(1) 吸气过程 当活塞向左运动时，气缸内的工作容积逐渐增大而压力逐渐降低。当压力 降至稍低于进气管中压力时，进气管中气体便顶开吸气阀进入气缸，直到活塞达到最左位置 （又称内止点）时，工作容积为最大，吸气阀开始关闭。
(2) 压缩过程 当活塞向右运动时，气缸内工作容积缩小，而气体压力逐渐增大。由于吸 气阀有止逆作用，故气缸内的气体不能倒流到进气管中。同时，因排气管中的气体压力又高 于气缸内部的压力，气缸内的气体无法从排气阀流出，而排气管中的气体因排气阀的止逆作
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用，也不能进入气缸内。此时，气缸内的气体量保持一定，随着活塞的右移，气体压力不断 升高。
(3) 排气过程 当活塞右移到一定的位置时，气缸内气体压力升高到稍高于排气管中气体 压力，气体便顶开排气阀进入排气管中，直至活塞运动到最右位置（又称外止点）为止。排 气阀关闭，活塞再次左移，上述过程重复出现。
积由V1压缩至V2，压力由p1上升到p2，气体状 态发生了变化，是一个热力过程。直线 2-3 表
示排气过程，因排气压力p2不变，故为一平行 于V的直线。直线 3-4 表示排气结束，下一个
循环开始，气缸内气体压力由排气压力p2急剧 下降至吸气压力p1。曲线 4-1-2-3-4 就表示压 缩机的一个理论循环，所围成的面积为该理论
如图 8 所示。这种类型压缩机的汽缸分布在曲轴两侧，相对列的曲拐角为180° ，相对列
活塞对动运动（即相对列活塞总是相向运动或相背运动）。由于相对列往复运动质量为对动运 动，若各列往复运动质量相等，则往复惯性力可以完全平衡。
图 6 立式压缩机
图 7 卧式
若电机配置在曲轴一端，根据电机位置的不同，对称平衡型压缩机又有 H 型和 M 型之分。 若电机配置在曲轴一端则为对称平衡 M 型压缩机，如右图所示。若电机配置在列与列中间， 则为对称平衡 H 型压缩机，如左图所示
图 8 对称平衡型压缩机
（3）对置式压缩机
如图 9 所示。它的基本结构与对称平衡类似，但相对列的曲拐角不等于180° ，各列往复
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运动质量并非对动。它除具有一般卧式压缩机的优点外，列数多时能获得较好的动力平衡， 而且在某些特殊场合下比对称平衡型更为优越。
4．3 角式压缩机
此类压缩机的基本结构特点是各列汽缸轴线呈一定夹角布置。按汽缸轴线夹角布置形式， 角度式压缩机可分为 V 型、W 型、L 型等，分别如图 10 所示。它们的特点介于立式和卧式压 缩机之间。
5．2 曲轴
曲拐轴简称曲轴。它主要包 括轴颈、曲柄和曲柄销等部分， 如图 13 所示。曲轴搁置在机身轴 承上的部分，称为主轴颈；与连 杆连接的部分称为曲柄销；把主 轴颈和曲柄销连接起来的部分称 为曲柄。曲柄与曲柄销组合在一 起称为曲拐。曲拐轴的特点是曲 柄销的两段均有曲柄，形成曲拐。 为使曲轴不产生过大的挠度，两 相邻轴颈之间一般只设一个曲 拐。对称平衡型压缩机的曲轴， 因两曲拐很近，则可设一对曲拐。
轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。 考虑到主轴的中心线与轴承座中心线的不同心，以及轴在受力后产生弯曲变形，压缩机
主轴承常采用双列向心球面滚子轴承。 滑动轴承有整体式和剖分式两种。压缩机主轴承均为剖分式，由两块或四块轴瓦组成。
5．3 连杆
