空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制

1、第二節(jié)第二節(jié) 空壓機(jī)空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制的結(jié)構(gòu)和自動控制一、典型結(jié)構(gòu)與一、典型結(jié)構(gòu)與部件部件 CZ60/30CZ60/30型空壓機(jī)是型空壓機(jī)是一種船用一種船用水冷水冷二級空二級空壓機(jī)壓機(jī)。 其排量為其排量為6060m m3 3/h/h，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速750750rpmrpm。 一級額定排氣壓力一級額定排氣壓力0.640.64MPaMPa，二級為二級為3 3 MpaMpa。1 1、運(yùn)動部件、運(yùn)動部件電機(jī)電機(jī)飛輪（聯(lián)軸器）飛輪（聯(lián)軸器）曲軸曲軸單曲拐單曲拐連桿連桿擊油勺擊油勺活塞銷活塞銷間隙配合間隙配合活塞活塞級差式級差式活塞環(huán)活塞環(huán)密封環(huán)密封環(huán)+ +刮油環(huán)刮油環(huán)2、氣流路徑、氣流路徑濾清器濾清器低壓

2、吸氣閥低壓吸氣閥低壓級氣缸低壓級氣缸低壓排氣閥低壓排氣閥級間冷卻器級間冷卻器低壓安全閥低壓安全閥高壓吸氣閥高壓吸氣閥高壓級氣缸高壓級氣缸高壓排出閥高壓排出閥高壓安全閥高壓安全閥后冷卻器后冷卻器氣液分離器氣液分離器空氣瓶空氣瓶3 3、余隙調(diào)節(jié)墊片、余隙調(diào)節(jié)墊片氣缸氣缸- -曲軸箱曲軸箱影響影響1 1、2 2級余隙容積級余隙容積影響影響1 1級余隙容積級余隙容積氣缸氣缸- -氣氣缸蓋缸蓋4 4、氣閥、氣閥空壓機(jī)中空壓機(jī)中最重要的易損件最重要的易損件低壓級低壓級吸氣閥吸氣閥排氣閥排氣閥安全閥安全閥0.7MPa高壓級高壓級吸氣閥吸氣閥排氣閥排氣閥安全閥安全閥3.3MPa對氣閥的要求：對氣閥的要求：1)

3、1)啟閉及時，動作準(zhǔn)啟閉及時，動作準(zhǔn)確。即閥片的起落無確。即閥片的起落無延遲現(xiàn)象，閥升起后延遲現(xiàn)象，閥升起后能正確落位。能正確落位。 2)2)關(guān)閉嚴(yán)密。氣閥關(guān)閉嚴(yán)密。氣閥關(guān)閉時氣密性好，無關(guān)閉時氣密性好，無漏氣現(xiàn)象。漏氣現(xiàn)象。 3)3)阻力損失小。阻力損失小。 4)4)工作時沖擊和噪工作時沖擊和噪聲小。聲小。 空壓機(jī)使用最普遍的是環(huán)狀閥空壓機(jī)使用最普遍的是環(huán)狀閥。 氣閥由閥座、閥片、升程限制器、氣閥彈簧組成。氣閥由閥座、閥片、升程限制器、氣閥彈簧組成。對氣閥的要求：對氣閥的要求：空壓機(jī)氣閥要求：空壓機(jī)氣閥要求：嚴(yán)嚴(yán) 、靜、靜 、快、快 、小、小 ?往復(fù)泵泵閥要求：往復(fù)泵泵閥要求：嚴(yán)嚴(yán) 、靜、靜

