活塞空压机的稳定运行依赖于各核心零部件的协同工作,这些部件既承担动力传递、空气压缩的核心功能,又通过辅助系统保障运行安全。以下是主要零部件的详细说明:
一、动力传动部件
1.电机/内燃机
功能:提供原动力,将电能或化学能转化为机械能。
特点:小型固定式空压机多采用三相异步电机(功率0.75-75kW,转速1450r/min),绝缘等级F级(耐温155℃);移动式机型常用柴油机(功率10-50kW),适配野外无电网场景。
维护要点:电机需定期清理散热片(每3个月),轴承每2000小时加注润滑脂;柴油机需检查燃油滤清器(每500小时更换)。
2.曲轴
功能:将旋转运动转化为连杆的往复运动,传递扭矩。
材质与结构:球墨铸铁(QT600-3)或锻钢(45#钢),含主轴颈(支撑轴承)、连杆轴颈(连接连杆),偏心布置确保活塞行程精准。
关键参数:主轴颈圆度≤0.01mm,表面硬度HRC50-55,使用寿命≥10000小时。
故障影响:轴颈磨损会导致振动增大(振幅>0.15mm),需磨削修复或更换。
3.连杆
功能:连接曲轴与活塞,传递力和运动。
结构:工字形截面(减轻重量),大头为剖分式(装连杆轴瓦),小头装活塞销衬套。
材质:40Cr合金钢锻造,热处理后硬度HB220-250,确保抗疲劳强度。
维护:检查大头瓦间隙(正常0.03-0.08mm),过大易产生异响和烧瓦。
二、压缩核心部件
1.气缸
功能:形成压缩腔室,空气在此被活塞压缩。
材质与加工:灰铸铁(HT250),内壁经珩磨(粗糙度Ra≤0.8μm),减少活塞环磨损。
结构:单缸容积0.5-5L,缸径50-300mm,缸壁铸有散热片(风冷)或水套(水冷)。
关键指标:圆度误差≤0.02mm,否则会导致活塞环偏磨,漏气率上升。
2.活塞与活塞环
活塞:铝合金(ZL109)或铸铁(HT200),呈圆柱形,顶部有凹坑(优化气流),裙部开槽安装活塞环。
活塞环:
气环(2-3道):合金铸铁(加入铬、钼),外侧与缸壁贴合,密封压缩空气(泄漏率≤3%);
油环(1道):弹簧张力支撑的刮油刃,将缸壁多余润滑油刮回曲轴箱,防止机油进入压缩腔。
更换标准:气环开口间隙>0.5mm、油环刮油刃磨损>0.2mm时必须更换。
3.进排气阀
功能:控制气流单向流动,进气时关闭排气、开启进气,压缩时反之。
类型与结构:
簧片阀:薄钢片(0.2-0.5mm)作阀片,弹簧复位,适用于小型机(流量≤1m³/min);
蘑菇阀:铸铁阀芯+弹簧,密封面宽,适用于中大型机(压力≥1MPa)。
寿命与维护:阀片寿命≥100万次,积碳会导致关闭不严,需每1000小时清洗。
三、辅助系统部件
1.冷却器
风冷:铜制散热片(片距2-3mm)+轴流风扇(转速1500r/min),适用于≤15kW机型,散热面积≥0.1m²/kW。
水冷:缸体水套+管式散热器,冷却水流量≥0.5L/(kW・min),出水温度≤45℃,需加装水质过滤器(防止结垢)。
2.润滑系统部件
油泵:齿轮泵或柱塞泵(压力0.2-0.4MPa),为曲轴、连杆轴承强制供油,大型机标配。
油滤器:纸质滤芯(精度10μm),过滤杂质,压差>0.1MPa时更换。
油位计:透明玻璃管,显示油位(需在1/2-2/3处),防止缺油导致干摩擦。
四、控制与保护部件
1.压力开关
功能:设定加载(如0.6MPa)和卸载(如0.8MPa)压力,超压时切断电机电源。
类型:机械式(膜片+触点)或电子式(精度±0.02MPa),后者支持远程监控。
2.安全阀
作用:超压保护,当压力超过额定值10%(如0.88MPa)时自动起跳排气。
要求:每年校验1次,起跳压力偏差≤3%,密封面需研磨(泄漏量≤0.1气泡/min)。
3.压力表
量程:1.5倍额定压力(如1MPa机型配1.6MPa表),精度1.6级,每6个月校准1次,确保读数准确。