Коленчатый вал компрессора | Производителя

Применение:
Коленчатый вал — это самая важная деталь компрессора. Коленчатый вал используется в машинах, которые меняют вращательное движение на прямолинейное возвратно-поступательное движение. Коленчатый вал используется в трансмиссиях поршневого компрессора, центробежного компрессора, компрессора с прямым приводом и других компрессоров.

Материалы:
Коленчатый вал — ключевая деталь компрессора, свойства коленчатого вала влияет на срок службы компрессора. Коленчатый вал используют для выдержки большой нагрузки и изгибающих сил, материалы коленчатого вала выбираются в зависимости от требования машин. Наша компания выбирает материалы по требованиям компрессоров, это обычно три вида материалов:

1. Чугун с шаровидным графитом:
A. Высокая прочность на растяжение, предел текучести может достигать до 600-900MPa.
B. Удобный и дешёвый материал для производства коленчатых валов.
C. Хорошие демпфирующие свойства и износоустойчивость и без поверхностной трещины.

2. Качественная углеродистая сталь:
A.Себестоимость качественной углеродистой стали ниже, чем легированной стали. Прочность такого материала может выполнить нормальное требование и растяжимость лучше чем чугуна со шаровидным графитом.
B. Сильная пластичность и хорошие физические, химические и механические свойства.

3. Легированная сталь:
A. Высокая прочность на растяжение, пластичность лучше чем у чугуна с шаровидным графитом и качественной углеродистой стали.
B. Высокая прочность и ударостойкость, физические, химические и механические свойства такого материала лучше чем у качественной углеродистой стали.

Особенности:
1. В производстве имеются станки с ЧПУ для шлифовки коленчатых валов и кругло шлифовальные станки с ЧПУ. Точность эксцентрикового расстояния достигает до±0.01mm, и точность наружных цилиндрических поверхностей достигает до ±0. 005mm.

2. Коленчатый вал имеет высокую твёрдость, прочность и способность выдерживать удар и нагрузку.

3. Материалы коленчатого вала содержат сплав, и шероховатость материалов достигает до Ra0.02. Поэтому материалы имеют хорошую износоустойчивость и смазываемость.

4. Компания Nazhen имеет специальные контрольные оборудования, чтобы строго контролировать параллельность и совпадение осей коленчатого вала. Трёхлинейный координатный измерительный прибор, прибор для измерения внешнего очертания, прибор для измерения шероховатости и так далее. Коленчатые валы нашей компании могут крутиться устойчиво и бесшумно, поэтому срок эксплуатации компрессоров значительно дольше.

Чертеж:

Компания NAZHEN признанный производитель точного коленчатого вала и поставщик коленчатого вала компрессора, специализирующийся на проектировании и изготовлении высококачественных коленчатых валов и специальной обработки. Существуют коленчатые валы, такие как коленчатый вал из чугуна с шаровидным графитом, коленчатый вал из углеродистой стали, коленчатый вал из легированной стали, кованый коленчатый вал под заказ. Полное производственное и испытательное оборудование, мы стремимся предоставлять высококачественные токарные коленчатые валы и решения, коленчатые валы компрессора воздуха могут изготавливаться на основе требуемых пользователем материалов и чертежей для удовлетворения потребностей клиентов

Шатун, коленчатый вал, подшипники, маховик и крейцкопф

• Рама, картер и блок-картер цилиндры поршни поршневые кольца
• Сальники, клапаны и смазочные устройства

Шатун крейцкопфного компрессора соединяет коленчатый вал с ползуном (крейцкопфом), бескрейцкопфного — непосредственно с поршнем (через поршневой палец). Шатуны представляют собой стержни фигурного сечения с верхней и нижней головками.

Рис. 23. Шатуны:

а — штампованный с косым разъемом, б — штампованный с одной разъемной головкой, в — точеный с отъемной нижней головкой

Шатуны выковываются из стали и выполняются различными по конструкции (рис. 23). Кривошипная головка шатуна — разъемная. Подшипник кривошипной головки называется мотылевым. Он имеет чугунные вкладыши, залитые баббитом.