连杆是连接曲轴与十字头（或活塞）的部件。其作用是把曲轴的旋转运动变为十字头（或 活塞）的往复运动，并将动力传递给活塞。连杆包括连杆体、大头和小头三部件。目前使用 广泛的的是开式连杆，连杆大头作成剖分式。
1．3 活塞式压缩机的分类 活塞式压缩机可根据它的主要技术特性及结构特性进行分类。 按生产能力分为： 微型、小型、中型、大型压缩机； 按排气压力分为：低压、中压、高压、超高压压缩机； 按气缸中心线布置分为：立式、卧式、角式、对称平衡式、对置式压缩机； 按级数分为：单级、双级、多级压缩机； 按气缸工作容积情况分为：单作用、双作用、级差式压缩机。 此外，还可以按压缩机的列数（即连杆数）分为单列、双列和多列压缩机；按冷却方式
开式连杆如图 14 所示。大头由大头盖和与杆体连成一体的大头瓦座两部分组成，其内放 大头瓦。大头盖与大头瓦座之间加有垫片，以便调整大头瓦和曲柄销的间隙，并用连杆螺栓 连接，螺栓上加有防松装置，以防螺母松动。杆体截面有圆形、矩形、工字形等，一般内有 油路。
图 14 连杆
连杆小头与十字头销相配。小头孔内装有耐磨的小头瓦，常用的小头瓦为带有油槽的整 体铜套。
5．4 十字头
十字头是连接摆动的连杆和往复运动的活塞的零件，具有导 向和传力作用。
十字头由十字头体、滑板、十字头销等组成，按十字头体与 滑板的连接方式，可分为整体式和可拆式。整体式十字头如图 15 所示。滑板和十字头体作成一体。在滑板上镶有巴氏合金，并开 有油槽以便润滑。
十字头与活塞杆的连接常用螺纹连接和法兰连接的形式。各 种连接方式均应采取防松措施，以保证连接的可靠性。
循环所消耗的功，它是吸气、压缩和排气过程
做功的总和。
图 3 理论压缩循环
2．2 示功图 为了了解压缩机的实际压缩循环，可用示功仪来测量气缸内气体压力随活塞行程变化的关
系，得到压缩机的实际循环指示图，如图所示。由于图中曲线包围的面积表示功耗的大小， 故又称为示功图。图中a-b线为实际压缩过程线；b-c线为排气过程线；c-d线为膨胀过程线；d-a 线为吸气过程线；p1、 p2分别为名义吸气压力和 名义排气压力。与理论循环相比，实际压缩循环 有余隙存在，气体不能排净。所以实际压缩循环 比理论压缩循环多了一个余隙气体的膨胀过程 c-d。由于气阀阻力及热交换的影响，吸气过程、 压缩过程和排气过程曲线也发生了变化。
的不同分为风冷式和水冷式压缩机；按所处理介质的不同分为空气压缩机、氮氢气压缩机、 二氧化碳压缩机等。
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第二节 压缩机的压缩循环
2．1 理论压缩循环
压缩机的理论压缩循环可用p-V图（p为气体压力；V为气缸容积，它等于气缸截面积F和
活塞行程S的乘积）表示，如图所示。直线 4-1
表示吸气过程，因吸气过程气体压力p1不变， 故为平行于V轴的直线，V1为气缸的进气容 积。曲线 1-2 表示压缩过程，气体在气缸内容
影响很小。此外气体密度对压缩机性能的影响不太显著，故机器的通用性好。 活塞式压缩机的主要缺点是： ① 结构较复杂，易损件较多，维护、检修和安装均较麻烦。 ② 由于往复惯性力的限制，转速较低。当需要较大排气量时，其机体庞大，笨重并需
大型基础，因此，当排气量较大时，不宜采用活塞式压缩机。 ③ 排气不连续，造成气流脉动，严重时产生气流脉动共振，会造成管网或机件的损坏。 ④ 一般气缸内要用润滑油，使气体带油。若对气体质量要求较高，压缩后气体的净化 任务繁重。
