1. 活塞式製冷壓縮機的總體結構是怎樣的
活塞式製冷壓縮機的種類很多,形狀各異,但工作原理基本相同。以某型號製冷壓縮機為例進行說明。
如圖 4-2為某型號活塞式製冷壓縮機總體結構圖。
該型製冷壓縮機的機體為整體鑄造結構,吸氣腔和排氣腔設置在機體中,曲軸箱兩邊的窗孔用側蓋封閉,側蓋上有油麵指示器,供檢查油麵高低用。前後端裝有吸氣、排氣管。低壓蒸汽從吸氣管經過濾網進入機體內的吸氣腔,經汽缸套上部凸緣處的吸氣閥進入汽缸。製冷蒸汽被壓縮後,通過排氣閥進入排氣腔,並從汽缸蓋處排出。吸氣腔和排氣總管之間裝有安全閥,當因某種原因使排氣壓力超過規定值時,安全閥被頂開,高壓蒸汽流回吸氣腔,從而保證了製冷壓縮機安全運行。
2. 活塞式壓縮機是如何工作的
(1)活塞式壓縮機的專業術語
①壓縮機轉速(n)。壓縮機曲軸在單位時間內旋轉圈數稱為壓縮機轉速(單位:r/min)。
②上止點和下止點。活塞在汽缸內作往復運動時,向上移動的最高位置稱為上止點;活塞向下移動的最低位置稱為下止點。
③活塞行程(S)。活塞在汽缸內作往復運動時,上止點到下止點之間的距離稱為活塞行程,它等於曲軸的曲柄半徑R的兩倍。
④汽缸直徑(D)。汽缸的內圓直徑稱為汽缸直徑。
⑤工作容積(Vg)。活塞在汽缸內從上止點到下止點時所掃過的體積,即活塞行程與汽缸截面積的乘積。
⑥余隙容積(Vc)。活塞運行到上止點位置時,為了防止活塞與閥板、閥片的撞擊,活塞頂面和閥板底面之間留有一定的間隙。活塞頂面和閥板底面之間所包含的空間(包括排氣孔容積)稱為余隙容積。
⑦相對余隙容積(C)。余隙容積與工作容積之比稱為相對余隙容積。表示余隙容積占汽缸工作容積的比例。中、小型活塞式壓縮機的相對余隙容積一般取C=2%~6%。
(2)活塞式壓縮機的工作原理
活塞式製冷壓縮機的活塞在汽缸中往返1次,曲軸旋轉1周時,依次進行了壓縮、排氣、膨脹、吸氣4個過程。
①壓縮過程(圖2-4a)。當活塞從下止點開始往上移動時,汽缸內的製冷劑蒸氣受到壓縮,此時吸氣閥片在汽缸壓力增大的作用下,迅速關閉。隨著活塞的移動,汽缸內的氣體壓力和溫度上升,當汽缸內氣體的壓力高於排氣腔中的壓力時,排氣閥打開,壓縮過程結束。
②排氣過程(圖2-4b)。活塞在電動機的驅動下,繼續向上止點方向運動。汽缸內的高溫高壓製冷劑蒸氣不斷從排氣閥排出,直到活塞達到上止點位置時,排氣過程結束。
③膨脹過程(圖2-4c)。當活塞從上止點開始向下止點方向運動時,由於汽缸余隙容積的存在,留在余隙容積中的製冷劑蒸氣就開始膨脹,其壓力和溫度隨之下降;當壓力下降到與吸氣壓力相等時,膨脹過程結束。在膨脹過程中,吸、排氣閥均關閉。
④吸氣過程(圖2-4d)。活塞在電動機的驅動下,繼續向下止點方向運動。汽缸內的製冷劑蒸氣壓力開始低於吸氣壓力時,在壓差的作用下,吸氣閥片打開,吸氣過程開始,直到活塞移至下止點時,吸氣過程結束。
圖2-4 活塞式壓縮機工作原理
(a)壓縮 (b)排氣 (c)膨脹 (d)吸氣
吸氣過程結束後,活塞又從下止點向上止點反向運動,依次再進行壓縮、排氣、膨脹、吸氣的過程。周而復始,壓縮機吸入低壓氣體,排出高壓氣體,為製冷系統建立起壓差,推動製冷劑在系統中循環流動。
3. 活塞式製冷壓縮機曲軸的結構是怎樣的
製冷壓縮機的曲軸多為雙曲拐。即兩個曲柄夾一個曲柄銷的拐彎部分,如圖 4-8所示。
曲軸的每個曲拐都是由主軸頸、曲柄和曲柄銷三部分組成的。與主軸承相配合的部分稱主軸頸,與連桿大頭瓦相配合的部分稱曲柄銷或連桿軸頸,連接主軸頸與曲柄銷或連接相鄰兩個曲柄銷的部分稱曲柄。
4. 活塞式製冷壓縮機飛濺式潤滑的工作過程是怎樣的
飛濺式潤滑方式不設油泵,它是借曲柄連桿機構的運動把曲軸箱中的潤滑油甩向所需潤滑機構的表面的一種潤滑方式。其工作過程大致為:當曲軸旋轉運動時,曲拐和連桿大頭與潤滑油接觸,並將潤滑油甩到汽缸鏡面及曲軸箱壁面,使活塞、汽缸、連桿等摩擦面得到潤滑。在前後兩個主軸承座上設有漏斗狀的潤滑油收集器,將汽缸和曲軸箱壁流下來的潤滑油收集起來,再經過油孔潤滑前後軸承。
飛濺式潤滑方式,其潤滑油路中油壓低,對摩擦面的冷卻和潤滑效果較差,同時油路中不能裝設潤滑油過濾器,潤滑油污臟快,機器的磨損加劇。但由於這種潤滑系統簡單,目前在小型半封閉式和開啟式壓縮機上還有應用。