Для лучшего сцепления баббита с телом шатуна или вкладыша на их внутренней поверхности делают специальные канавки в форме «ласточкиного хвоста», покрываемые перед заливкой слоем полуды. Залитый в подшипник баббит сначала обрабатывают на расточном станке, а затем тщательно пришабривают по краске к шейке вала. Разъемная головка шатуна стягивается шатунными болтами, являющимися деталями первостепенной важности для безопасной работы компрессора.

В плоскости разъема вкладышей мотылевого подшипника помещаются прокладки, регулируя толщину которых изменяют величину масляного зазора подшипника.

В шатунах с отъемной нижней головкой с помощью прокладок между головкой и телом шатуна можно регулировать величину вредного пространства компрессора. В шатунах с косым разъемом нижней головки применяют сменные тонкостенные вкладыши.

В верхние головки шатунов запрессовывают втулки, к которым подается принудительная смазка.

Коленчатый (или коренной) вал — одна из самых ответственных частей компрессора. Коленчатый вал имеет коренные и шатунные шейки и удлиненный конец с конусом и резьбой для крепления маховика. Шатунные шейки называют также мотылевыми. Шейки валов шлифованные. Переход от образующей шейки к щеке (галтель) выполняют в виде плавной кривой.

Через коренные подшипники коленчатый вал передает усилия от движущихся частей компрессора на раму. На мотылевых шейках коленчатого вала крепятся шатуны. С помощью коленчатого вала, колена которого вместе с шатунами образуют шатунно-кривошипный механизм, вращательное движение двигателя преобразуется в возвратно-поступательное движение поршней. Число колен вала кратно числу цилиндров компрессора.

Коленчатые валы выковывают или штампуют из стали с последующей обточкой и шлифовкой на станках. В щеках и шейкам коленчатых валов высверлены каналы с выходом на поверхность, по которым подается смазочное масло.

Уравновешивание сил инерции движущихся масс компрессора частично осуществляется противовесами, закрепляемыми на щеках коленчатого вала. Во время работы коленчатый вал испытывает переменные напряжения изгиба, среза и кручения, поэтому его делают из высококачественной стали. Для компрессоров малой и средней производительности применяют роликовые и шариковые подшипники качения.

Подшипники скольжения используют в основном в крупных компрессорных машинах. Они состоят из корпуса, крышки и вкладышей. Регулируют зазор вкладышей набором прокладок.

Маховик облегчает работу двигателя, запасая энергию в моменты нахождения поршня в среднем положении и отдавая ее при выходе поршня к крайним положениям (мертвым точкам). Маховики крупных горизонтальных компрессоров часто изготавливают как одно целое с ротором синхронного электродвигателя.

Маховики вертикальных компрессоров в случае ременной передачи от двигателя к компрессору служат одновременно и приводными шкивами.

При использовании клиновых ремней в маховиках протачивают соответствующие пазы.

Крейцкопф (ползун) соединяет прямолинейно двигающийся шток с шатуном, совершающим сложное движение. Шток поршня крепится через стальной палец к ползуну. Для регулирования вредного пространства служат специальные гайки.

4 основных компонента поршневого компрессора

4 основных компонента поршневого компрессора

2

АКЦИИ

Компрессоры, которые используются в газовых, химических и нефтехимических промышленных процессах, состоят из нескольких компонентов, каждый из которых стремится обеспечить определенный уровень поддержки машины.

Эти компоненты играют важную роль в управлении теплом, содействии вращению, повышении долговечности машины, сужении потока газа и даже в обеспечении эффективного выполнения другими частями своей задачи.

Хотя эти компоненты могут быть похожи в центробежных процессорах, их установка однозначно отличается от компонентов поршневых компрессоров.

Но тогда каковы основные компоненты поршневых компрессоров?

Читайте дальше, чтобы узнать!

Что такое поршневой компрессор?

