学号：06403206 常州大学
毕业设计（论文）
（2010届）
题目V－6/10空气往复压缩机设计
学生陈亮
学院机械与能源工程学院专业班级装备062 校内指导教师高光藩专业技术职务副教授校外指导老师专业技术职务
二○一○年6月
V－6/10空气往复压缩机设计
摘要：往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械。V型压缩机是往复活塞式压缩机的一种，属于容积式压缩机，是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压，使气体压力提高。
热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本，又是最重要的一项工作，根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求，经过计算得到压缩机的相关参数，如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等，经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据，其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平。
研究工作目的是为了使V型压缩机具有更好的机械性能，提高机械效率，减小能耗，延长使用寿命。通过压缩机动力的计算，机组、构件尺寸的不断修改，对以往压缩机出现的常见故障进行了技术改进，比如：排气量不足；气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量；不正常响声等一系列的问题进行改进。最终设计出这一款满足用户要求，体积小、工作效率高、使用寿命长的V-6/10空气往复压缩机。
关键词：活塞式压缩机; 热力计算; 动力计算;气缸；曲轴
I
The design of V－6/10 air reciprocating compressor
Abstract：Reciprocating compressor is a common type machine, used in the industry .V- type of piston compressors is a kind of reciprocating compressor, belong to the compressor , utilize the pistons in the cylinder moving to squeeze on the gas ,squeezed the gas pressure. Thermal calculation and dynamical computation is basic of compressor design’calculation, is also an important woke, according to medium, displacement, pressure of task-book, by calculating getting related parameters of compressors, such as levels, columns, size of cylinder, shaft power, by dynamical computation getting stressed status of a piston type compression, due to reduce the vibration is very important. heat calculation and dynamical computation of the piston type compressor, which is providing design data. The calculations reflect exactly the design level of the compressor.
Researching works is in order to the compressor have better mechanical properties, improve the efficiency and reduce energy consumption, prolong the machine the useful life. Through dynamical computation correction the size of crew, members, to improve the technical failure of the compressor, As shooting of low displacement, the cylinder, the piston, piston ring severity serious abrasion, so that increasing the related clearance, leakage rate, influence the displacement. Due to some problem of not normal noise improve. Eventually, work out this paragraph of a V-6 /10 reciprocating air compressor required to satisfy users, small volume, efficiency and long usage life.
Keywords:piston compressor; thermal calculation; dynamical computation; cylinder; crankshaft
II
目录
摘要 (Ⅰ)
目录 (Ⅲ)
1 引言 (1)
1.1 压缩机设计的意义 (1)
1.2 活塞压缩机的工作原理 (1)
1.3 活塞压缩机的分类 (1)
1.4 压缩机的发展前景 (1)
1.5 压缩机设计说明 (2)
2 总体设计 (4)
2.1 总体设计原则 (4)
2.2 结构方案的选择 (4)
2.2.1 气缸排列型式的选择 (4)
2.2.2 运动机构的结构及选择 (5)
2.2.3 级数选择和各级压力比的分配 (5)
2.2.4 转速和行程的确定 (6)
3 热力计算 (7)
3.1 确定各级的容积效率 (7)
3.1.1 确定各级的容积系数 (7)
3.1.2 选取压力系数 (7)
3.1.3 选取温度系数 (7)
3.1.4 泄漏系数 (7)
3.2 确定析水系数 (7)
3.3 各级的行程容积 (8)
3.4 气缸直径的确定 (8)
3.5 各级名义压缩比 (9)
3.6 新的容积系数 (9)
3.7新的相对余隙系数 (9)
3.8活塞力的计算 (9)
3.9确定各级的排气压力 (10)
3.10计算轴功率 (10)
3.11驱动机的选择 (10)
4动力计算 (12)
4.1压缩机中的作用力 (12)
III
4.1.1曲柄连杆机构的运动关系和惯性力 (12)
4.1.2 Ⅰ级综合活塞力计算 (12)
4.1.3 Ⅱ级综合活塞力计算 (14)
5 气缸部分的设计 (15)
5.1 气缸 (15)
5.1.1 结构形式的确定 (15)
5.1.2 Ⅰ级气缸主要尺寸的计算 (15)
5.1.3 Ⅰ级气缸的强度校核 (15)
5.1.4 Ⅱ级气缸的计算 (17)
5.1.5 Ⅱ级气缸的强度校核 (17)
5.1.6 气缸材料 (18)
5.2 气阀 (18)
5.2.1 气阀的基本要求 (18)
5.2.2 阀的分类 (19)
5.2.3 阀设计的主要技术要求 (19)
5.2.4 环状阀结构尺寸的选择 (19)
5.2.5Ⅰ级上的气阀尺寸选择 (19)
5.2.6Ⅱ级上的气阀尺寸选择 (22)
5.3 活塞 (24)
5.3.1活塞的基本结构型式 (24)
5.3.2Ⅰ级活塞尺寸 (24)
5.3.3Ⅱ级活塞尺寸 (25)
5.3.4 活塞的材料 (26)
5.4 活塞销 (26)
5.4.1活塞销的主要技术要求 (26)
5.4.2 I级活塞销尺寸 (26)
5.4.3 Ⅱ级活塞销的尺寸 (27)
6 基本部件的设计 (28)
6.1机身、中体 (28)
6.2曲轴 (28)
6.2.1 曲轴结构的选择 (28)
6.2.2曲轴结构设计 (28)
6.2.3曲轴结构尺寸的确定 (29)
6.2.4曲轴的材料 (29)
6.2.5曲轴强度校核 (29)
6.3连杆 (30)
IV
6.3.1连杆结构设计基本原则 (30)
6.3.2 Ⅰ级连杆尺寸计算 (31)
6.3.3Ⅰ级连杆杆体的强度校 (34)
6.3.4 Ⅱ级连杆尺寸计算 (35)
6.3.5Ⅱ级连杆杆体的强度校 (37)
6.3.6 连杆材料 (37)
7 轴承 (38)
7.1 滚动轴承及其结构确定 (38)
8 联轴器 (39)
9 填料和刮油器 (40)
9.1 填料的基本要求 (40)
9.2 填料的结构 (40)
9.3 材料选择 (40)
10 气路系统 (41)
10.1空气滤清器 (41)
10.2 液气分离器、缓冲器和储气罐 (41)
11 润滑系统 (42)
12 冷却系统 (43)
12.1概述 (43)
12.2 冷却介质的选择 (43)
13结语 (44)
参考文献 (46)
致谢 (48)
V
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1.引言
压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机。它的种类多、用途广，有“通用机械”之称。
1.1压缩机设计的意义
在石化领域[8]，往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，提高气阀寿命；在产品设计上，应用热力学、动力学理论，通过综合模拟预测压缩机在实际工况下的性能；强化压缩机的机电一体化，采用计算机自动控制，实现优化节能运行和联机运行；在动力领域，活塞式压缩机目前占有主要市场。但随着人们对使用环境及能耗、环保等方面要求的提高，螺杆和涡旋空气压缩机开始占有一定的市场；在制冷空调领域，往复式制冷压缩机作为一种传统的制冷压缩机，适用于制冷量较广范围内的制冷系统。虽然目前它的应用还比较广泛，但市场份额正逐渐减小。
