氣缸是活塞式壓縮機工作部件中的主要部分。根據壓縮機不同的壓力、排氣量、氣體性質等需要,應選用不同的材料與結構型式。基本要求是:應具有足夠的強度與剛度;應具有良好的冷卻、潤滑及耐磨性;應盡可能地減少余隙容積和氣體阻力;應有利于制造和便于檢修;應符合系列化、通用化、標準化的“三化”要求,以便于互換。
一般說來,工作壓力低于60×105Pa的氣缸用鑄鐵制造;工作壓力在(60~200)×105Pa的氣缸用稀土球墨鑄鐵或鑄鋼;更高壓力者用碳鋼和合金鋼鍛造。
與活塞外圓相配合的氣缸(或缸套)的內壁表面稱為工作表面(也稱鏡面)。為增加氣缸耐磨性和密封性,工作表面的加工要求較高,一般表面粗糙度Ra不大于0.4μm;中等直徑(D≤600mm)的氣缸,表面粗糙度Ra=0.4~0.8μm;大直徑(D>600mm)的氣缸,表面粗糙度Ra不大于1.6μm。
根據氣缸的冷卻方式,可分為風冷和水冷兩種。風冷式氣缸一般用于小型低壓移動式壓縮機。它的結構簡單,重量輕,靠氣缸外所鑄環向或縱向散熱片強化散熱。大部分壓縮機的氣缸用水冷卻,鑄鐵氣缸可鑄成有冷卻水道的雙層壁或三層壁結構。冷卻水道包圍著氣缸工作容積、閥室及填料函。多層氣缸冷卻效果好,但鑄造較困難。
此外,氣閥在氣缸上布置方式對氣缸結構有很大影響。布置氣閥的主要要求是:通道截面積大,余隙容積小,安裝和修理方便。氣閥在氣缸蓋上,其軸線與氣缸軸線平行或成角度,稱軸向或斜向布置。另一種是氣閥配置在氣缸體上,氣閥軸線與氣缸軸線相垂直,稱徑向布置。再一種是混合布置,常用于雙作用氣缸,蓋側氣閥采用軸向配置,軸側氣閥采用徑向或斜向布置,以減小余隙容積和氣缸長度。
對小型無十字頭的壓縮機,為簡化氣缸結構,可用組合氣閥,安裝在缸蓋上。組合閥是把吸氣閥與排氣閥組合在一起,比單個閥更好地利用了端蓋面積,且余隙容積也較小。
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