Поршневой компрессор также известен как поршневой компрессор, поскольку в нем используются поршни, которым помогает коленчатый вал, повышающий уровень давления газов.

В этом случае газ сначала должен пройти через всасывающий коллектор, прежде чем попасть в цилиндр сжатия, где он сжимается.

Сжатие происходит за счет возвратно-поступательного движения поршня перед выпуском газа.

Основные компоненты поршневого компрессора

Основные компоненты поршневого компрессора и их функции определяют уровень функциональности машины. Детали этой объемной машины включают в себя:

1. Рамка
2. Цилиндры
3. Распорка
4. Поршень
5. Поршневые кольца
6. Крестовина
7. Коленчатый вал
8. Соединительный стержень
9. Клапан
10. Подшипники

1. Рама

Первое, что вы заметите в компрессоре, это его тяжелая и прочная рама, в которой заключены все вращающиеся компоненты, такие как цилиндр и направляющая крейцкопфа.

Каркас, также называемый картером, имеет квадратную или прямоугольную форму. Его роль заключается в поддержке коленчатого вала.

Несмотря на это, вы можете найти разъемные компрессоры или встроенные компрессоры, и в случае последних компрессор и силовые цилиндры двигателя установлены на одной раме и приводятся в действие одним и тем же коленчатым валом.

2. Цилиндры

Цилиндры представляют собой сосуды под давлением, содержащие сжимаемый газ, и поэтому они являются одним из наиболее важных компонентов поршневого компрессора.

В больших цилиндрах низкого давления эти детали изготавливаются из чугуна и снимаются с основной рамы.

Они также соединены с рамой через промежуточное звено, известное как дистанционная вставка.

В качестве альтернативы небольшие компрессоры с цилиндрами высокого давления, изготовленные из стали, крепятся непосредственно к основному корпусу компрессора.

Цилиндры поддерживают пластины нагнетательного клапана и всасывания и иногда имеют сменные вкладыши или втулки, которые придают изнашиваемой части цилиндра возобновляемую поверхность.

Вкладыши не соскальзывают с поверхности. Таким образом, они гарантируют, что если цилиндр изношен или поврежден, его можно будет легко заменить вместо того, чтобы покупать полностью новую систему, которая стоит дороже.

Функция цилиндров в поршневых компрессорах заключается в охлаждении машины во время цикла сжатия, который имеет тенденцию выделять тепло.

Это стало возможным благодаря использованию водяной рубашки или ребер в цилиндре, обеспечивающих подачу охлаждающего воздуха.

3. Распорка

Распорка отделяет цилиндр компрессора от рамы. Он может иметь одинарное, двойное или даже очень длинное отделение.

• В одиночной конструкции используется конструкция, в которой расстояние между диафрагмой и уплотнением цилиндра увеличено, чтобы предотвратить попадание какой-либо части штока в картер и сальник цилиндра.
• В двойной конструкции также используется такая же конструкция, при которой часть штока не входит в отсек, а картер расположен рядом с газовым баллоном.

Длинная часть, с другой стороны, помогает отделить часть штока поршня, которая входит в картер. Другая часть штока, которая входит в цилиндр, посылает свою смазку на дальнюю часть.

Таким образом, смазка не может попасть в цилиндр и загрязнить сжатый газ.

Существует четыре основных классификации проставок: тип A, тип B, тип C, тип D.

4. Поршень

Принцип работы компрессора в значительной степени зависит от поршня. Это потому, что поршень является компонентом, который фактически сжимает воздух.

Поршень должен иметь вес, прочность и быть совместимым со сжимаемым газом.

Он также передает энергию от картера к газу, содержащемуся в цилиндре, чтобы предотвратить утечку хладагента через зазор. Между поршнем и стенками цилиндра этот компонент обычно закрыт поршневыми кольцами.

Кроме того, поршень поршневого компрессора может быть изготовлен из алюминия или чугуна и перемещается в цилиндре вверх и вниз.

Его движение вызывает всасывание и сжатие хладагента.