1.2活塞压缩机的工作原理[3]
活塞式压缩机包括：构架包括含有放电室和冷却室的缸盖。冷却室是邻近放电室并包围着放电室。构架还包括了一个吸入室，压缩室和一个曲柄室。冷却室是孤立于吸入室。气体是从构架外面进入吸入室。可旋转旋转轴支持整个构架。凸轮安置在曲柄室内。活塞是通过凸轮连接到旋转轴。旋转轴的旋转转换为活塞的往复。密封构件切断冷却室和外部的沟通，使得压缩机气缸盖密封。通过引入一个互连的冷却室和曲柄室。
当曲轴被电动机带动旋转时，通过连杆使活塞在汽缸内往复运动。在汽缸顶部外圈装有环形吸气阀片，顶部中央则装有环形排气阀片，阀片上均设有气阀弹簧。汽缸内的活塞由上向下移动时，缸内容积增大，压力下降，于是吸气管中压力为P1的空气便顶开吸入阀进入缸内，直到行程的下死点为止，这样便完成了一个吸入过程。当活塞从下死点向上回行时，被吸入的气体受到压缩，压力因而升高，吸气阀片在缸内气体压力和弹簧的作用下迅速关闭，活塞继续上行，缸内容积不断减小，压力升高，当缸内压力升到P2时，气体便顶开排气阀进入排气管路，活塞继续上行，直到上死点。当活塞由上死点向下死点回行时，排气阀在弹簧和排气管中压力的作用下关闭，压缩机又开始下一个吸气过程。如此周而复始，完成循环。
1.3活塞压缩机的分类
往复压缩机分类方法很多[7]：1、按在活塞的一侧或两侧吸、排气体，可分为单动和双动往复压缩机；2、按气体压缩次数可分为单极、双极和多级压缩机；3、按压缩机所产生的最终压力可分为低压、中压和高压压缩机；4、按排气量可以分为小型、中性和大型压缩机；5、按压缩气体的种类可分为：空气压缩机、氨压缩机、氢压缩机等。
1.4压缩机的发展前景
随着近几年经济的飞跃发展，行业集中度有所提高，供货进一步向大企业集中，气体压缩机产业向布局逐步合理的新局面发展。通过经济战略性重组的推进，不少劣质企
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业退出，优秀企业已找准定位，突出主业，不断做大做强，达到强强联合，承担起国家重大技术装备项目。在相关政策方面，为应对全球性金融危机对我国经济的影响，早在09年年初，国家已经制定了一系列的刺激经济方案，重点调整振兴包括石化、冶金等气体压缩机的下游产业在内的十大产业。这些措施对气体压缩机产业的发展起到了积极的影响，这也是2009年下半年压缩机行业经济逐渐利好的主要原因。在开拓国际市场方面，压缩机行业应积极而谨慎地探索自己的国际化道路。目前，压缩机行业国际化步伐缓慢，尤其是在2009年一整年中，压缩机出口形势都不容乐观，这主要表现在国内压缩机行业技术发展水平与国外同类企业存在一定差距，尤其是目前还没有形成真正意义上的具有国际竞争力的大型国际企业集团。未来三年，我国石油、化工、冶金、船舶、环保、清洁能源等行业将进一步发展，压缩机市场需求前景依然看好。如大推力往复式压缩机、工艺螺杆压缩机、大排量无油压缩机、高压大排量压缩机、机车配套压缩机、低噪声船用压缩机等。
2010年，是压缩机行业发展的新起点，预计行业未来呈现出新的发展态势。首先是结构调整将有重大突破。当前我国压缩机行业存在一系列深层次的结构性矛盾，包括总体产能过剩，低水平产能比重过大；企业规模小而且分散，产业集中度低；生产力布局不合理现象依然存在；企业节能减排的任务重；科技创新能力不强；资源控制力不强，保障体系建设滞后等。这些深层次的结构性矛盾，决定了2010年压缩机行业必须下大力量，突出抓好结构调整，实现产业升级，认真解决影响压缩机行业发展的重大问题。第二，行业内要大力推动共性技术研究开发，掌握核心技术、关键技术的自主知识产权。当前，压缩机行业共性技术的科研经费投入不足，研究开发力量薄弱。2010年，各企业应加大在我国重点培育自主知识产权的技术装备研发力量。可以有计划、有步骤地加强国家重点实验室、国家工程技术研究中心、行业科研院所等共性技术研究开发平台的建设，重点支持原创性技术、共性技术及战略性关键技术的研究开发，并培养一支既精通基础技术又熟悉行业技术的高科技人才队伍，努力掌握核心技术、关键技术和重要产品的自主知识产权。第三，进入加快发展制造服务业阶段。当前，压缩机行业存在一些不利于产业发展的缺陷，如缺少高端技术，企业规模偏小等。面临这些问题和激烈的市场竞争，压缩机企业极需提高自身的核心竞争力，转变增长方式。在制造过程中重视服务，从市场调研、售后，直到产品报废回收，努力为客户提供以知识密集、附加值高为特征的服务项目，则是压缩机企业实现可持续发展的一个关键内容。现代服务业大部分是以人力资本和知识资本作为其主要投入，这对压缩机企业在解决发展、升级问题的同时，提升竞争力也具有重要支撑作用。
与国外往复式压缩机技术水平相比，我国的主要差距为基础理论研究差，产品技术开发能力低，工艺装备和实验手段后，产品技术起点低，规格品种、效率、制造质量可靠性差。另外，技术含量高和特殊要求的产品还满足不了国内需求。
1.5压缩机设计说明
本说明书包括活塞式压缩机的总体设计，热力、动力计算，主机和辅助设备的结构设计和计算，润滑，排气量调节以及安装调整等内容，还介绍了国内已经使用的各种活
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塞式压缩机的结构特点。此外，压缩机设计计算时所涉及的单位换算，常用数据、公式和材料，气体特性图表。
由于本人的专业知识有限，本设计的误差和缺点在所难免，希望老师批评指正，以期在以后加以充实完善。
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2总体设计
设计依据及参数
公称容积流量： 6 m3/min
压缩介质：空气
进气压力：大气压
公称排气压力： 1 MPa(表)
排气温度：＜180℃
2.1总体设计原则
设计活塞压缩机应符合以下基本原则[3]：
a.满足用户提出的排气量、排气压力，及有关使用条件的要求。
b.有足够长的使用寿命（应理解为压缩机需要大修时间间隔的长短），足够高的使用
可靠性（应理解为压缩机被迫停车的次数）。
c.有较高的运转经济性。
d.有良好的动力平衡性。
e.维护检修方便。
f.尽可能采用新结构、新技术、新材料。
g.制造工艺性良好。
h.机器的尺寸小、重量轻。
2.2结构方案的选择
压缩机的结构特点主要体现在两方面，即气缸排列的型式（指气缸中心线的排列位置）和运动机构的结构。
2.2.1气缸排列型式的选择
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根据气缸排列的型式不同，有立式压缩机、卧式压缩机、对称平衡型压缩、对置型压缩机及角度式压缩机。角度式压缩机，气缸中心线具有一定的角度，但不等于零度和180℃。按气缸中心线的位置不同，又可以分为W型、V型（如图1）、L型和扇型。
由于本设计排气量和排气压力比较小，选择角度式中的V型压缩机，使其具有较好的平衡性，同一曲拐上相邻的汽缸中心线夹角做成90°。它的好处：
1> 各列的一阶惯性力的合力，可用装在曲轴上的平衡重达到大部分或完全平衡，因此，机械可有较高的转数。
2> 气缸彼此错开一定的角度，有利于气阀的安装和布置，因而使气阀的流通面积有可能增大（相对于立式压缩机而言），中间冷却器和级间管道可以直接装在机械上，结构紧凑。
3> 可以将若干列的连杆连结到同一曲拐上，曲轴的拐数可减少，机械的轴向长度可缩短，因此主轴颈可以采用滚动轴承。
2.2.2运动机构的结构及选择
活塞式压缩机的运动机构有：无十字头和带十字头[28]两种，本设计为无十字头。选择无十字头的理由是：结构简单、紧凑，机械高度较低，相应的机械重量较轻，一般不需要专门的润滑机构。但是无十字头的压缩机只能作成单作用的，所以，气体容积的利用不充分（因为活塞与气缸之间，只在活塞的一侧形成工作腔），气体的泄漏量也比较大，气缸的工作表面所受的侧向力也较大，因而活塞易磨损，另外，气缸的润滑油量也难于控制。
2.2.3级数选择和各级压力比的分配
工业用的气体，有时需求较高的压力，需采取多级压缩。在选择压缩机的级数时，一般应遵循下列原则：使压缩机消耗的功最小、排气温度应在使用条件许可的范围内、机器重量轻、造价低。要使机器具有较高的热效率。则级数越多越好（各级压缩比越小
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越好）。然而级数增多，则阻力损失增加，机器总效率反而降低，结构也更加复杂，造价便大大上升。因此，必须根据压缩机的容量和工作特点，恰当地选择所需的级数和各级压力比。
δ是级中的相对压力损失，一般平均的相对压力损失值δ为10~20%，取δ=20%，查图2得，δ0=2.75。 总压缩比111
.01.1==t α
∴ I n 11
2.3704I n 2.75
Z =
= 取Z =2级
根据工况的需要，选择级数为两级，按照等压力比分配的原则，ε1=ε2=111/2=3.32,但为使第一级由较高的容积系数，第一级的压力比取稍低值，各级名义压力及压力比见表1。
表1 各级名义压力及压力比
级数 Ⅰ Ⅱ 吸气压力0S P /MPa 0.1 0.32 排气压力0d
P /MPa 0.32 1.1 压力比000/S d
P P ε= 3.20
3.44
2.2.4转速和行程的确定
转速，行程和活塞平均速度的关系：30
ns
c m =
小型压缩机为使结构紧凑，而只能采用较小行程,取s =100mm ，确定压缩机的转速n =980r/min
则，m /s 27.330
10100980303
≈??==ns c m ，符合活塞平均速度。
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3热力计算[3]
a. 压力—在热力计算中使用的压力都是绝对压力，为统一起见，本说明除特别注明外，压力均指绝对压力。
b. 温度—在热力计算中所采用的是绝对温度，它以K 来表示。 绝对温度与摄氏温度之间具有以下关系：273+=t T
c. 比容—单位重量气体所占容积。
理想气体在不同温度和压力下的重量。按下式计算：
T pM
79.11=γ
3.1确定各级的容积效率[31] 3.1.1确定各级的容积系数
由于P =1.1MPa ，则α=0.07~0.12，排气量为q V =6m 3, 则α=0.035~0.05， 所以，各级相对余隙容积α1=0.09 α2=0.11； 膨胀指数 m 1=1.2 m 2=1.25
∴ 1111.2
1111110.09 3.2010.853m v λαε????=--=-?-= ? ?????
