к кривошипно-шатунному механизму и масляному насосу имеются боковые и торцевые съемные крышки.
Картеры изготавливают обычно литыми из чугуна СЧ18 или СЧ21, иногда сварными из стального листа. В малых компрессорах транспортных машин для уменьшения массы применяют алюминиевые сплавы.
2.3 Цилиндры
В цилиндрах осуществляются рабочие процессы компрессора: разряжение, всасывание, сжатие и нагнетание пара холодильного агента. В крейцкопфных компрессорах цилиндры выполняются в виде самостоятельных отливок, в которых размещают нагнетательные и всасывающие клапаны. Цилиндры бескрейцкопфных блок-картерных компрессоров имеют сменные гильзы на скользящей посадке. Стенки цилиндров воспринимают силы от давления пара холодильного агента, а также силы со стороны поршней (горизонтальные составляющие веса и инерционные силы).
Цилиндры и гильзы цилиндров (рисунок 10) выполняют из чугуна СЧ21 или СЧ24 легированного присадками. Их твердость находится в пределах НВ 170-241.
Рисунок 10 – Гильзы компрессоров
а – прямоточного компрессора АУ-45; б – непрямоточного компрессора П110
2.4 Поршни
Поршень предназначен для создания разряжения в цилиндре компрессора при увеличении его внутреннего объема и сжатия пара хладагента при уменьшении внутреннего объема. По конструкции различают дифференциальные, дисковые и тронковые поршни.
Дифференциальные поршни (рисунок 11а) применяют в компрессорах многоступенчатого сжатия. Поршни изготавливают как цельными, так и составными. Двухступенчатые дифференциальные поршни горизонтальных компрессоров выполняют подвешенными на штоке. Более сложные поршни делают скользящими по поверхности цилиндра. Компрессоры с дифференциальными поршнями применяют в основном для сжатия различных газов и в холодильной технике большого практического значения не получили.
Дисковые поршни используются в крейцкопфных холодильных компрессорах (рисунок 11б). Дисковые поршни делают обычно полыми и днища соединяют между собой ребрами. Высота поршня компрессора небольшая и определяется из условия размещения на нем уплотнительных колец.
Рисунок 11 – Поршни компрессоров
а – дифференциальный; б – дисковый; в – тронковый непроходной; г – тронковый проходной.
Поршни крейцкопфных компрессоров могут подвешиваться на штоке или опираться на рабочую поверхность цилиндра. В последнем случае дисковый поршень снабжают дополнительной несущей поверхностью, воспринимающей вес поршня.
Тронковые поршни применяют в холодильных бескрейцкопфных компрессорах, они соединяются непосредственно с шатуном при помощи поршневого пальца. В непрямоточных бескрейцкопфных компрессорах применяют тронковые непроходные поршни, которые имеют вид перевернутого вверх дном стакана (рисунок 11в). На верхней части поршня имеются канавки для уплотнительных и маслосъемных колец. В отечественных конструкциях принято применять два-три уплотнительных и одно маслосъемное кольцо. Прямоточные бескрейцкопфные компрессоры снабжены тронковыми проходными поршнями. Проходной поршень не имеет дна, вместо которого устанавливается клапанная доска с всасывающими клапанами (рисунок 11г). Форма поршня удлиненная, где предусмотрены окна или каналы для прохода пара холодильного агента из всасывающего трубопровода к всасывающим клапанам.
Тронковые поршни выполняют из высококачественных чугунов СЧ21, СЧ24 или алюминиевых сплавов АЛ10В, АЛ30. Для малых поршней (диаметром до 50мм) без уплотнительных колец применяют чугун, алюминиевые сплавы или низкоуглеродистую автоматную сталь.