4、 、快、快 、小、小密密安安 無聲無聲速及時速及時阻力阻力只要求撞擊速度只要求撞擊速度小以延長壽命小以延長壽命關(guān)于氣閥的升程：關(guān)于氣閥的升程：升程小，撞擊速度小，升程小，撞擊速度小，工作平穩(wěn)，但氣流速度增工作平穩(wěn)，但氣流速度增加，流動阻力增加。加，流動阻力增加。升程大，氣流速度小，升程大，氣流速度小，阻力小；但撞擊大，易變阻力小；但撞擊大，易變形，壽命短。形，壽命短。升程設(shè)計(jì)時已定（升程升程設(shè)計(jì)時已定（升程限制器限制器2-4mm2-4mm）。）。轉(zhuǎn)速高和壓力大時升程轉(zhuǎn)速高和壓力大時升程應(yīng)較小。應(yīng)較小。氣閥泄漏會造成：氣閥泄漏會造成：排氣溫度上升排氣溫度上升排氣量下降排氣量下降缸套溫度異常發(fā)熱缸

5、套溫度異常發(fā)熱排氣閥泄漏比進(jìn)氣閥泄漏影響大排氣閥泄漏比進(jìn)氣閥泄漏影響大高壓級氣閥泄漏比低壓級影響大高壓級氣閥泄漏比低壓級影響大氣閥種類氣閥種類環(huán)狀閥環(huán)狀閥網(wǎng)狀閥網(wǎng)狀閥碟狀閥碟狀閥條狀閥條狀閥舌簧閥舌簧閥5 5、安全閥、安全閥v為了防止空壓機(jī)的排氣為了防止空壓機(jī)的排氣壓力超過容許值而發(fā)生壓力超過容許值而發(fā)生機(jī)損事故。機(jī)損事故。v低壓級安全閥開啟壓力低壓級安全閥開啟壓力0.7 0.7 MpaMpa（比額定排出壓比額定排出壓力高力高15%15%）。v高壓級安全閥開啟壓力高壓級安全閥開啟壓力3.3 3.3 MpaMpa（比額定排出壓比額定排出壓力高力高10%10%）v空壓機(jī)出廠時，安全閥空壓機(jī)出廠時，

6、安全閥的開啟壓力已調(diào)整好，的開啟壓力已調(diào)整好，并已鉛封。并已鉛封。6、氣液分離器、氣液分離器空壓機(jī)氣缸中排出的壓空壓機(jī)氣缸中排出的壓縮空氣含有油和水蒸氣，縮空氣含有油和水蒸氣，經(jīng)冷卻后會凝結(jié)成液滴。經(jīng)冷卻后會凝結(jié)成液滴。油滴和水滴若粘附在氣油滴和水滴若粘附在氣閥或缸壁上，會關(guān)閉不閥或缸壁上，會關(guān)閉不嚴(yán)和潤滑惡化。嚴(yán)和潤滑惡化。若冷卻后的壓縮空氣直若冷卻后的壓縮空氣直接充入儲氣瓶，則會降接充入儲氣瓶，則會降低壓縮空氣的品質(zhì)。低壓縮空氣的品質(zhì)。慣性式慣性式( (氣液氣液分子質(zhì)量分子質(zhì)量不同不同) )過濾式過濾式( (氣液氣液分子大小分子大小不同不同) )吸附式吸附式( (液體的液體的粘性粘性) )

7、氣液分離器原理氣液分離器原理冷卻后的壓縮空氣進(jìn)入殼冷卻后的壓縮空氣進(jìn)入殼體內(nèi)，容積增大，流速降低，體內(nèi)，容積增大，流速降低，為分離提供了較充裕的時間。為分離提供了較充裕的時間。氣流流向的多次轉(zhuǎn)折而撞氣流流向的多次轉(zhuǎn)折而撞擊芯子壁面，液滴沾附于壁擊芯子壁面，液滴沾附于壁面上，并由重力下流而積聚。面上，并由重力下流而積聚。分離后的壓縮空氣分離后的壓縮空氣則經(jīng)限制器和出口接則經(jīng)限制器和出口接頭充入下一級氣缸或頭充入下一級氣缸或儲氣瓶。儲氣瓶。為了提高油水分離為了提高油水分離器分離油和水的效果，器分離油和水的效果，空壓機(jī)運(yùn)行中，應(yīng)定空壓機(jī)運(yùn)行中，應(yīng)定期開啟泄放閥排污。期開啟泄放閥排污。7、 潤滑潤滑