5. Поршень

Кольца

Поршневые кольца наматываются на поршень, и когда поршень движется вверх и вниз по цилиндру, поршневые кольца соприкасаются со стенками цилиндра.

Из-за большого трения, возникающего при этом возвратно-поступательном движении, кольца необходимо часто заменять, чтобы обеспечить бесперебойную работу компрессора.

В некоторых случаях в качестве дополнительного поршневого кольца используется сменная лента или опорное кольцо.

Направляющее кольцо поршневого компрессора предназначено для снижения вероятности износа между цилиндром и поршнем.

Хотя кольца должны быть мягче стенки гильзы и цилиндра, для поршня могут использоваться различные типы колец: металлические и неметаллические.

• Например, неметаллические кольца, изготовленные из фторуглеродных соединений, в основном используются без смазки. Они также весят меньше, чем металлические кольца, и поэтому получили более широкое распространение, чем последние.
• Металлические кольца из бронзы или чугуна, как вариант, используются для смазки.

6. Крестовина

Крестовина позволяет вставлять поршень в отверстие цилиндра.

Использование крейцкопфа позволяет компрессору использовать узкий поршень, что обеспечивает более длинный ход и более высокую эффективность.

7. Коленчатый вал

Коленчатый вал является основным валом компрессора, второй вал является валом двигателя.

Вал вращается вокруг оси рамы и приводит в движение поршень, шток поршня и шатун.

• Этот компонент представляет собой коленчатый вал из кованой стали. Это в больших компрессорах, которые работают выше 150 кВт (200 л. с.).
• Для машин, которые работают с машинами мощностью менее или равной 150 кВт, используется коленчатый вал из ковкого чугуна.

Кроме того, коленчатый вал поршневого компрессора соединяется с электродвигателем прямо или косвенно с помощью системы ремней и шкивов. Пользовательский двигатель может быть разработан в соответствии с размерными спецификациями конкретного приложения.

При вращении вала двигателя коленчатый вал также совершает вращательное движение, которое дает поршню возможность совершать возвратно-поступательные движения внутри цилиндра.

Но сначала необходимо соединить шток с коленчатым валом и штоком, чтобы поршень мог совершать движения вверх и вниз.

8. Шатун

Когда дело доходит до коленчатого вала и поршня, шатун соединен между ними.

В зависимости от мощности, с которой работает машина, можно использовать шатун из кованой стали или ковкий чугун.

Первый используется в компрессорах мощностью более 150 кВт (200 л. с.), а второй используется в компрессорах мощностью около 150 кВт или меньше.

В физическом соединении одна сторона штока соединена с поршнем с помощью поршневого пальца.

В качестве альтернативы, другая сторона шатуна соединяется с коленчатым валом с помощью соединительной крышки шатуна.

Хотя соединение может показаться простым, оно необходимо для придания коленчатому валу вращательного движения, которое также помогает поршню перемещаться внутри цилиндра.

Таким образом, шатун меняет вращательное движение на возвратно-поступательное.

9. Клапан

Функция клапана компрессора состоит в том, чтобы позволить газу течь в правильном направлении, блокируя газ, который может течь в нежелательном направлении.

Соответственно, эти клапаны размещаются на каждом рабочем конце цилиндра. На одном конце будет набор впускных клапанов для подачи газа в цилиндр, а на другом конце — два выпускных клапана.

Клапаны в поршневых компрессорах также бывают различной конфигурации. К ним относятся:

• Кольцевой клапан
• Тарельчатый клапан
• Пластинчатый клапан

– Клапан кольцевого типа

В клапанах этого типа используется одно или несколько круглых колец, в которые встроен узкий канал. Затем их можно разместить на центральной линии седла клапана через шпильку.

Их преимущество в том, что они имеют низкий уровень напряжения, так как нет точек концентрации напряжения.

С другой стороны, сложность поддержания равномерного управления потоком в каждом из колец имеет и обратную сторону.

Клапаны кольцевого типа также имеют рекомендуемый перепад давления нагнетания 30 МПа или 60 МПа и скорость вращения 600 об/мин.

