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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
§ 6.2 活塞式空压机的结构和自动控制
一、活塞式空压机的结构
二、活塞式空压机的自动控制
重点掌握级差式结构、气阀、润滑
和冷却的特点
自动控制环节及作用，自动起停运
转的压力范围
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
9
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
排气量,60m3/h
转速,750r/m
1级额定排压：
0.64MPa
2级额定排压：
3.0MPa
一,CZ60/30结构
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
上大,6 Pistong Rings
下小,6 Pistong Rings
+ 1 Scraper Ring
级差式活塞问题：如何将活塞
(连同两级活塞环 )-
连杆装入气缸内？
答：用布条绑住高
压级活塞环装入。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
垫片 [Shim]
气缸 ~曲轴箱
影响 1,2级余隙容积
影响 1级余隙容积
气缸 ~气缸盖
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气阀 [Valve]
低压级
吸气阀
排气阀
安全阀 0.7MPa
高压级
吸气阀
排气阀
安全阀 3.3MPa
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气阀 [Valve]
要求：
关闭严密
阻力小
启闭及时
撞击小
余隙小
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气阀弹簧
[Valve Spring]
太强：阀阻力大
太弱：阀关闭滞后
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气阀种类
环状阀
网状阀
碟状阀
条状阀
舌簧阀
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
对气阀的要求：
空压机气阀要求,严,静,快,小?
往复泵泵阀要求,严,静,快,小
密
安
无
声
速
及
时
阻
力
只要求撞击速度
小以延长寿命
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
关于气阀的启闭频率：
频率 转速?=,不受排气量、排压影响
随电源频率改变而改变
关于气阀的升程：
升程增加，阀系气流速度小，阻力小；但
撞击大，易变形，寿命短。所以 升程设计
时已定（ 2-4mm），不要改变。转速高和
压力大的升程小。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
润滑 [Lubrication]
飞溅润滑
压力润滑
油杯滴油润
滑气缸上部,
4~6滴 /分钟。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
冷却 [Cooling]
水冷
风冷
级间冷却 (第 1级 )
气缸冷却
后冷却
滑油冷却
降低排气温度，
减少功耗。
减少功耗，降低
排气和滑油温度。
过低会引起液击。
降低排气比容,增加气瓶储量,分离油水。
保持滑油性能，
冷却摩擦面。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
冷却 [Cooling]
级间冷却
气缸冷却
滑油冷却
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气液分离器 [Liquid-gas separator]
惯性式 (气液 分子质量 不同 )
过滤式 (气液 分子大小 不同 )
吸附式 (液体的 粘性 )
止回球阀 [Non-return Ball Valve]
泄放阀 [Drain Valve]
? 螺杆压缩机的三级除油机理
? 从内到外过滤技术
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
卸载机构,使空压机启动时卸载，减小启动电流
的机构。
使第 1级吸气阀常开。
开启中间冷却器和气液分离器
后的泄放阀。
顶开吸气阀法,
排气泄放法：
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
启阀式卸载机构
引入压缩空气，
用于自动控制
二、自动控制
?自动起停 继电器 启动 (MPa) 停车 (MPa)
1# PS1 2.5 3.0
2# PS2 2.4 2.9
压力继电器
[Pressure Relay]
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
2.4
2.5
2.9
3.0
1# 2#
压力上升时运转状态
1转 2停
1和 2转或
1转 2停
1和 2转
二、自动控制
?自动卸载和泄放
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
定时器 [Timer]控制卸载机构电器阀开启，与
泄放阀一起延时到正常转速后关闭。
二、自动控制
?冷却水 自动控制
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀。
二、自动控制
?自动保护
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
高压缸排气管路设 温度继电器
油压继电器 (或油位继电器 ） 停车
注意判断：滑油温度高，可表
现为压力低，出现“低压报警”
二、自动控制
?自动供油
滴油润滑设供油电磁阀。