8、有飛濺潤滑和壓力有飛濺潤滑和壓力潤滑兩種，本型號潤滑兩種，本型號采用飛濺潤滑。采用飛濺潤滑。 氣缸上部缸壁（低氣缸上部缸壁（低壓缸）靠一級吸入壓缸）靠一級吸入管上的油杯每分鐘管上的油杯每分鐘滴入滴入4646滴油。滴油。 也可通過連接管從也可通過連接管從曲軸箱中吸入部分曲軸箱中吸入部分油霧來潤滑油霧來潤滑 氣缸下部缸壁靠擊油勺氣缸下部缸壁靠擊油勺擊油飛濺潤滑。擊油飛濺潤滑。 曲軸箱的油位應(yīng)嚴(yán)格控曲軸箱的油位應(yīng)嚴(yán)格控制在油標(biāo)尺兩刻線之間。制在油標(biāo)尺兩刻線之間。 油位過高，飛濺劇烈，油位過高，飛濺劇烈，耗功增大，油溫升高，耗功增大，油溫升高，加速滑油的變質(zhì)，增加加速滑油的變質(zhì)，增加油耗量和壓縮空氣中

9、的油耗量和壓縮空氣中的油分。油分。 油位過低，會造成潤滑油位過低，會造成潤滑不良。不良。船用空壓機(jī)多采用水冷，包括以下幾方面：船用空壓機(jī)多采用水冷，包括以下幾方面：（1 1）級間冷卻）級間冷卻降低排溫，減少功耗。降低排溫，減少功耗。（2 2）氣缸冷卻）氣缸冷卻降低排溫，減少功耗，避免滑油溫降低排溫，減少功耗，避免滑油溫度過高。缸度過高。缸壁溫度一般比冷卻水溫度高壁溫度一般比冷卻水溫度高15201520，冷，冷卻水溫一般為卻水溫一般為3030左右，以免濕空氣在壁面結(jié)露而造左右，以免濕空氣在壁面結(jié)露而造成水擊成水擊（3 3）后冷卻）后冷卻冷卻至冷卻至6060左右即可，以減小排氣比左右即可，以減小排

10、氣比容，提高氣瓶儲量，減輕氣壓降低程度，并使排氣中容，提高氣瓶儲量，減輕氣壓降低程度，并使排氣中的油和水蒸汽冷凝而便于分離。的油和水蒸汽冷凝而便于分離。（4 4）滑油冷卻）滑油冷卻油溫保持在油溫保持在5050左右，以保持滑油左右，以保持滑油良好的潤滑性能，減輕油變質(zhì)的速度。良好的潤滑性能，減輕油變質(zhì)的速度。8、冷卻、冷卻級間冷卻級間冷卻(第第1級級)氣缸冷卻氣缸冷卻后冷卻后冷卻滑油冷卻滑油冷卻降低排氣溫度，降低排氣溫度，減少功耗。減少功耗。減少功耗，降減少功耗，降低排氣和滑油低排氣和滑油溫度。過低會溫度。過低會引起液擊。引起液擊。保持滑油性能，保持滑油性能，冷卻摩擦面。冷卻摩擦面。降低排氣比容

11、降低排氣比容,增加氣瓶儲量增加氣瓶儲量,分離油水。分離油水。v船用水冷式空壓機(jī)，船用水冷式空壓機(jī)，一般不自帶水泵一般不自帶水泵v所需冷卻水來自壓力所需冷卻水來自壓力水柜或由機(jī)艙的其它水柜或由機(jī)艙的其它水泵供給。水泵供給。 9 9、卸載機(jī)構(gòu)、卸載機(jī)構(gòu)啟動期間必須卸載，啟動期間必須卸載，以減小啟動電流。以減小啟動電流。常用常用卸載方法：卸載方法：頂開吸氣閥：使第頂開吸氣閥：使第一級吸氣閥常開。一級吸氣閥常開。排氣泄放：開啟中排氣泄放：開啟中間冷卻器和氣液分間冷卻器和氣液分離器后泄放閥。離器后泄放閥。二、活塞式空壓機(jī)的自動控制 空壓機(jī)的自動控制空壓機(jī)的自動控制如圖所示如圖所示，主要包括：，主要包括：