– Клапан тарельчатого типа

Этот тип клапана состоит из нескольких компрессоры, работающие в среднем диапазоне давлений.

Преимуществом является высокая эффективность потока. Это связано с обтекаемой формой уплотнительного элемента и используемой большой высотой подъема.

Недостатком, напротив, является неспособность противостоять неравномерному распределению потока.

Поэтому они рекомендуются до перепада давления 15 МПа или давления нагнетания 30 МПа и 600 об/мин.

– Клапан пластинчатого типа

Клапан пластинчатого типа имеет ту же концентрическую конструкцию, что и кольцевой клапан, хотя на этот раз кольца соединены вместе.

Рекомендуемый перепад 20 МПа и давление нагнетания 40 МПа.

10. Подшипники

Подшипники являются не последним компонентом, учитывая, что их можно найти по всему корпусу компрессора.

Они обеспечивают правильное позиционирование других компонентов компрессора в радиальном и осевом направлениях.

Примером являются коренные подшипники, которые закреплены в раме для обеспечения правильной посадки коленчатого вала.

Имеется также подшипник шатунной шейки, который расположен между шатуном и коленчатым валом.

Другие подшипники, которые можно найти, это подшипники крейцкопфа и подшипники поршневого пальца.

Заключение

Это основные компоненты поршневого компрессора, и каждый из них работает рука об руку, чтобы обеспечить его высокий уровень производительности.

Также стоит отметить, что хотя эти машины могут быть изготовлены разными производителями, их компоненты схожи.

Тем не менее, качество материала на этот раз будет определять уровень функциональности, который он может обеспечить.

Значение картера поршневых компрессоров

Значение картера поршневых компрессоров

2

АКЦИИ

Картер, также известный как рама, является важным компонентом поршневого компрессора, в котором размещены все его вращающиеся части, включая шатун и крейцкопф. Номинальная мощность рамы определяется максимальной мощностью, которая может быть эффективно передана через коленчатый вал на цилиндры.

Поршневые компрессоры являются одними из наиболее широко используемых компрессионных машин различных типов и размеров. Также известные как поршневые компрессоры или оборудование постоянного объема с переменным давлением, представляют собой инструменты объемного вытеснения, которые эффективно сжимают газы с помощью поршня и выталкивают газы под высоким давлением, следуя правилам возвратно-поступательного движения.

Поршневые компрессоры состоят из нескольких компонентов, без которых они никогда не будут функционировать должным образом. Одним из важнейших компонентов поршневого компрессора является рама, также известная как картер.

В этой статье основное внимание уделяется раме и ее важности для общей конструкции поршневого компрессора.

Рама поршневого компрессора A.K.A. Картер

Производители поршневых компрессоров оценивают рамы по максимальной раме и постоянной мощности, нагрузке на шток и скорости. Рама поршневого компрессора, также называемая картером, представляет собой прочную и тяжелую отливку, в которой размещены все вращающиеся компоненты машины. На картере установлены направляющая крейцкопфа и цилиндр.

Корпус компрессора имеет форму прямоугольника или квадрата. Основная цель картера поршневого компрессора — обеспечить достаточную поддержку коленчатого вала.

Номинальная мощность картера определяется максимальной мощностью, которая может эффективно передаваться через коленчатый вал на цилиндры поршневого компрессора. Нагрузка на шток относится к силе, действующей на шток поршня за счет перепада давления между двумя концами поршня.

Корпус каждого поршневого компрессора рассчитан на максимальное количество цилиндров. Однако на раме машины не указан режим работы компрессора или количество ступеней.

Некоторые поршневые компрессоры смазывают ходовую часть рамы с помощью встроенных насосов с приводом от вала, в то время как другие поставляются с более обширной системой смазки, установленной на салазках. Ходовая часть размещена в картере компрессора. Он состоит из шатуна и крейцкопфа, которые соединяют шток поршня с коленчатым валом и преобразуют все его вращательное движение в возвратно-поступательное линейное движение.