2111.252221110.11 3.4410.815m v λαε????
=--=-?-= ? ?????
3.1.2选取压力系数
λp1=0.96 λp2=0.99 3.1.3选取温度系数
λt1=0.95 λt2=0.96 3.1.4 泄漏系数
取值在0.90~0.98范围，则λl1=0.972 λl2=0.974
综上所述， 0.750.9720.950.960.853l1t1p1v1v1=???==λλλλη
0.7540.9740.960.815?.99l2t2p2v2v2=??
==λλλλη 3.2确定析水系数
第一级无水分析出 λ1?=1.0
第二级 111
21222
S sa S sa P P P P ??λε?-=
- 干气系数 1?=0.8 2?=1.0
取定一级进气温度30o ,二级进气温度35o 。由表2可得，
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表2 饱和水蒸汽在1~70℃时的压力P （kgf/cm 2）与重度γ（kgf/m 2）
当T 1=30o 时, P sa1=4325Pa ；当T 2=35o ,则，P sa2=5504 Pa ，则：
∴ 5111
100.84325
21 3.20.98260.3210 1.05504222
PS Psa PS Psa ?λ?ε?--?==?=?-?- 3.3各级的形成容积
631=0.00810m n 19800.756qv Vs η==?
51226103080.982320.00254m 5212980 3.2103050.754
qvPs T Vs nPs T λφη???===????
3.4汽缸直径的确定
（一）当采用两级单作用双气缸，水冷方式时，
11
22110.00810 3.1410.110.321m
44Vs D S D D π=?=????= ∴取D 1=325mm ，由于直径太大，舍弃
（二）当采用两级单作用四气缸，水冷方式时，
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2111
24
s V D S π=?得，D 1=0.227m 取D 11=230mm
同理 D 2=0.1272m 取D 22=130mm
3.5各级名义压缩比
取进气相对压力损失δs1=4.0% ，排气相对压力损失δd1=4.2%；δs2=1.9% δd2=3.0%
∴ 11
1 4.2%'1 3.20 3.471111 4.0%
d s δεεδ++=
=?=-- 12
1 1.9%'
2 3.44 3.612121 3.0%
d s δεεδ++==?=-- 表3 各级进气、排气压力与实际压力比
级次 公称压力 排气损失
实际压力
实际压比
P s /MPa P d /MPa δs ’ δd ’ p s ’/MPa P d ’/MPa ε’ Ⅰ
0.1 0.32 0.04 0.042 0.096 0.33312 3.47 Ⅱ
0.32 1.1 0.019 0.03 0.314 1.133 3.61
3.6新的容积系数
① Ⅰ级气缸容积系数
1p1
11111p1
1122
0.227'44=0.8530.83111'220.23044
V V V D A D A ππλλλππ?==?=?
② Ⅱ级气缸容积系数
''22
222222
112
20.127244
0.8150.78011220.1304
4
=p V V V p D D A A ππππλλλ?=?=?= 3.7新的相对余隙系数
'1
11111.2
1110.8310.10311
3.20
v m λαε
--=
=
=--
'
2
22111.25
2110.7800.1341
1
3.44
v m λαε
--=
=
=--
3.8活塞力的计算
表4 盖侧与轴侧活塞工作面积
级次 轴侧：()2
224
w A D d π
=?
-
盖侧：A c =2×
4
πD 2
Ⅰ
A w1=0.0817
A c1=0.0831
Ⅱ
A w2=0.0251
A c2=0.0265
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表5 止点气体力计算
列次 下止点
上止点
Ⅰ-Ⅰ F w1=PaA w1- p s1’A c1=0.19kN F c1=PaA w1-p d1’A c1=-19.51KN Ⅱ-Ⅱ
F w2=PaA w2-p s2’A c2=-5.81KN F C2=PaA w2- p d2’A c2=-27.51KN
3.9确定各级的排气压力
取k =1.4 近似n 1=1.35 n 2=1.4 取T s1=303k T s2=308k 11
-11.3511.35111
303 3.47
418.34K n n d s T T ε-==?= 22
1.41-1 1.4
222
308 3.61444.43K n n d s T T ε-==?=
3.10计算轴功率
()()()()111111110111511116011
98010.040.8310.960100.008160
1.3511.35 3.4710.082 1.351.35115.99kW
11i s v s s n n N n P V n n δλεδ-????
=-+??????-????
=??-????-????
???+??????-????=-- ()()()()222222220222611116011
98010.0190.7800.314100.0025460
1.411.4 3.6110.049 1.41.4116.17kW
11i s v s s n n N n P V n n δλεδ-????
=-+??????-????
=??-????-????