12、 1.自動起、停自動起、停（由各自的壓力繼電器控制）（由各自的壓力繼電器控制）（一臺（一臺2.5MPa起動，起動， 3.0MPa停車；另一臺停車；另一臺2.4MPa起動，起動，2.9MPa停車。）停車。） 每月定期轉(zhuǎn)換主次。每月定期轉(zhuǎn)換主次。空壓機(jī)自動控制自動起停繼電器啟動(MPa)停車(MPa)1#PS12.53.02#PS22.42.9壓力繼電器Pressure Relay2.42.52.93.01# 2#壓力上升時運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)1轉(zhuǎn)2停1和2轉(zhuǎn)或1轉(zhuǎn)2停1和2轉(zhuǎn)自動卸載和泄放自動卸載和泄放定時器定時器Timer控制卸載機(jī)構(gòu)電器閥開啟，與泄放閥一起控制卸載機(jī)構(gòu)電器閥開啟，與泄放閥一起延時到正常轉(zhuǎn)

13、速后關(guān)閉。延時到正常轉(zhuǎn)速后關(guān)閉。自動卸載和泄放自動卸載和泄放：啟動時延時關(guān)閉，運(yùn)行時定期：啟動時延時關(guān)閉，運(yùn)行時定期2h泄放，停車時開啟。泄放，停車時開啟。二、自動控制二、自動控制冷卻水冷卻水自動控制自動控制冷卻水管路上設(shè)電磁閥或氣動薄膜閥。冷卻水管路上設(shè)電磁閥或氣動薄膜閥。二、自動控制二、自動控制自動保護(hù)自動保護(hù)高壓缸排氣管路設(shè)高壓缸排氣管路設(shè)溫度繼電器溫度繼電器油壓繼電器油壓繼電器( (或油位繼電器或油位繼電器）停車停車注意判斷：滑油溫度高，可表現(xiàn)為壓注意判斷：滑油溫度高，可表現(xiàn)為壓力低，出現(xiàn)力低，出現(xiàn)“低壓報(bào)警低壓報(bào)警”自動保護(hù)自動保護(hù)電機(jī)過載，過電流，電機(jī)過載，過電流，排氣溫度高排氣溫

14、度高121或冷卻水或冷卻水溫高，溫高，低油壓低油壓延時保護(hù)延時保護(hù)，低油位，低油位二、自動控制二、自動控制自動供油自動供油滴油潤滑設(shè)供油電磁閥。滴油潤滑設(shè)供油電磁閥。6-3 活塞式空壓機(jī)的管理活塞式空壓機(jī)的管理 一、活塞式空壓機(jī)的管理要點(diǎn)一、活塞式空壓機(jī)的管理要點(diǎn) 1、 啟動和停車啟動和停車啟動：啟動： （1）一般性檢查）一般性檢查 盤車盤車（2）檢查曲軸箱）檢查曲軸箱油位油位（3）供給）供給冷卻水冷卻水 放氣旋塞放氣旋塞（4）全開全開通往儲氣瓶管路上的截止閥通往儲氣瓶管路上的截止閥（5） 非自動控制的壓縮機(jī)，低壓級設(shè)有卸載機(jī)構(gòu)非自動控制的壓縮機(jī)，低壓級設(shè)有卸載機(jī)構(gòu)的應(yīng)的應(yīng)手動卸載手動卸載，并

