往復活塞式壓縮機是通過一定的傳動機構,將電動機的旋轉運動變成壓縮機活塞的往復運動,靠活塞在氣缸來回做直線往復運動所構成的可變工作容積,來完成氣體的壓縮和輸送。往復活塞式壓縮機的往復運動機構,常見的有曲軸連桿活塞式、曲柄連桿活塞式和曲柄滑管式3種結構。
(1)風幕柜往復活塞式壓縮機的工作過程是經過壓縮、排氣、膨脹和吸氣4個過程,完成一次吸排氣循環。往復活塞式壓縮機的工作過程。
a.壓縮過程
當氣缸內充滿低壓縮蒸氣時,活塞從下止點開始往上移動。氣缸容積逐漸變小,氣缸內的蒸氣舀到壓縮,壓力與溫度均隨之上升,吸氣閥片因受到較高的蒸氣壓力而關閉,而排氣閥片則因這時蒸氣壓力沿未超過排氣腔壓力仍繼續保持其緊閉狀態,這樣,蒸氣的壓縮過程將繼續持續到活塞上升至氣缸內蒸氣壓力開始等于排氣腔壓力時為止。
b.排氣過程
活塞繼續向上移動,被壓縮的蒸氣壓力就要比排氣腔壓力高。當蒸氣壓力稍高于排氣閥片的重力和彈簧力時,排氣閥片被頂開。于是,氣缸內的高溫、高壓蒸氣開始被上選擇活塞推出,并進入排氣腔。直至活塞上行至上止點時,排氣過程才告結束。而活塞在止點位置時,為了防止活塞與閥板、閥片的撞擊,活塞頂面和閥板面之間要留有一定的間隙,其直線距離稱之為直線余隙?;钊斆媾c閥板底面之間所包含的空間(包括排氣閥孔容積等)稱為余隙容積。余隙容積是不可避免的。
在排氣過程終了時,余隙容積依然殘留著一小部分蒸氣無法排出,其壓力與排氣腔壓在排氣過程終了時,余隙容積依然殘留著一小部分蒸氣尢法孫出,必壓刃號拼氣腔壓力相等。這時排氣閥片靠本身的重力和彈簧力的作用下又復下落,將閥口蓋住,排氣閥片關閉。
c.膨脹過程
活塞從上止點開始向下移動,氣缸容積逐漸變大,殘留在余隙容積中的蒸氣就要膨脹。其壓力和溫度亦隨之下降,直到蒸氣壓力降低至等于吸氣腔壓力時,膨脹過程才算結束。在此期間,吸、排氣閥均處于關閉狀態。
d.吸氣過程
活塞繼續下移,氣缸內的蒸氣壓力開始低于吸氣腔壓力,當其壓力差足以頂開吸氣閥片時,吸氣過程便開始了,直至活塞移動至下止點時,吸氣過程才結束。
由上可見,活塞在氣缸中間每往復運動一次,即相當于曲軸每旋轉一圈,就要依次進行一次壓縮、排氣、膨脹和吸氣過程。壓縮機在電動機的驅動下連續運轉,活塞便不停地在氣缸中做往復運動。于是,壓縮機就循環不斷進行著上述的,4個過程,達到持續不停地壓縮、排氣、膨脹、吸氣的目的,完成氣體的壓縮和輸送的工作。
(2)曲軸連桿活塞式全封閉壓縮機?;钊幕顒佑汕S、連桿傳動。連桿是活塞與曲軸的連接件,它將曲軸的旋轉運動變為活塞的往復活動。曲軸是壓縮機的重要零件,壓縮機的功率都靠它輸入,故要求有足夠強度、剛度和耐磨性。該結構中由于活塞面受力均勻,故磨損小、壽命長。但加工精度要求高,工藝復雜。該結構適用于各種輸出功率的壓縮機組。
(3)曲柄連桿活塞式全封閉壓縮機。曲柄連桿活塞式全封閉壓縮機結構與曲軸連桿式基本相同,只是主軸呈內柄狀e軸為單臂支撐,所以承受力較小,只適用于輸出功率在300W以下的壓縮機組中。
由于曲柄連桿活塞式壓縮機結構合理,主要運動部件受力均勻,磨損、振動和噪聲都較小,使用壽命較長,目前被大量地應用在電冰箱上,北京和廣州從國外引進的壓縮機制造技術,都是生產連桿式壓縮機。
(4)曲柄滑管式全封閉壓縮機。曲柄滑管式壓縮機是廣泛用于風幕柜的100W左右的壓縮機,在此進行重點介紹。對滑管式壓縮機有了比較系統的了解,對連桿式壓縮機也能了解。風幕柜中的曲柄滑管式壓縮機的結構。
風幕柜中的滑管式壓縮機主要由電機、機架、滑塊、曲柄軸、氣缸體、閥座、閥片及一個與滑管制成一體的滑管活塞所組成。采用滑管、滑塊來代替傳統的連桿組件。由曲柄軸撥動活塞滑管中的滑塊,曲柄軸旋轉時,滑塊圍繞主軸中心旋轉,同時在滑管內做往復運動,并帶動活塞在垂直方向做往復運動,反復循環完成氣體的壓縮和輸送。
風幕柜中曲柄滑管式壓縮機的特點是:結構簡單,零件少,形位偏差要求不嚴,工藝比較簡單,而且氣缸體和機架不是一體的,能夠自由調節余隙容積。但是只有一個支持軸承,曲柄軸受力不良,動力性能較差,運轉時活塞對氣缸壁的側向分壓力較大,動平衡性較差。為此,主軸中心必須與氣缸中心偏離適當的距離?;钊谐淘酱?,側面向分壓力越大,容易出現單邊磨損。因此,功率超過250W的壓縮機不采用滑管結構。滑管式壓縮機均采用單相。
現單邊磨損。因此,功率超過250W的壓縮機不采用滑管結構。中的滑管式壓縮機均采用單相二級電機,安裝在壓縮機構的下方,用3根彈簧將壓縮機和電動機支撐在機殼內,為整體內部懸吊(支撐)式,減震效果較好,振動、噪聲較小。
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