活塞式空压机的工作原理(附图)

活塞式空压机图 1图 1 活塞式空压机工作原理图1 —排气阀2 —气缸3 —活塞4 —活塞杆5 —滑块6 —连杆7 —曲柄8 —吸气阀9 —阀门弹簧在气缸内作往复运动的活塞向右移动时，气缸内活塞左腔的压力低于大气压力pa ，吸气阀开启，外界空气吸入缸内，这个过程称为压缩过程。

当缸内压力高于输出空气管道内压力p后，排气阀打开。

压缩空气送至输气管内，这个过程称为排气过程。

活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。

曲柄的旋转运动转换为滑动——活塞的往复运动。

这种结构的压缩机在排气过程结束时总有剩余容积存在。

在下一次吸气时，剩余容积内的压缩空气会膨胀，从而减少了吸人的空气量，降低了效率，增加了压缩功。

且由于剩余容积的存在，当压缩比增大时，温度急剧升高。

故当输出压力较高时，应采取分级压缩。

分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排气量。

图 1 为单级活塞式空压机，常用于需要 0 . 3 —0 . 7MPa 压力范围的系统。

单级活塞式空压机若压力超过 0 . 6MPa ，各项性能指标将急剧下降，故往往采用多级压缩，以提高输出压力。

为了提高效率，降低空气温度，需要进行中间冷却。

图 2 (a) 为二级压缩的活塞式空压机设备示意图。

如图 2 (b) 所示，空气经低压缸后压力由 p 1 提高至 p 2 ，温度由 T l 升至 T 2 ；然后流入中间冷却器，在等压下对冷却水放热，温度降为 T l ；再经高压缸压缩到所需要的压力 p 3 。

并由该图可见，进入低压缸和高压缸的空气温度 T l 和 T 2 ，位于同一等温线12 ′ 3 ′ 上，两个压缩过程 12 、2 ′ 3 偏离等温线不远。

同一压缩比 p 3 ／ p 1 的单级压缩过程为123 ″ ，比两级压缩偏离等温线12 ′ 3 ′ 远得多，即温度要高许多。

且单级压缩消耗功相当于图中面积613 ″ 46 ，两级压缩消耗功相当于图中面积 61256 和52 ′ 345 之和，节省的功相当于2 ′ 23 ″ 32 ′ 。

空气压缩机（以下简称“空压机”）是一种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器，其应用极为广泛，在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中，空压机都是必不可少的关键设备之一。

空压机中具有许多典型的机械结构，对于研究机械原理具有较好的示范作用。

通过空压机结构的不断创新发展，我们可以了解到创新对于机械的重要性以及创新的一些方法。

1.空压机的用途1、压缩空气作为动力（如仪表风及自动装置）2、压缩气体用于制冷和气体分离（如空调）3、压缩气体用于合成及聚合（保证反应压力）4、压缩气体（氢气）用于油的加氢精制5、气体输送（提供气体流动动力）2.空压机的分类（一）容积式空压机：是依靠机械运动，直接使气体的体积变化而实现提高气体压力。

1.往复式：活塞式，隔膜式，自由活塞2.回转式：螺杆式，罗茨式，滑片式，回转活塞式（二）速度式空压机：是靠高速旋转叶轮作用，首先使气体得到一个很高的速度，然后使高速气流在扩压器中迅速地降速，使气体的动能转化为静压能，进而实现气体压缩，把被压缩气体的压力提高。

1.透平式：离心式，轴流式，混流式2.喷射式由于容积式空压机应用最为广泛，因此在此选取典型的活塞式空压机，螺杆式空压机。

其原理和结构都具有比较的典型性，分析其在工作原理及实现工艺功能所需的机械结构方面的差异，其中主要谈一下活塞式。

3.活塞式空压机活塞式空压机是出现较早的传统式机械空压机，它是由原动机带动曲轴旋转，而曲轴通过连杆与活塞杆相连，连杆将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动，活塞在汽缸内对气体进行压缩。

