現在科技迅速在發展當(dang)中(zhong)，本文我(wo)們為大家(jia)講解(jie)活塞空(kong)(kong)(kong)壓機(ji)的四(si)大要(yao)素（活塞空(kong)(kong)(kong)壓機(ji)的基本內容(rong)、活塞空(kong)(kong)(kong)壓機(ji)的分類、活塞空(kong)(kong)(kong)壓機(ji)的工(gong)作原理(li)、空(kong)(kong)(kong)壓機(ji)的余隙容(rong)積），希(xi)望大家(jia)好(hao)好(hao)學習(xi)。

一(yi)、活塞空壓機的基(ji)本(ben)內容

接觸的方式不同，常有一些幾種形(xing)式：

活(huo)(huo)(huo)塞式(shi)空(kong)壓(ya)機-是一種(zhong)往(wang)復式(shi)空(kong)壓(ya)機中最(zui)常見的(de)，使(shi)用最(zui)多(duo)的(de)一種(zhong)，其活(huo)(huo)(huo)塞直(zhi)接接觸氣體(ti)。靠(kao)活(huo)(huo)(huo)塞環(huan)來(lai)密封壓(ya)縮氣體(ti)。在氣壓(ya)傳動中，通常采用容(rong)積型活(huo)(huo)(huo)塞式(shi)空(kong)氣壓(ya)縮機。這里介紹兩種(zhong)典型結構，用來(lai)幫助理解(jie)空(kong)氣壓(ya)縮機的(de)工作(zuo)(zuo)原(yuan)理。圖3.33(動畫(hua)）和圖3.34(動畫(hua)）分別給出(chu)了立式(shi)、臥式(shi)空(kong)氣壓(ya)縮機的(de)工作(zuo)(zuo)原(yuan)理圖。

立(li)式空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機(ji)的(de)氣(qi)缸中(zhong)心線(xian)與(yu)地面垂直(zhi)，臥式空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機(ji)的(de)氣(qi)缸中(zhong)心線(xian)則與(yu)地面平行。原動機(ji)（電動機(ji)或內燃機(ji)）的(de)回轉運動經曲(qu) 柄連桿機(ji)構轉換為活塞(sai)的(de)往復直(zhi)線(xian)運動。空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機(ji)中(zhong) 的(de)進氣(qi)、排(pai)氣(qi)過(guo)程(cheng)與(yu)液(ye)壓泵的(de)吸(xi)油、壓油過(guo)程(cheng)類似。

活(huo)塞式空(kong)壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)工作原理 。在氣(qi)(qi)缸(gang)內(nei)作往(wang)復(fu)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)活(huo)塞向右(you)移動(dong)時，氣(qi)(qi)缸(gang)內(nei)活(huo)塞左腔的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力低于大氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)力 p a ，吸(xi)氣(qi)(qi)閥(fa)開啟，外界空(kong)氣(qi)(qi)吸(xi)入缸(gang)內(nei)，這(zhe)個(ge)過程(cheng)稱為(wei)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)過程(cheng)。當(dang)缸(gang)內(nei)壓(ya)(ya)力高于輸(shu)出空(kong)氣(qi)(qi)管道內(nei)壓(ya)(ya)力 p 后，排氣(qi)(qi)閥(fa)打開。壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)送至輸(shu)氣(qi)(qi)管內(nei)，這(zhe)個(ge)過程(cheng)稱為(wei)排氣(qi)(qi)過程(cheng)。活(huo)塞的(de)(de)(de)(de)往(wang)復(fu)運動(dong)是由(you)電動(dong)機(ji)帶動(dong)的(de)(de)(de)(de)曲柄滑塊(kuai)機(ji)構形成的(de)(de)(de)(de)。曲柄的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉運動(dong)轉換(huan)為(wei)滑動(dong)——活(huo)塞的(de)(de)(de)(de)往(wang)復(fu)運動(dong)。

活塞式空壓機基本(ben)組成

1 —排氣閥 2 —氣缸 3 —活塞(sai) 4 —活塞(sai)桿(gan)