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§ 6.2 活塞式空压机的结构和自动控制
一、活塞式空压机的结构
二、活塞式空压机的自动控制
重点掌握级差式结构、气阀、润滑
和冷却的特点
自动控制环节及作用，自动起停运
转的压力范围
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9
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排气量,60m3/h
转速,750r/m
1级额定排压：
0.64MPa
2级额定排压：
3.0MPa
一,CZ60/30结构
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
上大,6 Pistong Rings
下小,6 Pistong Rings
+ 1 Scraper Ring
级差式活塞问题：如何将活塞
(连同两级活塞环 )-
连杆装入气缸内？
答：用布条绑住高
压级活塞环装入。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
垫片 [Shim]
气缸 ~曲轴箱
影响 1,2级余隙容积
影响 1级余隙容积
气缸 ~气缸盖
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气阀 [Valve]
低压级
吸气阀
排气阀
安全阀 0.7MPa
高压级
吸气阀
排气阀
安全阀 3.3MPa
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气阀 [Valve]
要求：
关闭严密
阻力小
启闭及时
撞击小
余隙小
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气阀弹簧
[Valve Spring]
太强：阀阻力大
太弱：阀关闭滞后
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气阀种类
环状阀
网状阀
碟状阀
条状阀
舌簧阀
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
对气阀的要求：
空压机气阀要求,严,静,快,小?
往复泵泵阀要求,严,静,快,小
密
安
无
声
速
及
时
阻
力
只要求撞击速度
小以延长寿命
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
关于气阀的启闭频率：
频率 转速?=,不受排气量、排压影响
随电源频率改变而改变
关于气阀的升程：
升程增加，阀系气流速度小，阻力小；但
撞击大，易变形，寿命短。所以 升程设计
时已定（ 2-4mm），不要改变。转速高和
压力大的升程小。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
润滑 [Lubrication]
飞溅润滑
压力润滑
油杯滴油润
滑气缸上部,
4~6滴 /分钟。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
冷却 [Cooling]
水冷
风冷
级间冷却 (第 1级 )
气缸冷却
后冷却
滑油冷却
降低排气温度，
减少功耗。
减少功耗，降低
排气和滑油温度。
过低会引起液击。
降低排气比容,增加气瓶储量,分离油水。
保持滑油性能，
冷却摩擦面。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
冷却 [Cooling]
级间冷却
气缸冷却
滑油冷却
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
气液分离器 [Liquid-gas separator]
惯性式 (气液 分子质量 不同 )
过滤式 (气液 分子大小 不同 )
吸附式 (液体的 粘性 )
止回球阀 [Non-return Ball Valve]
泄放阀 [Drain Valve]
? 螺杆压缩机的三级除油机理
? 从内到外过滤技术
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
卸载机构,使空压机启动时卸载，减小启动电流
的机构。
使第 1级吸气阀常开。
开启中间冷却器和气液分离器
后的泄放阀。
顶开吸气阀法,
排气泄放法：
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一,CZ60/30结构
启阀式卸载机构
引入压缩空气，
用于自动控制
二、自动控制
?自动起停 继电器 启动 (MPa) 停车 (MPa)
1# PS1 2.5 3.0
2# PS2 2.4 2.9
压力继电器
[Pressure Relay]
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
2.4
2.5
2.9
3.0
1# 2#
压力上升时运转状态
1转 2停
1和 2转或
1转 2停
1和 2转
二、自动控制
?自动卸载和泄放
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
定时器 [Timer]控制卸载机构电器阀开启，与
泄放阀一起延时到正常转速后关闭。
二、自动控制
?冷却水 自动控制
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀。
二、自动控制
?自动保护
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
高压缸排气管路设 温度继电器
油压继电器 (或油位继电器 ） 停车
注意判断：滑油温度高，可表
现为压力低，出现“低压报警”
二、自动控制
?自动供油
滴油润滑设供油电磁阀。
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
