[工學(xué)]壓縮機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書最終版(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 83。3030 Ⅰ級(jí)連桿尺寸計(jì)算31Ⅰ級(jí)連桿桿體的強(qiáng)度校34 Ⅱ級(jí)連桿尺寸計(jì)算35Ⅱ級(jí)連桿桿體的強(qiáng)度校37 連桿材料377 軸承38 滾動(dòng)軸承及其結(jié)構(gòu)確定388 聯(lián)軸器399 填料和刮油器40 填料的基本要求40 填料的結(jié)構(gòu)40 材料選擇4010 氣路系統(tǒng)4141 液氣分離器、緩沖器和儲(chǔ)氣罐4111 潤(rùn)滑系統(tǒng)4212 冷卻系統(tǒng)4343 冷卻介質(zhì)的選擇4313結(jié)語(yǔ)44參 考 文 獻(xiàn)46致 謝48XI常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 言壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械，屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的工作機(jī)。它的種類多、用途廣，有“通用機(jī)械”之稱。在石化領(lǐng)域[8]，往復(fù)式壓縮機(jī)主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；不斷開發(fā)變工況條件下運(yùn)行的新型氣閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，應(yīng)用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，通過綜合模擬預(yù)測(cè)壓縮機(jī)在實(shí)際工況下的性能；強(qiáng)化壓縮機(jī)的機(jī)電一體化，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行和聯(lián)機(jī)運(yùn)行； 在動(dòng)力領(lǐng)域，活塞式壓縮機(jī)目前占有主要市場(chǎng)。但隨著人們對(duì)使用環(huán)境及能耗、環(huán)保等方面要求的提高，螺桿和渦旋空氣壓縮機(jī)開始占有一定的市場(chǎng)； 在制冷空調(diào)領(lǐng)域，往復(fù)式制冷壓縮機(jī)作為一種傳統(tǒng)的制冷壓縮機(jī)，適用于制冷量較廣范圍內(nèi)的制冷系統(tǒng)。雖然目前它的應(yīng)用還比較廣泛，但市場(chǎng)份額正逐漸減小。[3]活塞式壓縮機(jī)包括：構(gòu)架包括含有放電室和冷卻室的缸蓋。冷卻室是鄰近放電室并包圍著放電室。構(gòu)架還包括了一個(gè)吸入室，壓縮室和一個(gè)曲柄室。冷卻室是孤立于吸入室。氣體是從構(gòu)架外面進(jìn)入吸入室。可旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸支持整個(gè)構(gòu)架。凸輪安置在曲柄室內(nèi)。活塞是通過凸輪連接到旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為活塞的往復(fù)。密封構(gòu)件切斷冷卻室和外部的溝通，使得壓縮機(jī)氣缸蓋密封。通過引入一個(gè)互連的冷卻室和曲柄室。當(dāng)曲軸被電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿使活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在汽缸頂部外圈裝有環(huán)形吸氣閥片，頂部中央則裝有環(huán)形排氣閥片，閥片上均設(shè)有氣閥彈簧。汽缸內(nèi)的活塞由上向下移動(dòng)時(shí)，缸內(nèi)容積增大，壓力下降，于是吸氣管中壓力為P1的空氣便頂開吸入閥進(jìn)入缸內(nèi)，直到行程的下死點(diǎn)為止，這樣便完成了一個(gè)吸入過程。當(dāng)活塞從下死點(diǎn)向上回行時(shí)，被吸入的氣體受到壓縮，壓力因而升高，吸氣閥片在缸內(nèi)氣體壓力和彈簧的作用下迅速關(guān)閉，活塞繼續(xù)上行，缸內(nèi)容積不斷減小，壓力升高，當(dāng)缸內(nèi)壓力升到P2時(shí)，氣體便頂開排氣閥進(jìn)入排氣管路，活塞繼續(xù)上行，直到上死點(diǎn)。當(dāng)活塞由上死點(diǎn)向下死點(diǎn)回行時(shí)，排氣閥在彈簧和排氣管中壓力的作用下關(guān)閉，壓縮機(jī)又開始下一個(gè)吸氣過程。如此周而復(fù)始，完成循環(huán)。 往復(fù)壓縮機(jī)分類方法很多[7]：按在活塞的一側(cè)或兩側(cè)吸、排氣體，可分為單動(dòng)和雙動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)；按氣體壓縮次數(shù)可分為單極、雙極和多級(jí)壓縮機(jī)；按壓縮機(jī)所產(chǎn)生的最終壓力可分為低壓、中壓和高壓壓縮機(jī)；按排氣量可以分為小型、中性和大型壓縮機(jī)；按壓縮氣體的種類可分為：空氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)、氫壓縮機(jī)等。