5 —滑(hua)塊 6 —連桿 7 —曲柄 8 —吸氣閥

9 —閥門彈簧

這種結構的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)在(zai)(zai)排(pai)氣(qi)(qi)過(guo)程結束時(shi)(shi)(shi)總(zong)有(you)剩余(yu)容(rong)積(ji)存(cun)(cun)在(zai)(zai)。在(zai)(zai)下(xia)一次吸(xi)氣(qi)(qi)時(shi)(shi)(shi)，剩余(yu)容(rong)積(ji)內的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)會膨脹，從(cong)而減少了吸(xi)人的(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)量，降(jiang)(jiang)低了效率(lv)，增加(jia)了壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)功(gong)。且(qie)由于剩余(yu)容(rong)積(ji)的(de)存(cun)(cun)在(zai)(zai)，當壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)比增大時(shi)(shi)(shi)，溫度急(ji)劇升高(gao)(gao)。故當輸出壓(ya)(ya)(ya)力(li)較高(gao)(gao)時(shi)(shi)(shi)，應采取分級(ji)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)。分級(ji)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)可降(jiang)(jiang)低排(pai)氣(qi)(qi)溫度，節省壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)功(gong)，提(ti)高(gao)(gao)容(rong)積(ji)效率(lv)，增加(jia)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)氣(qi)(qi)體(ti)排(pai)氣(qi)(qi)量。一為單級(ji)活塞式空(kong)(kong)(kong)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)，常用于需要(yao) 0 . 3 — 0 . 7MPa 壓(ya)(ya)(ya)力(li)范圍的(de)系統。單級(ji)活塞式空(kong)(kong)(kong)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)若壓(ya)(ya)(ya)力(li)超過(guo) 0 . 6MPa ，各項性(xing)能(neng)指標將急(ji)劇下(xia)降(jiang)(jiang)，故往往采用多級(ji)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)，以提(ti)高(gao)(gao)輸出壓(ya)(ya)(ya)力(li)。為了提(ti)高(gao)(gao)效率(lv)，降(jiang)(jiang)低空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)溫度，需要(yao)進行(xing)中間冷卻。

為二級(ji)(ji)壓(ya)(ya)縮的(de)活塞式空(kong)壓(ya)(ya)機設備示意圖。如圖 2 (b) 所示，空(kong)氣經(jing)(jing)低壓(ya)(ya)缸后壓(ya)(ya)力(li)(li)由 p 1 提(ti)(ti)高(gao)至 p 2 ，溫度(du)(du)由 T l 升至 T 2 ；然后流入中(zhong)間(jian)冷卻器(qi)，在等(deng)(deng)(deng)壓(ya)(ya)下對冷卻水放熱，溫度(du)(du)降為 T l ；再(zai)經(jing)(jing)高(gao)壓(ya)(ya)缸壓(ya)(ya)縮到(dao)所需要(yao)的(de)壓(ya)(ya)力(li)(li) p 3 。并由該圖可(ke)(ke)見，進入低壓(ya)(ya)缸和高(gao)壓(ya)(ya)缸的(de)空(kong)氣溫度(du)(du) T l 和 T 2 ，位于(yu)(yu)同一(yi)(yi)等(deng)(deng)(deng)溫線(xian) 12 ′ 3 ′ 上 ，兩(liang)個壓(ya)(ya)縮過程 偏(pian)離等(deng)(deng)(deng)溫線(xian)不(bu)遠。同一(yi)(yi)壓(ya)(ya)縮比(bi) p 3 / p 1 的(de)單級(ji)(ji)壓(ya)(ya)縮過程為 123 ″ ，比(bi)兩(liang)級(ji)(ji)壓(ya)(ya)縮偏(pian)離等(deng)(deng)(deng)溫 12 ′ 3 ′ 遠得多(duo)，即(ji)溫度(du)(du)要(yao)高(gao)許多(duo)。且單級(ji)(ji)壓(ya)(ya)縮消耗功相當于(yu)(yu)圖中(zhong)面積 613 ″ 46 ，兩(liang)級(ji)(ji)壓(ya)(ya)縮消耗功相當于(yu)(yu)圖中(zhong)面積 61256 和 52 ′ 345 之和，節省的(de)功相當于(yu)(yu) 2 ′ 23 ″ 32 ′ 。可(ke)(ke)見，分級(ji)(ji)壓(ya)(ya)縮可(ke)(ke)降低排氣溫度(du)(du)，節省壓(ya)(ya)縮功，提(ti)(ti)高(gao)效(xiao)率。