15、，并開啟各級排氣端泄放閥開啟各級排氣端泄放閥（6） 啟動壓縮機(jī)，觀察啟動啟動壓縮機(jī)，觀察啟動電流電流和聽和聽聲音聲音（7） 一切正常后，非自動控制壓縮機(jī)手動停止卸一切正常后，非自動控制壓縮機(jī)手動停止卸載機(jī)構(gòu)并由載機(jī)構(gòu)并由低至高低至高關(guān)閉各級泄放閥關(guān)閉各級泄放閥 再轉(zhuǎn)為自動控制再轉(zhuǎn)為自動控制1. 1. 起動和停車手動起動和停車手動(1) 一般性檢查一般性檢查(2) 曲軸箱油位曲軸箱油位(3) 供冷卻水供冷卻水(4) 開管路截止閥開管路截止閥(5) 開卸載機(jī)構(gòu)開卸載機(jī)構(gòu)(6) 按啟動按鈕按啟動按鈕(7) 關(guān)卸載機(jī)構(gòu)，關(guān)卸載機(jī)構(gòu)，關(guān)泄放閥關(guān)泄放閥(由低壓至高壓由低壓至高壓)(1) 開卸載機(jī)構(gòu)開卸載機(jī)

16、構(gòu)(2) 開泄放閥開泄放閥(由高壓至低壓由高壓至低壓)(3) 按停車按鈕按停車按鈕起動起動停車停車(4) 關(guān)管路截止閥，停冷卻水關(guān)管路截止閥，停冷卻水2、 運(yùn)行中運(yùn)行中管理要點(diǎn)管理要點(diǎn) 傾斜度、溫度、濕度傾斜度、溫度、濕度（1） 潤滑情況潤滑情況 油位、油壓、連續(xù)油位、油壓、連續(xù) （2） 冷卻情況冷卻情況 水壓、水溫、連續(xù)水壓、水溫、連續(xù)各級排溫各級排溫200 滑油滑油70水冷：水冷： 水溫水溫+30 風(fēng)冷：風(fēng)冷：環(huán)境環(huán)境+40斷水應(yīng)停車、自然冷卻斷水應(yīng)停車、自然冷卻，避免，避免“炸缸炸缸”。（3） 定時泄水定時泄水 （4） 排氣壓力和溫度排氣壓力和溫度 儀表儀表此外此外，應(yīng)定時巡查是否有水、

17、氣、油的漏泄；各氣，應(yīng)定時巡查是否有水、氣、油的漏泄；各氣閥蓋處溫度是否正常；是否有異常噪音等。閥蓋處溫度是否正常；是否有異常噪音等。一、管理要點(diǎn)一、管理要點(diǎn)3. 3. 檢修保養(yǎng)檢修保養(yǎng)氣閥漏泄氣閥漏泄現(xiàn)象現(xiàn)象閥溫度升高，閥蓋燙手閥溫度升高，閥蓋燙手級間氣壓偏高級間氣壓偏高(后級氣閥漏后級氣閥漏) 級間氣壓偏低級間氣壓偏低(前級氣閥漏前級氣閥漏)排氣量降低排氣量降低漏泄缸排氣溫度升高漏泄缸排氣溫度升高氣閥檢修氣閥檢修氣閥煤油試漏，氣閥煤油試漏，20滴滴/min吸排氣閥吸排氣閥彈簧彈簧3 3次壓緊自由高次壓緊自由高度殘余變形度殘余變形0.5%檢查閥片升程、開口銷檢查閥片升程、開口銷紫銅墊退火，閥

18、片紫銅墊退火，閥片8字研磨字研磨 氣閥氣閥 潤滑油潤滑油 防止著火與爆炸防止著火與爆炸 冷卻系統(tǒng)清洗冷卻系統(tǒng)清洗 運(yùn)動部件間隙運(yùn)動部件間隙一、管理要點(diǎn)一、管理要點(diǎn)3. 3. 檢修保養(yǎng)檢修保養(yǎng) 氣閥氣閥 潤滑油潤滑油 冷卻系統(tǒng)清洗冷卻系統(tǒng)清洗對潤滑油的要求對潤滑油的要求良好的抗氧化積碳能力良好的抗氧化積碳能力良好的抗乳化性良好的抗乳化性適當(dāng)高適當(dāng)高的閃點(diǎn)的閃點(diǎn)(200240 C，高于高于壓縮終點(diǎn)氣溫壓縮終點(diǎn)氣溫2040 C)國產(chǎn)壓縮機(jī)油國產(chǎn)壓縮機(jī)油N68、N100、N150添加劑添加劑 排氣溫度排氣溫度（ C ）工作壓力工作壓力（MPa）13#無無160419#有有200420 防止著火與爆炸防