隨著近幾年經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，行業(yè)集中度有所提高，供貨進(jìn)一步向大企業(yè)集中，氣體壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)向布局逐步合理的新局面發(fā)展。通過經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性重組的推進(jìn)，不少劣質(zhì)企業(yè)退出，優(yōu)秀企業(yè)已找準(zhǔn)定位，突出主業(yè)，不斷做大做強(qiáng)，達(dá)到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，承擔(dān)起國(guó)家重大技術(shù)裝備項(xiàng)目。在相關(guān)政策方面，為應(yīng)對(duì)全球性金融危機(jī)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的影響，早在09年年初，國(guó)家已經(jīng)制定了一系列的刺激經(jīng)濟(jì)方案，重點(diǎn)調(diào)整振興包括石化、冶金等氣體壓縮機(jī)的下游產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的十大產(chǎn)業(yè)。這些措施對(duì)氣體壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了積極的影響，這也是2009年下半年壓縮機(jī)行業(yè)經(jīng)濟(jì)逐漸利好的主要原因。在開拓國(guó)際市場(chǎng)方面，壓縮機(jī)行業(yè)應(yīng)積極而謹(jǐn)慎地探索自己的國(guó)際化道路。目前，壓縮機(jī)行業(yè)國(guó)際化步伐緩慢，尤其是在2009年一整年中，壓縮機(jī)出口形勢(shì)都不容樂觀，這主要表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平與國(guó)外同類企業(yè)存在一定差距，尤其是目前還沒有形成真正意義上的具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型國(guó)際企業(yè)集團(tuán)。未來三年，我國(guó)石油、化工、冶金、船舶、環(huán)保、清潔能源等行業(yè)將進(jìn)一步發(fā)展，壓縮機(jī)市場(chǎng)需求前景依然看好。如大推力往復(fù)式壓縮機(jī)、工藝螺桿壓縮機(jī)、大排量無油壓縮機(jī)、高壓大排量壓縮機(jī)、機(jī)車配套壓縮機(jī)、低噪聲船用壓縮機(jī)等。2010年，是壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展的新起點(diǎn)，預(yù)計(jì)行業(yè)未來呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。首先是結(jié)構(gòu)調(diào)整將有重大突破。當(dāng)前我國(guó)壓縮機(jī)行業(yè)存在一系列深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，包括總體產(chǎn)能過剩，低水平產(chǎn)能比重過大；企業(yè)規(guī)模小而且分散，產(chǎn)業(yè)集中度低；生產(chǎn)力布局不合理現(xiàn)象依然存在；企業(yè)節(jié)能減排的任務(wù)重；科技創(chuàng)新能力不強(qiáng)；資源控制力不強(qiáng)，保障體系建設(shè)滯后等。這些深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，決定了2010年壓縮機(jī)行業(yè)必須下大力量，突出抓好結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，認(rèn)真解決影響壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展的重大問題。第二，行業(yè)內(nèi)要大力推動(dòng)共性技術(shù)研究開發(fā)，掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。當(dāng)前，壓縮機(jī)行業(yè)共性技術(shù)的科研經(jīng)費(fèi)投入不足，研究開發(fā)力量薄弱。2010年，各企業(yè)應(yīng)加大在我國(guó)重點(diǎn)培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)裝備研發(fā)力量。可以有計(jì)劃、有步驟地加強(qiáng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研究中心、行業(yè)科研院所等共性技術(shù)研究開發(fā)平臺(tái)的建設(shè)，重點(diǎn)支持原創(chuàng)性技術(shù)、共性技術(shù)及戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)，并培養(yǎng)一支既精通基礎(chǔ)技術(shù)又熟悉行業(yè)技術(shù)的高科技人才隊(duì)伍，努力掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和重要產(chǎn)品的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。