???+??????-????=-- ∴ Ni =15.99+16.17=32.16kW 。 3.11驱动机的选择
活塞式压缩机的驱动包括驱动机和传动装置。驱动方式和压缩机的结构方案和主要参数的选择有着密切的关系，在选择压缩机结构方案和主要参数时，应该同时考虑驱动方式的选择。
驱动活塞式压缩机的却大多数是交流电动机，而交流电动机中又以鼠笼式异步电动机为最多。中、小功率的鼠笼式电动机可按我国电动机系列（JS 、JK 、JSQ 等）选取。不管是异步电动机还是同步电动机，共同的特点是启动电流大而启动力矩小。
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取ηm =0.88，则 32.16
36.55k W 0.88
i
z m
N N η=
=
= 电机功率余度10%，N =Nz ×（1+10%）=36.55*110%=40.2kW,则电机功率取45kw 。 所以，电机型号选取为Y200L2-6。
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4动力计算
4.1压缩机中的作用力[3]
图3 曲柄连杆机构示意图
压缩机中作用力的分析，是进行压缩机零件强度和刚度计算的依据，也是判断这些力对压缩机装置影响的基础。
压缩机中主要的作用力有气体压力、曲柄连杆机构运动时产生的惯性力和摩擦力。 4.1.1曲柄连杆机构的运动关系和惯性力[6]
活塞的位移、速度和加速度可从曲柄连杆机构的几何关系和运动关系中确定。图3表示曲柄连杆机构的几何关系。
活塞位移x 和曲柄转角α：)]2cos 1(4
)cos 1[(αλ
α-+-=r x
往复惯性力：
212222cos cos )2cos (cos I I r m r m r m a m I p p p p +=+=+==αλωαωαλαω
4.1.2Ⅰ级综合活塞力计算
活塞直径D =230mm ，吸气压力ps =0.096 MPa ，排气压力pd =0.33312 MPa ，
相对余隙103.00==Vb V α ，活塞行程s =100mm ，转速n =980r/min ，m =1.2，n =1.35，5
1
=λ， 盖侧膨胀：m c m c d S x p S p )(+=，则得m c
c d S x S
p p )(+=，
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盖侧压缩：m c m c s S x p S S p )()(+=+，则得m
c
c s S x S S p p )(++= 活塞位移x 和曲柄转角α：)]2cos 1(4
)cos 1[(αλ
α-+-=r x
惯性力
[31]
：
图4 λ=1/4时往复惯性力I 按曲柄转角α展开图
212222cos cos )2cos (cos I I r m r m r m a m I p p p p +=+=+==αλωαωαλαω
角速度：rad/s 573.10260
980
14.32602=??==
n πω 在初步设计是估计每列最大往复质量活塞的质量mp
=15.12kg
图5 Ⅰ级活塞受力图
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由上图可以得出Ⅰ级活塞受到的最大活塞力F =9.375KN 4.1.3Ⅱ级综合活塞力计算
活塞直径D =130mm ，吸气压力Ps =0.314 MPa ，排气压力Pd =1.133MPa ，
相对余隙134.00==Vb
V α ，活塞行程s =100mm ，转速n =980r/min ，m =1.25，n =1.4，51
=λ，
盖侧膨胀：m c m c d S x p S p )(+=，则得m c
c d S x S
p p )(+=，
盖侧压缩：m c m c s S x p S S p )()(+=+，则得m
c c s S x S S p p )(
++= 活塞位移x 和曲柄转角α：)]2cos 1(4
)cos 1[(αλ
α-+
-=r x
惯性力：212222cos cos )2cos (cos I I r m r m r m a m I s s s s +=+=+==αλωαωαλαω
角速度：rad/s 573.10260
980
14.32602=??==n πω
在初步设计是估计每列最大往复质量活塞的质量mp
=15.12kg
图8 Ⅱ级活塞受力图
由图7可以得出Ⅱ级活塞受到的最大活塞力F =13.78KN
毕业论文 离心式压缩机的设计 姓名 院（系）机电工程学院 专业班级机械设计制造及其自动化081 学号 指导教师 职称 论文答辩日期 2012年5月20日 仲恺农业工程学院教务处制
学生承诺书 本毕业设计是在老师的指导下独立完成，没有抄袭别人的结果。毕业设计所采用的数据及原理除小部分是通过查找相关文献资料得到，其余数据都是来自计算，绝对没有捏造成分。本人郑重承诺：本人愿对文章负全部责任！ 本人签名：二零一二年五月十日
摘要 (3) 1 前言 (5) 1.1 离心式压缩机技术现状和发展趋势 (5) 1.2 离心式压缩机发展方向 (6) 2. 离心压缩机气动参数计算 (8) 2.1 原始数据 (8) 2.2 进气道参数 (8) 2.3 压缩机叶轮参数 (10) 2.4 无叶扩压器段参数 (15) 2.5 叶片扩压器参数 (17) 2.6 蜗壳参数 (19) 2.7 压缩机参数校核 (19) 2.8 轴的强度校核 (20) 2.9 轴承和键的选择 (21) 2.10 轴承盖的参数计算 (21) 3 结论 (21) 参考文献 (22) 致谢 (24) 摘要 离心式压缩机的用途很广。例如氨化肥生产中的氮、氢气体的离心压缩机，空气分离工程、炼油和石化工业中普遍使用的各种压缩机，天然气输送和制冷等场合的各种压缩机。在动力工程中，离心式压缩机主要用于小功率的燃气轮机、内燃机增压以及动力风源等。 本课题研究的内容是设计一台离心式压缩机。叶轮和扩压器是离心式压缩机的关键部件，叶轮设计制造的好坏及其与扩压器的匹配将对压缩机的性能产生决定性的影响。 关键词：进气道叶轮扩压器
Z-0.28/(20-76)-250 型天然气压缩机 使用说明书 ZNG20 (II ) ?SM 目录 一、用途和适用范围 二、主要规格及技术参数 三、压缩机的主要结构及工作原理
四、压缩机的安装 五、压缩机的装配及拆卸注意事项 六、压缩机的操作与使用 七、压缩机的油封和保管 八、运行故障与排除方法 九、主要配合件装配间隙 十、保证 十一、产品成套设备、随机工具、备品备件、文件清单 十二、随机安装图样 一、用途和适用范围 Z-0.28/（20-76）-250 型天然气压缩机（以下简称压缩机），是将气体压力为2-20MPa 的净化天然气（经母站压缩机压缩，净化的天然气）压缩到25MPa ，供气量为300-1350Nm/h （吸气压力为2.0?7.6MPa时），输入车载气瓶内作为燃料代替汽油使用的主要设备。 该压缩机对天然气气质的要求：不含游离水，硫化氢（HS）含量＜15mg/Nrh低热值》31.4Mj/N m3，含尘量w 5mg/N m,总硫含量（以硫计）w 100mg/N m。 、主要规格及技术参数 （一）、压缩机
1 型号：Z-0.28/（20-76）-250 2、型式：Z型两级混冷活塞式 3、压缩介质：净化天然气 4、进气压力：2.0?20MPa 5、压缩机启动压力：2.0?17MPa 6、进气温度：w 30 E 7、排气压力：25MPa &排气温度：w 160C（冷却前）；=环境温差+ 15C（冷却后） 9、排气量：0.28M/min 10、供气量：300?1350Nmh 11、含油量：w 5ppm 12、噪声：w 75dB（A）（箱体外1m处） 13、传动方式：直联 14、轴功率：w 72KW 15、电机功率：75KV,防爆等级：dllBT4 16、配电规格：50HZ 380V 17、启动与控制（PLC 该机为全自动，即自动启停，自动排污。主机软启动 注油器启动后，主机延时启动。 （二）、主电动机： 1、型号：YB315M-8 2、额定功率：75KW 3、转速：740r/min 4、电压：380V
课程设计说明书 课题名称： 专业班级： 组长姓名： 指导教师： 课题工作时间：2012.6.12——2012.6.19
一、课程设计的任务或学年论文的基本要求 制冷压缩机课程设计是制冷专业教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以汽车空调用第四代涡旋式压缩机主体结构设计为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握最新涡旋式压缩机几何设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练。在设计过程中还应培养学生树立实事求是、严肃负责的工作作风和良好的团队协作精神。具体要求是： (1)通过分析汽车空调涡旋式压缩机的类型和应用特性，并结合行业目前研发的最新 理论，进行汽车空调用蜗旋式压缩机主体结构（动、静蜗旋盘，防自转机构）的设计，包括热力计算、结构参数、部件受力分析和校核计算，零部件图。 (2)设计说明书的编写：设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，中英文摘要， 设计方案简介，工艺计算，设计结果汇总，设计评述，结语（包括设计体会、收获、评述、建议、致谢等），参考文献。 整个设计由论述，计算和零件图三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必须注明出处，图纸正确、符合规范。 二、进度安排 在教师指导下集中一周时间完成，具体安排如下： 1．设计动员，下达任务 0.5天 2．收集资料，阅读教材，理顺设计思路 0.5天 3．设计计算 1-2天 4．绘图，整理设计资料，撰写设计说明书 1-2天 5.指导教师审查，答辩 1天 三、参考资料或参考文献 [1]郁永章等.容积式压缩机技术手册.机械工业出版社.2000 [2]Paul C.Hanlon 压缩机手册.中国石化出版社.2002 [3]顾兆林、郁永章.涡旋压缩机设计计算研究.流体机械 1996（2） 48-52 [4]吴家喜. 蔡慧官.涡旋压缩机涡旋盘的优化设计河海大学常州分校学报 1999（13） 32-37 [5]刘扬娟. 涡旋啮合的数学基础. 压缩机技术, 1999 (1) 6～ 9 [6]孙存慧.涡旋压缩机中主要结构参数及运行参数的最佳选择压缩机技术 1998（2） 38-46 指导教师签字：年月日 教研室主任签字：年月日
产品说明书 4M8（3）-36/320型氮氢气压缩机沈阳气体压缩机厂