这种曲柄滑块机构在机械装置中应用很广泛，它是将旋转运动转化为直线往复运动的最为简单的结构，故而早期的空压机选择这种经济合理的机构是可想而知的。

以下是活塞式空压机简单结构简图：活塞式压缩机的结构：压缩机主要由缸体、曲轴、连杆、活塞体、阀门、轴封（对活塞体与缸体内壁进行密闭）、能量调节装置（弹簧）、水套（对缸体进行冷却）等部件组成。

浅析空压机原理及结构图解析空压机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置 ,是利用空气压缩原理制成超过大气压力的压缩空气的机械。

按照压缩空气的方式不同，空压机通常分为两大类，一类是容积式，另一类是动力式，又可按其结构的不同分为以下几种形式：01空压机工作原理当启动装置开启后，电动机进入正常运转，通过三角皮带轮带动压缩机曲轴，再通过连杆和十字头，使活塞在气缸内作往复直线运动。

当活塞由外止点向内止点开始移动时，气缸内侧活塞外侧处于低压状态，气体通过近期阀进入汽缸，当活塞由内止点向外止点移动时，进气阀关闭，气缸内的气体则被压缩而提高压力。

当压力超过排气阀外气体压力时，排气阀打开，开始排出压缩气体，当活塞到达外止点时排气完毕。

气体经过一级气缸压缩再经中间冷却器冷却后，进入二级缸，同样被压缩后进入储气罐，以备使用。

1、活塞式空压机的原理－－驱动机启动后，经三角胶带，带动压缩机曲轴旋转，通过曲柄杆机构转化为活塞在气缸内作往复运动。

当活塞由盖侧向轴运动时，气缸容积增大，缸内压力低于大气压力，外界空气经滤清器，吸气阀进入气缸；到达下止点后，活塞由轴侧向盖侧运动，吸气阀关闭，气缸容积逐渐变小，缸内空气被压缩，压力升高，当压力达到一定值时，排气阀被顶开，压缩空气经管路进入储气罐内，如此压缩机周而复始地工作，不断地向储气罐内输送压缩空气，使罐内压力逐渐增大，从而获得所需的压缩空气。

02螺杆式单级压缩空压机工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。

空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽与阳转子的齿被主电机驱动而旋转。

由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。

空气压缩机：空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。

空气压缩机与水泵构造类似。

大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。

离心式压缩机是非常大的应用程序。

组成结构：1：油循环系统在启动前，首先启动油泵控制系统，油泵控制系统启动后保证空压机各润滑部件润滑良好，同时油泵控制系统可通过内置的温控阀来调节内部油压和油温，以满足系统需要。

2：气路循环系统压缩机工作时，空气经过自洁式空气过滤器被吸入，通过PLC 自动清洗过滤器，空气在经过进口导叶自动调节后进入一级压缩，经一级压缩后的气体温度较高，然后进入中间冷却器进行冷却(水走管内，气走管外，中冷器的水流量要求为110m/h)之后进入二级压缩系统，为避免系统中的气体倒入压缩腔内(避免带压起动)在压缩机的排气管道安装有一只悬挂全启式止回阀，压缩机排出的气体推开止回阀进入排气消声器，然后进入一级后冷器，二级后冷器，再进入排气主管道。

3：水路循环系统冷却水通过管道进入空压机中间冷却器对一级压缩排出的气体进行冷却降温，再进入后冷器对排气进行冷却，另一路冷却水进水管道经过主电机上部的两组换热器冷却电机绕组，还有一路对油冷却器进行冷却。

4：配电系统空压机为2000kW高压电机(10kV)采用全压启动，控制柜为户内交流、金属铠装抽出式开关设备，开关设备由固定的柜体和可抽出部件即手车两大部分组成，实现控制、保护、监测的目的，具有“五防”功能。

5：屏保护系统中央信号装置分为事故信号和预告信号两种。

事故信号的主要任务是在断路器事故跳闸时，能及时地发出音响信号，并使相应的断路器灯光位置信号闪光。

预告信号的主要任务是在运行设备发生异常现象时，瞬时或延时发出音响信号，并使光字牌显示出异常现象的内容。

6：直流电源系统PZ32系列全自动免维护铅酸蓄电池直流电源成套设备，由充电装置屏，直流馈电屏和蓄电池组成，具有自动稳流，自动稳压，自动调压等功能，为中央信号屏和高压控制系统提供电源。