二(er)、活塞空壓機的分類

活塞式(shi)空(kong)壓(ya)機一般(ban)以排(pai)氣(qi)(qi)壓(ya)力(li)、排(pai)氣(qi)(qi)量(liang)（容(rong)積(ji)流量(liang)）、結構(gou)型式(shi)和結構(gou)特點進行分類(lei)。

1．按排氣壓力高低分為：

低壓(ya)空壓(ya)機 排氣壓(ya)力≤1.0MPa

中壓空壓機 1.0MPa<排氣壓力≤10MPa

高壓(ya)空(kong)壓(ya)機 10MPa<排氣壓(ya)力(li)≤100MPa

2．接(jie)排氣(qi)量大(da)小分為：

小型(xing)空壓機 1m3/min<排氣量(liang)≤10m3/min

中型空壓機(ji) 10m3/min<排(pai)氣量≤100m3/min

大型空壓(ya)機 排氣(qi)量(liang)>100m3/min

空壓機的排氣量指吸入狀態自由氣體流(liu)量。

一般規(gui)定(ding)：軸功率<15KW、排(pai)氣壓(ya)力≤1.4MPa為微型空(kong)壓(ya)機(ji)。

3．按氣缸中心線與地面相(xiang)對位置分為(wei)：

立(li)式(shi)空壓機——氣缸中心線與地面垂直布置。

角度(du)(du)式空壓機(ji)——氣缸(gang)中心線(xian)與地面成一定(ding)角度(du)(du)（V型(xing)(xing)、W型(xing)(xing)、L型(xing)(xing)等）。

臥式空壓機——氣缸中心線與地面(mian)平行，氣缸布置在曲(qu)軸(zhou)一側。

對(dui)動平衡(heng)式空壓機(ji)——氣缸(gang)中(zhong)心線(xian)與(yu)地面平行，氣缸(gang)對(dui)稱布置在(zai)曲軸(zhou)兩側。

4按結構特點分為：

單作用——氣體僅在(zai)活塞(sai)一側被壓(ya)縮(suo)。

雙作用——氣(qi)體(ti)在活塞兩側被(bei)壓縮。

水冷(leng)式——指(zhi)氣缸帶有冷(leng)卻水夾套，通(tong)水冷(leng)卻。

風冷式——氣缸外表(biao)面鑄(zhu)有散熱(re)片，空氣冷卻。

固定(ding)式——空壓(ya)機組固定(ding)在地基上。

移動(dong)式——空壓機組置于移動(dong)裝置上便于搬(ban)移。

有油(you)潤滑(hua)(hua)——指氣缸內(nei)注油(you)潤滑(hua)(hua)，運動(dong)機構潤滑(hua)(hua)油(you)循環(huan)潤滑(hua)(hua)。

無油(you)(you)潤(run)滑——指(zhi)氣(qi)(qi)缸內不注油(you)(you)潤(run)滑，活塞和氣(qi)(qi)缸為干(gan)運轉，但傳動機構由潤(run)滑油(you)(you)循環潤(run)滑。

全無油潤滑(hua)——氣缸內(nei)傳動(dong)機構均無油潤滑(hua)。

此外還分為有十(shi)字頭（中小型無油空壓(ya)機）、無十(shi)字頭（V、W型低壓(ya)微(wei)型空壓(ya)機）；

三、活塞空壓(ya)機的工(gong)作原理

在(zai)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)(gang)內(nei)(nei)作往(wang)復(fu)運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)活(huo)塞向右移動(dong)時(shi)，氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)(gang)內(nei)(nei)活(huo)塞左腔(qiang)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力低于大(da)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)力 p a ，吸(xi)氣(qi)(qi)(qi)閥(fa)開(kai)啟，外(wai)界空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)吸(xi)入(ru)缸(gang)(gang)(gang)內(nei)(nei)，這個(ge)過(guo)程(cheng)稱(cheng)為(wei)(wei)壓(ya)(ya)縮(suo)過(guo)程(cheng)。當缸(gang)(gang)(gang)內(nei)(nei)壓(ya)(ya)力高于輸出空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)管道(dao)內(nei)(nei)壓(ya)(ya)力 p 后，排氣(qi)(qi)(qi)閥(fa)打開(kai)。壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)送至輸氣(qi)(qi)(qi)管內(nei)(nei)，這個(ge)過(guo)程(cheng)稱(cheng)為(wei)(wei)排氣(qi)(qi)(qi)過(guo)程(cheng)。活(huo)塞的(de)(de)(de)往(wang)復(fu)運(yun)動(dong)是(shi)由電動(dong)機(ji)帶動(dong)的(de)(de)(de)曲柄(bing)滑(hua)塊機(ji)構形成的(de)(de)(de)。曲柄(bing)的(de)(de)(de)旋轉(zhuan)運(yun)動(dong)轉(zhuan)換為(wei)(wei)滑(hua)動(dong)——活(huo)塞的(de)(de)(de)往(wang)復(fu)運(yun)動(dong)。