一概述 4M8（3）-36/320型氮氢气压缩机是一九七六年六月第三次全国小氮肥会议上选定的标 准型压缩机。本机用来装备年产10000-15000吨小氮肥厂极为适宜，也是小氮肥厂在一次和二次改造中应选的标定设备。 本机压缩介质为氮氢混合气。来自造气系统的半水煤气在0.26KG/cm2（表压）35℃的条件下进入压缩机的第一级。气体从最初压力0.26KG/cm2（表压）到320 KG/cm2（表压）分三段六级压缩完成。其中第一段分两级压缩，半水煤气从压缩机Ⅱ级气缸8.0 KG/cm2（绝压）的压力排出后，去变换碳化系统，经变换碳化后的气体变为碳化气。碳化气进入第二段压缩过 程，第二段经三级压缩后，碳化气从Ⅴ级气缸120KG/cm2（绝压）压力排出后，去铜洗系统，铜洗后的碳化气变成精炼气。精炼气进入最后一段的压缩过程。既进入压缩机的Ⅵ级气缸， 压缩到最终压力320 KG/cm2（表压）去合成系统。 压缩机排气量为36 M3/min，单机生产能力为5000吨/年，本机不仅适合以碳化煤球、煤和天然气为原料的双加压流程，对水洗流程也可以满足。本机虽然为320 KG/cm2流程设计，对于150-200 KG/cm2的流程也基本适应。 本机为四列六缸，六级压缩对动平衡M型压缩机。Ⅰ级气缸与Ⅳ-平-Ⅵ在机身左侧，Ⅱ级气缸与Ⅲ-平-Ⅴ级气缸在机身右侧。由于相对列的活塞相对运动，因此压缩机运行平稳， 安全可靠。 驱动压缩机的同步电机直接悬挂在曲轴一端，使压缩机的安装找正简单方便，而且结构 紧凑，占地面积小。 压缩机曲轴的另一端，装有棘轮式电动盘车机构，使每次大修后，开车前都能方便的完 成盘车动作。 为确保压缩机能长期安全运转工作，本机备有较为完善的安全保护信号和联锁装置，当 压缩机处于危险功况时，一般的能自动发出声光报警信号，若不能及时排除故障，能自动停 车。 本机备有缓冲器，冷却器，分离器等全套附属设备 压缩机的主辅机既可分双层布置，又可为平面布置。当为双层布置时，既压缩机的主机 布置在二层楼上，辅机及其辅属设备布置在楼下，这样布置使机房清晰明亮。若为平面布置 时辅机的全部或一部安装在机房之外，气水油管路均在地沟内。我们认为对于本机来说，双 层布置有更大的优越性。
第一章C-FORCE 系列压缩机及其说明书的介绍 关于该手册 感谢你购买卡麦隆的设备！该使用说明书包括休波瑞尔C-FORCE系列压缩机的安全、操作和基本维护说明。 卡麦隆压缩机组织（CCS承诺连续改良与改进设计。由于这个承诺，没有在使用说明书上出现的改变可能会发生在用户的压缩机机身上。手册上的一些照片或图表显示了没有在压缩机机身上出现的细节或选项。 护罩、盖子或其他保护装置为了论证或说明的目的被移动。无论什么时候，当压缩机或使用说明书出现问题时，请与最近的已被授权的卡麦隆压缩机发行商联系。 C-FORCE系列压缩机的操作维护人员阅读并遵从该手册是非常重要的。通过把该文献和 压缩机的信息相联系来履行该手册。对维修或服务人员来说，将该手册存放到容易找到的地方。用户学习第二章中的安全信息也是非常重要的。总之，在任何时候都养成安全的习惯可以阻止人员的伤害和装置的损坏。 本手册包括CCS机密的知识产权信息。提供本手册的目的仅限于提供帮助用户使用和维护其设备的资料。接受此资料后，除了规定的目的外，用户不能使用此机密信息，更加不能 向其他人员泄露此机密信息。 所有的说明与额定值都服从于没有通知过的改变。Superior ?是卡麦隆公司的商标。 识别压缩机机身和汽缸 压缩机机身必须包括库伯能源服务的压缩机机身序列号。压缩机机身序列号贴在机身和组成机身结构 的所有零件上。它位于贴在顶盖上的机身铭牌上。每一个压缩机机身和汽缸都有自己的序列号。 汽缸必须包括卡麦隆汽缸序列号。 压缩机机身概述 所有的CCS压缩机机身都被设计为可靠的、连续的、重载、无故障运转。这些具有坚固 构造的对称平衡式压缩机是按照高速、高精度、高质量的现场已证实的标准制造的。所有易损件的迅速提供意味着维护的简单化和可靠的运行。由曲柄拐将两种曲轴行程分开的平衡对置的设计，已经成为往复式压缩机的现代标准。手册描述了C-FORCE系列压缩机机身。此类压缩机被设计应用于油气生产、气体传送、
毕业设计（论文） 题目空调用涡旋式压缩机结构设计 学院机电与汽车工程学院 专业机械设计制造及其自动化(机械设计制造）学生向涛 学号 指导教师孙鹏飞
摘要 本设计为空调用涡旋式压缩机结构设计，主要零部件包括动涡盘、静涡盘、支架体、偏心轴、防自传机构及平衡机构，动静涡旋盘应用圆的渐开线及其修正曲线的线型。 首先，确定了涡旋压缩机的重要结构参数，其次确定了涡旋压缩机的各个重要零件的结构尺寸，然后确定了涡旋线圆的渐开线线型并且对涡旋线进行修正，而后选择涡旋压缩机的各种附件，最后利用对涡旋压缩机的主轴进行有限元分析，最终说明了涡旋压缩机结构设计中的有关问题。在涡旋齿线型的设计中，不仅说明了渐开线的特征和涡旋线的成形过程，而且还对涡旋线线型进行了修正。 通过以上设计的设计过程，最终得到了涡旋压缩机。 关键词：涡旋压缩机，动涡盘，静涡盘，偏心轴
ABSTRACT The design is designing the structure of air conditioning scroll compressor , the main parts including moving vortex disc, static vortex disc, bracket dody, eccentric shaft ，anti rotation mechanism and balance mechanism,the application of static and moving vortex disc involve circle and linear correction curve. First of all, the important structural parameters of scroll compressor is determined, then determined the structure size of each important part of scroll compressor, and then determine the involute type vortex line round and the vortex line is modified, and then choose a variety of accessories of the scroll compressor, the spindle of scroll compressor for finite element analysis, the final show the problem in the design of structure of scroll compressor. In the design of scroll profile, not only describes the forming process of involute characteristics and vortex lines, but also to carry on the revision to the vortex line. Through the above design, we finally got the scroll compressor. KEY WORDS: scroll compressor, moving vortex disc, static vortex disc, eccentric shaft
目录 第一章概述 (2) 1.1压缩机简介 (2) 1.2压缩机分类 (2) 1.3活塞式压缩机特点 (2) 第二章总体结构方案 (3) 2.1设计基本原则 (3) 2.2气缸排列型式 (3) 2.3运动机构 (3) 第三章设计计算 (4) 3.1 设计题目及设计参数 (4) 3.2 计算任务 (4) 3.3 设计计算 (4) 3.3.1 压缩机设计计算 (4) 3.3.2 皮带传动设计计算 (8) 第四章压缩机结构设计 (11) 4.1气缸 (11) 4.2气阀 (12) 4.3活塞 (12) 4.4活塞环 (13) 4.5填料 (13) 4.6曲轴 (13) 4.7中间冷却器 (13) 参考文献 (14)
第一章概述 1.1压缩机简介 压缩机（compressor），是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备。 1.2压缩机分类 压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。按压缩机的结构形式可分为立式、卧式。压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围。 1.3活塞式压缩机特点 活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是： （1）压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达350MPa，实验室中使用的压力则更高。 （2）效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高很多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原内，效率亦较低。 （3）适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特则是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响也不如速度型那样显著，所以同一规格的压缩机，将其用于不同介质时，较
百度文库 I 摘要 本设计为涡旋压缩机结构设计，主要零件包括动涡盘、静涡盘、支 架体、偏心轴及防自转机构，动静涡旋盘应用圆的渐开线及其修正曲线的线型。 首先，确定了重要结构参数，进而确定了涡旋线圆的渐开线线型。然后进行了受力分析，结构强度及寿命计算。最终说明了结构设计中的有关问题。在涡旋齿线型的设计中，不仅说明了渐开线的特性和涡旋线的形成过程，而且还对涡旋线线型进行了修正。 通过以上的设计过程，我们最终得到了涡旋压缩机。 关键词涡旋压缩机动涡盘静涡盘偏心轴圆的渐开线
百度文库 II Abstract The design for the structural design of scroll compressors, the main parts, including moving vortex plate, static vortex plate, frame body, eccentric shaft and anti-rotation mechanism, the application of static and dynamic disk vortex involute circle and linear correction curve. First of all, to identify the important structural parameters, which determine the vortex line of the involute circle line. And then proceed to the stress analysis, structural strength and life span.