19、止著火與爆炸 運(yùn)動部件間隙運(yùn)動部件間隙一、管理要點(diǎn)一、管理要點(diǎn)3. 3. 檢修保養(yǎng)檢修保養(yǎng) 氣閥氣閥 潤滑油潤滑油 冷卻系統(tǒng)清洗冷卻系統(tǒng)清洗堿洗法堿洗法(1%Na2CO3)酸洗法酸洗法檢查冷卻器防蝕鋅棒檢查冷卻器防蝕鋅棒 防止著火與爆炸防止著火與爆炸 運(yùn)動部件間隙運(yùn)動部件間隙 運(yùn)動部件間隙運(yùn)動部件間隙一、管理要點(diǎn)一、管理要點(diǎn)3. 3. 檢修保養(yǎng)檢修保養(yǎng) 氣閥氣閥 潤滑油潤滑油 冷卻系統(tǒng)清洗冷卻系統(tǒng)清洗活塞環(huán)間隙活塞環(huán)間隙主軸承間隙主軸承間隙連桿軸承間隙連桿軸承間隙 防止著火與爆炸防止著火與爆炸活塞活塞缸壁間隙缸壁間隙氣缸余隙氣缸余隙氣缸、活塞銷、曲柄銷、曲氣缸、活塞銷、曲柄銷、曲軸軸頸的圓度、

20、圓柱度軸軸頸的圓度、圓柱度問題：該間隙增加，低壓級問題：該間隙增加，低壓級余隙余隙？高壓級余隙高壓級余隙？ 防止著火與爆炸防止著火與爆炸 運(yùn)動部件間隙運(yùn)動部件間隙一、管理要點(diǎn)一、管理要點(diǎn)3. 3. 檢修保養(yǎng)檢修保養(yǎng) 氣閥氣閥 潤滑油潤滑油 冷卻系統(tǒng)清洗冷卻系統(tǒng)清洗油在高溫下分解的積碳沉淀油在高溫下分解的積碳沉淀物物自燃自燃( (不一定達(dá)到閃點(diǎn)，有時不一定達(dá)到閃點(diǎn)，有時180180200200 C C會發(fā)生會發(fā)生) )。合理選用滑油合理選用滑油工作溫度工作溫度150 150 C C或低于滑油或低于滑油閃點(diǎn)閃點(diǎn)2828 C C，避免空轉(zhuǎn)過長，避免空轉(zhuǎn)過長。減少積油積碳，定期放殘減少積油積碳，定期放

21、殘消除觸發(fā)自燃的因素消除觸發(fā)自燃的因素原因原因預(yù)防措施預(yù)防措施防止空氣中油分達(dá)到爆炸極限防止空氣中油分達(dá)到爆炸極限 氣缸、活塞環(huán)磨損過大氣缸、活塞環(huán)磨損過大 氣閥彈簧損壞、太弱、漏裝氣閥彈簧損壞、太弱、漏裝二、故障分析二、故障分析1. 1. 排氣量降低排氣量降低 轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)速低 閥片損壞閥片損壞 閥座與閥片接觸不良閥座與閥片接觸不良 缸蓋和缸體接觸不良缸蓋和缸體接觸不良 濾器堵塞或氣閥通道積碳過多濾器堵塞或氣閥通道積碳過多 吸氣閥彈簧太強(qiáng)吸氣閥彈簧太強(qiáng) 余隙容積太大余隙容積太大 氣缸冷卻不良?xì)飧桌鋮s不良 吸氣溫度太高吸氣溫度太高 前前1級排氣量減小級排氣量減小 級間氣體外漏級間氣體外漏二、故障分析二、故障分析2. 2. 級間壓力高于或低于正常值級間壓力高于或低于正常值 后后1級排氣量減小級排氣量減小 級間冷卻不良級間冷卻不良 高壓缸排氣經(jīng)活塞環(huán)漏入低壓缸高壓缸排氣經(jīng)活塞環(huán)漏入低壓缸過高過高過低過低二、故障分