Различные категории картера

Независимая рама может использоваться для цилиндров компрессоров широкого диапазона размеров, а также для различных применений. Картеры компрессоров обычно делятся на интегральные или сбалансированно-оппозитные (разборные).

• Картер цельного типа

Картеры цельного типа отличаются тем, что силовые цилиндры двигателя и цилиндры компрессора блестяще установлены на одном картере и приводятся в движение одним и тем же коленчатым валом.

• Балансно-оппозитный (разборный) картер

Разборные (симметрично-оппозитные) картеры можно отличить по расположенной рядом паре кривошипов, сдвинутых по фазе на 180 градусов. Шатуны устроены так, что движение поршня в противоположном направлении эффективно уравновешивает движение каждого поршня.

Другие важные компоненты поршневого компрессора

Вот некоторые из наиболее важных компонентов поршневого компрессора:

Коленчатый вал

Коленчатый вал большого поршневого компрессора, обычно мощностью более 200 лошадиных сил (150 кВт), изготовлен из кованой стали. Для сравнения, коленчатый вал компрессоров мощностью менее 200 лошадиных сил (150 кВт) изготовлен из ковкого чугуна.

Коленчатые валы поршневых компрессоров непосредственно связаны с приводом для передачи вращательного движения. При использовании принудительной смазки внутри коленчатого вала предусмотрен просверленный масляный канал.

Коленчатые валы поставляются со съемными противовесами для адекватной компенсации вращательного дисбаланса и возвратно-поступательного дисбаланса. Коленчатый вал должен быть динамически сбалансирован выше 800 оборотов в минуту (об/мин).

Распорка

Распорка представляет собой разъемный корпус, соединяющий цилиндр с рамой. Дистанционная вставка может быть одинарной, двойной или удлиненной. Этот компонент компрессора может быть закрытым или открытым и иметь несколько отсеков.

Основное назначение деталей с большим расстоянием — эффективное предотвращение попадания смазочных материалов в цилиндр из картера. Без этого действия смазка, поступающая в машину через цилиндр, загрязняет сжимаемый газ.

Но для смазываемых цилиндров прокладка предохраняет синтетическую смазку от порчи картерной смазкой.

Отсеки внутри промежуточной вставки собирают и эффективно контролируют утечку набивки, особенно когда газ является легковоспламеняющимся или токсичным. Утечка может представлять собой инертный буферный газ, используемый для предотвращения утечки токсичного газа в атмосферу.

Распорки подразделяются согласно API-618 на типы A, B, C и D.

Цилиндр

Цилиндр — это часть поршневого компрессора, удерживающая давление. Этот жизненно важный компонент вмещает нагнетание и клапаны. Цилиндры поршневых компрессоров малой мощности, т. е. до 100 кВт, непосредственно связаны с картером, т. е. корпусом компрессора.

А вот цилиндр поршневого компрессора большей мощности – т.е. выше 100кВт – соединяется с картером компрессора через проставку.

Большинство цилиндров поршневых компрессоров в обрабатывающей промышленности часто оснащаются стандартными гильзами. Основная цель сменной гильзы — обеспечить возобновляемую поверхность изношенной части цилиндра.

Это сэкономит пользователям много денег вместо замены всего цилиндра, как только канал уже изношен или на металле имеются царапины.

Цилиндры компрессоров большой производительности поставляются со сменными линейными направляющими. Но в поршневых компрессорах меньшей производительности, особенно в одноступенчатых моделях, все сменные вкладыши не столь экономичны и, следовательно, могут быть недоступны.

Цилиндры снабжены системой охлаждения для минимизации повышения температуры во время цикла сжатия. Охлаждение обычно осуществляется с помощью водяных рубашек.

Если водяная рубашка внутри цилиндра невозможна, в цилиндрах предусмотрены вентиляторы для воздушного охлаждения. Однако в большинстве случаев процедура строго ограничена специальными или небольшими машинами.

Материалы цилиндра

Цилиндр поршневого компрессора, особенно более крупных моделей низкого давления, обычно изготавливается из чугуна.