文章编号:1004-132Ⅹ(2002)19-1706-03 涡旋压缩机的发展优势和关键技术 冯健美 博士研究生 冯健美 屈宗长 摘要:从涡旋压缩机的发展历史、特点、研究现状方面分析了涡旋压缩 机的发展优势,介绍了各种型线的特点及评判标准,提出了涡旋压缩机进一 步发展的关键技术。 关键词:涡旋压缩机;型线;柔性机构;整体优化中图分类号:T H457;T B652 文献标识码:A 收稿日期:2001—12—29 涡旋压缩机最早于1905年提出,但由于加工手段和工艺设备的局限性没有得到深入的研究和发展。直到20世纪70年代,能源危机的加剧和高精度数控铣床的出现,为涡旋机械的发展带来了机遇。美国ADL 公司1973年首次提出涡旋氮气压缩机的研究报告,并证明了涡旋压缩机具有其它压缩机无法比拟的优点。1982年,日本三电公司开始批量生产汽车空调涡旋压缩机,其后日立公司、三菱电气、大金、松下、美国的谷轮公司和特灵公司也开始批量生产涡旋压缩机。进入21世纪,谷轮公司又推出了一种新的数码涡旋压缩机,使空调器不必使用昂贵的变频控制器就能实现制冷量在10%～100%范围内的无级调节。1993～1998年整个压缩机市场只增长了5.2%,涡旋压缩机却增加了26%,1998年底柔性涡旋压缩机的产量已经突破了1200万台。 我国1983年以后才开始涡旋压缩机的研制工作,1987年试制出第1台涡旋空气压缩机。目前涡旋压缩机的研究制造主要集中在美国、日本、中国和韩国。近年来研究涡旋压缩机的论文不断增多,研究内容主要集中在涡旋压缩机的几何特性、工作原理、泄漏及密封、加工工艺及材料、型线修正及通用型线、整体优化等方面。 1 涡旋压缩机的发展优势 涡旋压缩机作为第3代压缩机产品,与第1代往复式压缩机比较,有结构简单、体积小和重量轻的特点。它的主要零部件仅为往复式的1/10,体积减小40%左右,噪声也下降5～8dB(A );无气阀等易损件,流体的流动损失也减至最小;转速可在较大范围内调节,且效率变化不大;多腔同时工作,转矩均匀。图1为涡旋压缩机振动和噪声特性曲线,图2为其转矩变化特性曲线。图3给出了2 种压缩机在不 1.往复式(1缸) 2.往复式(2缸) 3.涡旋式 图1 涡旋压缩机的噪声和振动特性 同压力比下的效率曲线。与第2代产品回转式压缩机比较,涡旋压缩机有较高的容积系数,且气流脉动 低10%左右 。 1.往复式(2缸) 2.滚动转子 3.涡旋式 图2 涡旋压缩机的转矩特性 涡旋压缩机应用在汽车空调上有其它压缩机不 可替代的优势,日本、美国几个大公司就首先将涡旋压缩机用于汽车空调。德国汉诺威大学曾对往复式、汪克尔、滑片式、六缸斜盘式、五缸斜盘式、螺杆式、滚动活塞式以及涡旋式等8种车用空调压缩机进行性能比较,涡旋压缩机转速在4000r /m in 以上时性 ? 1706?中国机械工程第13卷第19期2002年10月上半月
目录 1.热力学计算 (1) 2.动力计算 (5) 3.结构尺寸设计 (18) 4.参考文献 (30) 5.实践心得 (31)
9 1．热力学计算 已知条件有： 相对湿度φ=0.8 空气等熵指数k=1.4 第一级吸气温度Ts1=40℃ 第二级吸气温度Ts2=40℃ 额定排气量Qd=0.6m 3/min 额定进气压力Ps1=0.4MPa 额定排气压力Ps2=2 MPa 压缩机转速取n=1000r/min ，活塞行程S=2r=100mm 。活塞杆长度500mm ，曲柄长度r=50mm 。 1.1行程容积，气缸直径计算 ① 初步确定各级名义压力 根据工况的需要选择计数为两级，按照等压比的分配原则，12εε==错误！未找到引用源。 =2.828但为使第一级有较高的容积系数，第一级的压力比取稍低值，各级名义压力级压力表如下： ② 定各级容积系数 Ⅰ.确定各级容积系数。取绝热指数为K=1.4,取各级相对余隙容积和膨胀指数如下： 1α= 0.11 2α=0.13 1m =1.3 2m =1.35 得 ： 1/m1 v111 11λαε=--（） λv2 =0.874 =1-0.11x(21/1.3-1) =0.92 Ⅱ.选取压力系数： p1λ=0.97 p2λ=0.99 Ⅲ.选取温度系数： t1λ=0.95 t2λ=0.95 Ⅳ.选取泄露系数： l1λ=0.92 l2λ=0.90 Ⅴ.确定容积效率： V v p t l ηλλλλ=
得： V1η=0.78 V2η=0.74 ③ 确定析水系数?λ第一级无水析出，故1?λ=1.0。而且各级进口温度下的饱和蒸汽压sa p 由文献查的 1t =t 2=40℃ P sa =7375Pa 得： ()2s11sa11s22sa2p p /p p ?λ?ε?=--（） =(4 105-0.8x7375)x2/(8x105-7375) =0.98 ④ 确定各级行程容积 s1v v1V q /n η= =0.6/(1000x0.78) =0.00077 m 3 s2v s122s21V2V (q p T )/(np T )?λη= =（0.6×105×313×0.98）/（1000×8×105×313×0.74） =0.0004 m 3 ⑤ 确定气缸直径，行程和实际行程容积 已知转速n=1000r/min 。取行程s=100mm 。得活塞平均速度： m V =sn/30=3.3 m/s 由于汽缸为单作用，得： 1D =(4V s /πs)1/2=0.099m 根据气缸直径标准，圆整的1D =100mm ，实际行程容积为s1V =0.00077 m 3 。活塞有效面积为A ’P1=0.015 m 2 同理得： D 2= 0.051 m 根据气缸直径标准，圆整的=55 mm ，实际行程容积为s2V =0.0004m 3 。活塞有效面积为 ’ 2
合肥工业大学过程装备与控制工程专业过程流体机械课程设计 设计题目4L-20/8 活塞式压缩机设计 学院名称 专业（班级） 姓名（学号） 指导教师
目录 第一章概述.................................................................. 3. 1.1压缩机的分类 (3) 1.2压缩机的基本结构 (4) 1.3活塞式压缩机的工作原理 (5) 1.4活塞式压缩机设计的基本原则 (5) 1.5活塞式压缩机的应用 (5) 第二章设计计算.............................................................. 7. 2.1设计参数 (7) 2.2计算任务 (7) 2.3设计计算 (7) 2.3.1压缩机设计计算 (7) 2.3.2 皮带传动设计计算 (10) 第三章结构设计............................................................. 1.3 3.1气缸 (13) 3.2气阀 (14) 3.3活塞 (14) 3.4活塞环 (14) 3.5填料 (14) 参考文献 (15)