主轴右侧汽缸为双作用气缸，刚体上设置有径向布置的吸、排气阀各两个。在刚体的另 外两侧有两个圆法兰孔（图中未表示）分别与吸排气管相连。两吸气阀与吸气法兰孔有气道 相通，两排气阀与排气法兰孔也有气道相通。曲轴左端汽缸为双体级差式汽缸，缸体由两部 分组成，有止口对中，用螺栓固连成一体。缸体两端各径向设置一个吸气阀一个排气阀。
图 2 活塞式压缩机机构简图
1．2 活塞式压缩机的特点 活塞式压缩机的主要优点是： ① 适用压力范围广 可用于低压（包括真空）、中压、高压和超高压。 ② 效率高 其效率高于回转式压缩机和速度式压缩机，大型活塞式压缩机的绝热效率在 80%以上。 ③ 适应性较强 排气量范围较广，在较小排气量下也能保持较高的效率，而且排气量受排气压力波动的
图 12 机体 图 13 曲轴
曲轴运转中所需润滑油，通常是从轴承处通过主轴颈加入的，并通过曲轴内部加工的孔 道引至曲柄销。为了平衡惯性力和力矩，常在曲柄销对面，曲柄的另 一端上装有平衡重块（或
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称平衡铁），并用螺栓固定。 曲轴从机身（或机座）壁穿出，因此必须设置轴封，以防润滑油外漏。 主轴颈装有主轴承，用于支撑主轴，减少主轴与支承之间的磨损，保持主轴的旋转精度。
图 11 KOA 压缩机的典型结构
第五节 活塞式压缩机的组成部件
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活塞式压缩机主要包括机体、曲轴连杆机构、气缸、活塞、气阀以及填料函等部件。
5．1 机体组件
机体组件包括机身、中体、机座（曲轴箱）、中间接筒和端接筒等部件。机体内部装有曲 轴、连杆、十字头，外部承接气缸、电机及其他附属部件，共同组成整台机器。
十字头与连杆小头的连接，是用十字头销来实现的。 十字头销分为浮动销和固定销两种。 十字头的润滑油一般通过导轨下方加入，经十字头体中的油 路达到十字头销及滑板。滑板上开有油槽，以利润滑。有时润滑
图 15 十字头
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油从连杆大头通过油孔到小头，以便润滑十字头销。 5．5 气缸
气缸由缸体、缸盖和缸座等部分组成。内部设有工作腔、气道、冷却水套、润滑油接管、 指示器孔等。气缸的结构形式多种多样，按气缸的冷却方式不同，气缸可分为风冷式和水冷 式。按气缸容积的利用情况，气缸分为单作用、双作用和级差式气缸。活塞在气缸中做往复 运动时，只有活塞一侧气缸空间是工作容积的气缸为单作用气缸；活塞两侧气缸空间都是工 作容积，各自进行压缩工作循环的气缸为双作用气缸；级差式气缸是由不同尺寸的气缸首尾 相连组成，由同一根活塞杆带动不同尺寸的活塞。
图 1 活塞式压缩机
活塞式压缩机种类繁多，结构复杂，但基本结构大致相同。图 2 所示为有十字头的活塞 式压缩机简图。压缩机主要由机身、曲轴、连杆、活塞、气缸和吸、排气阀、十字头、滑道、 活塞杆和填料函等组成。
压缩机运转时，电动机带动曲轴作旋转运动，通过连杆使活塞作往复运动。曲轴旋转一 周，活塞往复运动一次，气缸内相继实现吸气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
气缸轴线在空间的位置是压缩机型式的基本特征。根据气缸轴线在空间的位 置，压缩机可分为立式、卧式、角式三大类。
4．1 立式压缩机
此类压缩机的基本结构特点是汽缸轴线在空间呈直立布置，如图 6 所示。
4。2 卧式压缩机
此类压缩机的基本结构特点是汽缸轴线水平布置，传动机构中带有十字头。又分为下面 几种。