7：DTC控制系统DTC控制屏是空压机的“大脑”，各类现场传感器的数值，最终汇总至DTC控制屏，在DTC控制屏上显示各类运行参数，并监视空压机各部分的运行状态，当某些参数超出允许范围时，DTC会发出相应的报警或自动使空压机停机。

活塞式空气压缩机工作原理活塞式空气压缩机是一种常见的压缩机类型，它通过活塞在气缸内往复运动来实现对空气的压缩。

在这种类型的压缩机中，活塞的往复运动将空气吸入气缸，然后将空气压缩并排出。

接下来，我们将详细介绍活塞式空气压缩机的工作原理。

首先，活塞式空气压缩机的工作原理基于压缩机的循环工作过程。

在每个循环中，活塞都会完成两个运动阶段，吸气阶段和压缩阶段。

在吸气阶段，活塞向下运动，增大了气缸内的容积，从而形成了一个负压区域。

此时，气体会被大气压力推动进入气缸内。

而在压缩阶段，活塞向上运动，减小了气缸内的容积，从而将气体压缩至所需的压力。

其次，活塞式空气压缩机的工作原理还涉及到气体的压缩和放热过程。

当活塞向上运动时，气缸内的气体被压缩，从而使气体的压力和温度都会上升。

这是因为在压缩过程中，气体分子之间的距离减小，分子之间的相互作用增强，从而使得气体的内能增加。

同时，由于活塞和气缸之间的摩擦，活塞的运动也会产生一定的热量。

这些热量会被传导到气体中，使得气体的温度进一步上升。

最后，活塞式空气压缩机的工作原理还包括气体的排放和冷却过程。

在压缩完成后，活塞向上运动，使得压缩好的气体通过气阀排出。

同时，为了防止气体温度过高，需要对排出的气体进行冷却处理。

这通常通过冷却器或冷却风扇来实现，将高温的气体冷却至所需的温度，以保证后续的使用和处理。

综上所述，活塞式空气压缩机的工作原理是基于活塞在气缸内的往复运动来实现对空气的压缩。

在压缩过程中，气体的压力和温度都会上升，而在排放和冷却过程中，则需要对压缩好的气体进行处理，以确保其满足实际应用的要求。

希望通过本文的介绍，能够让读者对活塞式空气压缩机的工作原理有更深入的理解。

空气压缩机：空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。

空气压缩机与水泵构造类似。

大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。

离心式压缩机是非常大的应用程序。

特征特点：由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。

由于气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入气缸，在压缩行程中，由于气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。

当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。

而空气压缩机就是提供气源动力，是气动系统的核心设备,机电引气源装置中的主体，它是将原动（通常是电动机或柴油机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。

控制原理：空压机噪声的控制主要采用消声器、消声坑道和隔声技术三个方面：安装消声器主要噪声源是进、排气口，应选用适宜的进排气消声器。

空压机进气噪声的频谱呈低频特性，进气消声器应选用抗性结构或以个、抗性为主的阻抗复合式结构。

空压机的排气气压大，气流速度高，应在空压机排气口使用小孔消声器。

设置消声坑道消声坑道的地下或半地下的坑道，坑道壁用吸声性好的砖砌成。

把空压机的进气管和消声坑道连接，使空气通过消声坑道进入空压机。

采用消声坑道可使空压机的进气噪声大大降低，使用寿命也比一般消声器长。

建立隔声罩在空压机的进、排气口安装消声器或设置消声坑道以后，气流噪声可以降到80db(a)以下，但空压机的机械噪声和电机噪声仍然很高，因此还应在空压机的机组上安装隔声罩。

4、悬挂空间吸声体：在佛山凌格风空压机站，高大空旷的厂房混响很重。

若在厂房顶棚分散悬挂吸声体，厂房的噪声可降低3-10db(a),混响时间降低5-10s。