第一章概述 1.1压缩机的分类[2] 1.1.1按工作原理分类 按工作原理，压缩机可分为“容积式”和“动力式”两大类。 容积式压缩机直接对一可变容积工作腔中的气体进行压缩，使该部分气体的容积缩小、压力提高，其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。容积式压缩机工作的理论基础是反映气体基本状态参数P、V、T关系的气体状态方程。 动力式压缩机首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能，然后使气 流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小，其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机工作的理论基础是反映流体静压与动能守恒关系的流体力学伯努利方程. 1.1.2按排气压力分类 见表1,按排气压力分类时，压缩机的进气压力为大气压力或小于0. 2MPa 对于进气压力高于0. 2MPa的压缩机，特称为“增压压缩机” 1.1.3按压缩级数分类 在容积式压缩机中，每经过一次工作腔压缩后，气体便进入冷却器中进行一次冷却，这称为一级。而在动力式压缩机中，往往经过两次或两次以上叶轮压缩后，才进人冷却器进行冷却，把每进行一次冷却的数个压缩“级”合称为一个“段” 单级压缩机一一气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩； 两级压缩机一一气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩； 多级压缩机一一气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机。 1.1.4按功率大小分类 压缩机按功率大小分类见表1 —2。
1范围 本标准规定了全封闭涡旋式制冷压缩机的名义工况、技术要求、试验方法、检验规则、产品规格书和标志、包装、运输、贮存的要求。 本标准适用于全封闭涡旋式制冷压缩机。 船用及特殊用途全封闭涡旋式制冷压缩机可参照执行。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 191—2000 包装储运图示标志（eqv ISO 780:1997） GB 4706.17—1996 家用和类似用途电器的安全电动机—压缩机的特殊要求（idt IEC 335—2—34:1980） GB/T 5773—1986容积式制冷压缩机性能试验方法（eqv ISO 917:1974） GB/T 6388—1986运输包装收发货标志 GB/T 13306—1991 标牌 JB/T 4330—1999制冷和空调设备噪声的测定 JB/T 7249—1994制冷设备术语 3定义 本标准采用下列定义。 3.1全封闭涡旋式制冷压缩机hermetic scroll refrigerant compressor 由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的运动渐开线涡旋盘组成可压缩容积的压缩机，压缩机和电动机装在一个由熔焊或钎焊焊死的外壳内的制冷用途的压缩机（以下简称压缩机）。 3.2性能系数（cop）coefficient of performance 在规定的工况下，压缩机的制冷量与其输入功率的比值，其值用W/W表示。 3.3名义工况rating conditions 性能工况中的一种工况，即铭牌工况。 3.4压缩机电动机额定功率nominal power 压缩机配用的电动机在额定电源参数下，其轴输出的名义功率（以下简称额定功率）。 4名义工况与使用范围
蜗旋压缩机的常见故障 分析方法及表现形式 一：通过对故障压缩机的解剖分析，分析故障产生的原因 并提出解决与预防措施 涡旋压缩机是一种容积式压缩机，利用涡旋转子与涡旋 定子的啮合形成了多个压缩室。随着涡旋转子的平移转动， 各压缩室内容积不断发生变化，实现对气体的吸人与压缩。 1 涡旋压缩机主要故障表现： 1.1浮动密封圈损坏，造成高低压串气。 故障现象一般表现为压缩机电机完好，并且能够通电运行，但机组的排气压力不升高，吸气压力也不降低，吸气与排气几乎没有压差，排气管不热，吸气管也不凉。压缩机电流与额定值差别很大，事实上压缩机在空转。 1.2涡旋盘损坏： 故障现象一般表现为能听到压缩机内部明显的金属撞击声，这是涡旋盘被击碎后的金属碎片相互撞击或与压缩机壳体撞击的声音 1.3电机抱轴，轴承损坏。 主要表现在：系统无冷冻油，造成压缩机内部机械磨损，加剧产生高热量，不能很开散发出去而导致抱轴，卡缸。压缩机电源接通时，听到机壳内电动机有嗡嗡的声音，但不运转，并且电流上升很快，几秒钟后，压缩机内部过载保护或外部热继电器保护动作，切断电源。有时保护器来不及动作，很快达到堵转电流，可能直接导致电机烧毁。 二故障原因分析及防治措施 2.1通过对故障压缩机解剖后发现，密封圈发生了局部的融化或是断裂。其原因是:由于制冷剂泄漏等原因，吸气压力降低(但是即使装了低压保护装置，也可能还没有达到保护设定值，而低压保护并没有切断)，吸气过热度增大，致使排气温度迅速升高，这时，如果未装排气温度保护器，或是安装不当，会使系统存在严重的过热现象。避免密封圈发生热损坏最有效的办法是正确安装排气温度保护器。排气温度保护器的温度设定一般为125一130℃；排气温度保护器的感温包一般安装在压缩机排气管上，距离排气口不超过150 mm，感温包与排气管固定要牢固，并且需要严格保温；排气温度保护器的接线可以和压缩机的其他保护措施(如高压保护或低压保护)串联起来，共同形成对压缩机的保护。 2.2 涡旋盘损坏一般是由液击引起，主要有三种情况:一是开机的瞬间有大量的制冷剂液体进人压缩机；二是蒸发器水流量不够(蒸发负荷减小)，压缩机有回液现象；三是机组热泵运行除霜不好，大量液体制冷剂没有蒸发就进人压缩机，或是四通阀换向瞬间蒸发器(热泵运行时为冷凝器)内的液体进人压缩机。解决液击或回液的问题，主要从以下几方面考虑。 ①管路设计上要避免开机时液态制冷剂进人压缩机，尤其是充注量比较大的制冷系统。在压缩机吸气口增加气液分离器是解决这个问题的有效办法，尤其是在采用逆循环热气除霜的热泵机组中。 ②开机前，对压缩机油腔进行足够长时间预热可以有效避免大量制冷剂积存于压缩机润滑油中。对于防止液击也有一定作用。 ③水系统流量保护不可缺少，这样当水流量不够时起到保护压缩机的作用，以免机组有回液现象或是严重时冻坏蒸发器。
活塞式压缩机 使用说明书 KYHS. SM
目录 1 范围 (4) 2 引用标准 (4) 3 总则 (4) 4 压缩机的安装 (5) 4.1 一般说明 (5) 4.2 压缩机的基础 (6) 4.3 组装主机 (6) 4.4 电动机中心的校正 (10) 4.5 辅机的安装 (11) 5 压缩机的试运转 (12) 5.1 压缩机试运转前的准备工作 (12) 5.2 压缩机的试运转 (13) 6 压缩机的正常运转 (14) 6.1 压缩机运转前的准备工作 (14) 6.2 压缩机启动 (14) 6.3 压缩机停车 (14) 6.4 运行管理 (14) 7 压缩机运转期间可能出现的故障 (16) 7.1 气缸部分的故障 (16) 7.2 运动机构的故障 (16)
7.3 气缸及运动机构的常见故障的原因和消除方法 (16) 8 压缩机的维护和检修 (17) 8.1 日常维护 (17) 8.2 检修 (17) 附录A 压缩机常见故障及消除方法 (19)