四、空壓機的余隙容積

空壓機的余(yu)隙(xi)容積(ji)，有的是(shi)結構上(shang)的需(xu)要，有的是(shi)難以避(bi)免(mian)的。如(ru)活塞運(yun)動到排氣終了位(wei)置時，其(qi)端面與氣缸端面之間的間隙(xi)，主要是(shi)考慮到以下幾(ji)個因素：

1.制造精度及(ji)零部件組裝(zhuang)，與(yu)要(yao)求(qiu)總(zong)是有偏差(cha)的(de)。運(yun)(yun)動(dong)部件在運(yun)(yun)動(dong)過(guo)程中(zhong)可能出現松動(dong)，使結合面(mian)間隙增大，部件總(zong)尺寸(cun)增長。

2.對壓縮含有水滴的(de)氣體，壓縮時水滴可能集結(jie)。對于(yu)這種情(qing)況，余隙容積可防(fang)止由于(yu)水不可壓縮性(xing)而產生的(de)水擊現象。

3.活(huo)塞(sai)周(zhou)期運動(dong)時(shi)(shi)，由于摩擦和(he)壓縮氣(qi)體(ti)時(shi)(shi)產生(sheng)熱量(liang)，使活(huo)塞(sai)受熱膨脹，產生(sheng)徑向和(he)軸向的伸長，為了避免活(huo)塞(sai)與汽缸(gang)端面發生(sheng)碰撞事故(gu)及活(huo)塞(sai)與缸(gang)壁卡(ka)死，故(gu)用(yong)余(yu)隙容積來消(xiao)除。

有關氣(qi)(qi)閥(fa)到氣(qi)(qi)缸容(rong)(rong)積(ji)(ji)(ji)的(de)通道 所形(xing)成的(de)余(yu)(yu)隙(xi)(xi)(xi)容(rong)(rong)積(ji)(ji)(ji)，主要是由于(yu)氣(qi)(qi)閥(fa)布置所難以(yi)避免的(de)。 在空(kong)壓機工作時(shi)(shi)(shi)，余(yu)(yu)隙(xi)(xi)(xi)容(rong)(rong)積(ji)(ji)(ji)使(shi)進氣(qi)(qi)閥(fa)吸(xi)入的(de)氣(qi)(qi)體(ti)體(ti)積(ji)(ji)(ji)減(jian)少了(le)，相應排氣(qi)(qi)量(liang)(liang)降低了(le)，所以(yi)在設(she)計氣(qi)(qi)缸時(shi)(shi)(shi)，要預先考慮(lv)到余(yu)(yu)隙(xi)(xi)(xi)容(rong)(rong)積(ji)(ji)(ji)對排氣(qi)(qi)量(liang)(liang)的(de)影響。設(she)計空(kong)壓機時(shi)(shi)(shi)，在考慮(lv)到生產率(lv)、制造、裝配(pei)和安(an)全運轉(zhuan)等情(qing)況(kuang)下，應盡量(liang)(liang)使(shi)余(yu)(yu)隙(xi)(xi)(xi)容(rong)(rong)積(ji)(ji)(ji)小些。但有時(shi)(shi)(shi)為了(le)調(diao)整活塞力，相應加大(da)些余(yu)(yu)隙(xi)(xi)(xi)容(rong)(rong)積(ji)(ji)(ji)，這在設(she)計對動式空(kong)壓機時(shi)(shi)(shi)，也是經常碰到的(de)。

綜上所述，本(ben)文已為(wei)講解(jie)活塞(sai)空(kong)壓機(ji)的(de)四大要素，相信大家對活塞(sai)空(kong)壓機(ji)的(de)認識越來越深入，希望本(ben)文能對各(ge)位讀者有比較大的(de)參考(kao)價值。