第三，進(jìn)入加快發(fā)展制造服務(wù)業(yè)階段。當(dāng)前，壓縮機(jī)行業(yè)存在一些不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的缺陷，如缺少高端技術(shù)，企業(yè)規(guī)模偏小等。面臨這些問題和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，壓縮機(jī)企業(yè)極需提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式。在制造過程中重視服務(wù)，從市場(chǎng)調(diào)研、售后，直到產(chǎn)品報(bào)廢回收，努力為客戶提供以知識(shí)密集、附加值高為特征的服務(wù)項(xiàng)目，則是壓縮機(jī)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。現(xiàn)代服務(wù)業(yè)大部分是以人力資本和知識(shí)資本作為其主要投入，這對(duì)壓縮機(jī)企業(yè)在解決發(fā)展、升級(jí)問題的同時(shí)，提升競(jìng)爭(zhēng)力也具有重要支撐作用。與國(guó)外往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)水平相比，我國(guó)的主要差距為基礎(chǔ)理論研究差，產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)能力低，工藝裝備和實(shí)驗(yàn)手段后，產(chǎn)品技術(shù)起點(diǎn)低，規(guī)格品種、效率、制造質(zhì)量可靠性差。另外，技術(shù)含量高和特殊要求的產(chǎn)品還滿足不了國(guó)內(nèi)需求。本說明書包括活塞式壓縮機(jī)的總體設(shè)計(jì)，熱力、動(dòng)力計(jì)算，主機(jī)和輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，潤(rùn)滑，排氣量調(diào)節(jié)以及安裝調(diào)整等內(nèi)容，還介紹了國(guó)內(nèi)已經(jīng)使用的各種活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。此外，壓縮機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)所涉及的單位換算，常用數(shù)據(jù)、公式和材料，氣體特性圖表。由于本人的專業(yè)知識(shí)有限，本設(shè)計(jì)的誤差和缺點(diǎn)在所難免，希望老師批評(píng)指正，以期在以后加以充實(shí)完善。2總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)及參數(shù)公稱容積流量： 6 m3/min壓縮介質(zhì)： 空氣進(jìn)氣壓力： 大氣壓公稱排氣壓力： 1 MPa(表)排氣溫度： ＜180℃設(shè)計(jì)活塞壓縮機(jī)應(yīng)符合以下基本原則[3]： 、排氣壓力，及有關(guān)使用條件的要求。 （應(yīng)理解為壓縮機(jī)需要大修時(shí)間間隔的長(zhǎng)短），足夠高的使用可靠性（應(yīng)理解為壓縮機(jī)被迫停車的次數(shù)）。 。 。 。 、新技術(shù)、新材料。 。 、重量輕。壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩方面，即氣缸排列的型式（指氣缸中心線的排列位置）和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)氣缸排列的型式不同，有立式壓縮機(jī)、臥式壓縮機(jī)、對(duì)稱平衡型壓縮、對(duì)置型壓縮機(jī)及角度式壓縮機(jī)。角度式壓縮機(jī)，氣缸中心線具有一定的角度，但不等于零度和180℃。按氣缸中心線的位置不同，又可以分為W型、V型（如圖1）、L型和扇型。由于本設(shè)計(jì)排氣量和排氣壓力比較小，選擇角度式中的V型壓縮機(jī)，使其具有較好的平衡性，同一曲拐上相鄰的汽缸中心線夾角做成90176。它的好處：1 各列的一階慣性力的合力，可用裝在曲軸上的平衡重達(dá)到大部分或完全平衡，因此，機(jī)械可有較高的轉(zhuǎn)數(shù)。2 氣缸彼此錯(cuò)開一定的角度，有利于氣閥的安裝和布置，因而使氣閥的流通面積有可能增大（相對(duì)于立式壓縮機(jī)而言），中間冷卻器和級(jí)間管道可以直接裝在機(jī)械上，結(jié)構(gòu)緊湊。3 可以將若干列的連桿連結(jié)到同一曲拐上，曲軸的拐數(shù)可減少，機(jī)械的軸向長(zhǎng)度可縮短，因此主軸頸可以采用滾動(dòng)軸承。 活塞式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有：無十字頭和帶十字頭[28]兩種，