1范围 本标准规定了经制造厂总装、调试合格的无润滑活塞式压缩机( 以下简称”压缩机”) 在用户单位安装、使用及保养的技术要求。 本标准适用于排气量大于5m3/min, 介质为空气、氧气、氮气、二氧化碳、氩气等压缩机。其它介质压缩机可参照使用。 2引用标准 GB50204-83 混凝土结构工程施工及验收规范 GB50231-98 机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 3总则 3.1 本标准作为单台压缩机的随机文件时, 安装使用单位务必仔细阅读本标准, 严格遵守其相关条款的规定。同时, 当压缩机另有其它说明文件时, 还必须先遵守其它说明文件的要求。 3.2 压缩机的安装应由专业性安装公司负责, 安装过程必须按设计规范( 包括工程设计和压缩机的有关技术要求) 进行, 应有完整的安装和验收记录。3.3 安装工程除按本标准执行外, 还应符合有关现行国家标准、行业标准和规范的规定。如JBJ23、JBJ29等。 3.4 使用单位参加压缩机操作运转的人员, 应经专门培训并熟悉设备的构造、性能、技术文件和掌握操作规程。 3.5 未按本标准条文和相关说明书执行的安装、操作, 导致压缩机的损坏、事故由相应的安装、使用单位负责。
目录 第0 章前言 第1 章概述 1.1 一般说明 1.2 产品的规格及主要参数 1.3 离心压缩机预期性能曲线 1.4 离心压缩机转子不平衡响应曲线 第2 章离心压缩机本体结构介绍2.1 离心压缩机型号的意义 2.2 离心压缩机定子及其组成 2.3 转子及其组成 2.4 支撑轴承 2.5 止推轴承 2.6 轴端密封 2.7 联轴器 2.8 联轴器护罩 2.9 底座 2.10 轴监视 第3 章离心压缩机安装 3.1 离心压缩机基础 3.2 离心压缩机安装和灌浆 3.3 离心压缩机找正和连接 第4 章离心压缩机的操作4.1 启动之前要采取的措施 4.2 启动 4.3 运行期间监督 4.4 正常关机 4.5 非正常停机（跳闸停机） 4.6 运行期间的故障分析及排除 4.7 长期运行时的日常维护 4.8 不运行期间的维护 第5 章离心压缩机维修 5.1 维修说明 5.2 检查一览表 5.3 压缩机在运转中的故障排除 5.4 维修要点 5.5 组装 5.6 安装在压缩机上的调节装置和仪表的拆、装 5.7 离心压缩机运输的防护措施 5.8 干气密封（见干气密封使用说明书） 第6 章压缩机装置备件 6.1 订购部件备件 6.2 备件的长期储存
6.3 危险备件 6.4 零件返修 第7 章润滑油系统 7.1 润滑油系统的用途 7.2 润滑油系统的组成 7.3 润滑油系统中各组部件的结构特征及使用维护 7.4 润滑油系统开车过程 7.5 油系统参数 7.6 润滑油性能参数 第8 章自控系统说明 8.1 气路系统 8.2 润滑油系统: 8.3 防喘振控制: 第9章液压工具说明 第10章配套件使用说明书 第11章气体冷却器 第12章主驱动机：汽轮机,（见汽轮机说明书） 前言 该操作说明书用于熟悉3BCL529 离心压缩机装置和应用该压缩机装置的工程技术人员。 操作说明书包括如何安全地，合适地、经济地使用该压缩机装置的重要资料。遵照说明书将有助于避免对机组的危害，减小修理费用和维修次数，提高了该压缩机装置的可靠性和使用寿命。 当压缩机正在运转时，这些操作说明书不能替代操作人员的现场培训。如果要求的话，我们可以在合同基础上为此目的提供一名培训工程师。 责任：我们将不承担由于操作错误和操作人员对装置故障不当处理使机组受到损伤的责任。 注意：该压缩机只能按照数据表规定的操作工况进行工作，不在数据表中规定的操作工况，例如超出最大的容许容量或者太小的流量（脉动输出）导致机组的损伤，我们将不承担责任。 小心：机组数据表规定的操作工况是该设备的设计基础。已知操作数据的修改必须在起动之前由沈阳鼓风机有限公司检查，认可。所规定的进口压力可以短期超过10%。在瞬间操作条件期间这可能发生，在压缩机机组启动和停止期间可以看到。 操作说明书必须时时在装置现场上可以找到。 负责操作该压缩机装置的所有个人在承担他们的职责之前，必须阅读和应用操作说明书。只有已经受到适当培训或者熟悉该压缩机的工作人员方可允许操作该压缩机装置。 除该操作说明书和在用户国家内有约束力事故预防规程外，应该遵照通用的可接受的安全和职业标准。 沈阳鼓风机集团有限公司提供给你一个强大，快速的售后服务网络。关于进一步资料和协助，请写信给你就近的沈阳鼓风机集团有限公司办事处或直接写信给中国沈阳鼓风机集团有限公司（地址：沈阳市铁西区云峰北街36号）。在要求报价或订订购备件时，请在订单中给出机器代号。1、用途和使用
固定式低噪声喷油螺杆压缩机使用说明书 无锡压缩机股份有限公司 二○○三年十月
固定式低噪声喷油螺杆压缩机 使用说明书 注意 本说明书仅适用于电机功率为～110 kW，公称容积流量为～16 m3/min，排气压力为～MPa的风冷或水冷新型固定式喷油螺杆空气压缩机。 本说明书叙述了常规电器控制的压缩机，若您所购买的机器不属于此类，还必须与其它相应手册配合使用。 本公司产品符合JB/T 6430-2002《一般用喷油螺杆空气压缩机》标准的规定。 无锡压缩机股份有限公司 中国江苏省无锡市塘南路114号 Web-site: to 本公司保留不预先通知而作修改本说明书的权力！版权所有，不得翻印，特别是有关的商标、名称、零件号和图纸，违者必究。
尊敬的用户： 您好！ 您所购买的无锡压缩机股份有限公司生产的优质低噪声喷油螺杆空气压缩机现已交付使用，我们竭诚为您提供优质服务。有关操作、保养和技术等方面的详细内容，请参阅本说明书的有关章节。 若您的机器需要调试，保养，维修或需采购零配件，请与本公司下列部门联系： 营销中心：直线，传真 总机5024889-5450,5451,5454,5402,5405,5406用户服务部：直线 总机5024889-5378,5392 配件公司：直线, 5027994 总机5024889-5415,5416,5418,5371 非常感谢您选用无锡压缩机股份有限公司的产品，祝您事业成功！
警告 ! （适用于所有机型的压缩机组） 1、在安装和启动压缩机之前，应仔细阅读本说明书。在充分了解机组各部分结构功能、使用维护保养方法以后，方可对机组进行正确使用和保养。这对于延长压缩机的使用寿命并使压缩机处于良好的工作状态是极为重要的。 2、首次开机前必须检查压缩机的旋转方向是否正确！正确的旋转方向：压缩机接筒中联轴器的转向必须与接筒所示箭头方向一致。如果不检查压缩机的旋转方向是否正确，将产生十分严重的后果！！！ 请详见使用说明书的第四章《操作指南》中关于“首次启动”方面的内容。 3、电源电压应在380V±5％。 4、压缩机采用“锡压”牌螺杆压缩机专用油。严禁使用其它品牌的润滑油或不同种类润滑油混用。（本公司配件公司提供纯正“锡压”牌螺杆压缩机专用油，其它途径的润滑油不能保证油的品质，由此引起压缩机的故障，其后果和责任由用户承担）。 5、机组无意外情况不允许按紧急停机按钮停机。正常停机采用延时停机，即按下停机按钮后约20秒机组自行停机。 6、使用中应注意：机组在卸载过久停机保护后，如若供气压力降至机组加载压力时，机组会自行起动加载。 7、机组工作时，不允许松动和拆卸任何连接部件。只有在切断电源和排空压力后，才可以做检修工作，以免被高温高压气体伤害。 8、油管路附近不得进行焊接，不能用烧焊或其他方法修改任何压力容器。 9、当环境温度低于0℃时，水冷机组停机后应把冷却器内的冷却水放空。 10、开车前须详细阅读机组上的《操作须知》，严格按规定要求执行，并做好运转时间、保养效果、油耗量、修理项目等内容的记录。
涡旋压缩机通用型线设计的现状与进展 关键字：压缩机,涡旋,通用型线 系统地介绍了涡旋压缩机常用型线的类型，现有通用型线及基于通用型线的组合型线的理论，展示了其基本内容，揭示了通用型线的特点、实质和研究价值，并介绍了笔者在通用型线理论方面的最新研究结果和方向，为涡旋压缩机的型线设计提供了参考。