15T2半无油活塞式空气压缩机设计和开发

论文摘要

本文是以南京英格索兰压缩机有限公司开发的一种活塞式压缩机作为研究对象,此开发的产品是一种新型号半无油活塞式压缩机。为了保证半无油活塞式压缩机最终排出的压缩气体无油,在结构上进行了创新,采用中体和十字头结构,在十字头上安装刮油环,同时给中体通入一定压力的空气,来控制润滑油不串入压缩气腔。活塞式压缩机热力计算得到性价比最高的三级活塞式压缩机结构,同时进行气体损失分析,计算排气量和压缩机的轴功率和电动机功率。活塞式压缩机的动力计算得到压缩机的飞轮距,同时准确地分析压缩主机内部运动零件的受力情况,并在曲轴上增加适当重量的平衡块,平衡内部零件受力情况,基本消除压缩机机组的振动。使用有限元分析方法对连杆和活塞进行强度校核。在工程试验阶段,根据国家压缩机标准的要求,对压缩机主机的排气量、排气温度、耗油量、振动和噪声等参数进行测量,并做了疲劳性试验。试验数据显示满足国家压缩机标准要求和设计输入要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 课题开发背景和研究的意义
• 1.2 活塞式空气压缩机在工业系统广泛运用
• 1.3 活塞式空气压缩机的研究现状和发展趋势
• 1.4 三类空气压缩机的技术特征
• 1.5 本课题研究的内容
• 2. 半无油活塞式压缩机总体设计
• 2.1 机组总体设计
• 2.2 总体设计借鉴成熟活塞式压缩机产品结构
• 2.3 总体结构分析
• 2.4 本章小结
• 3.半无油活塞式压缩机热力计算
• 3.1 新产品设计的技术指标
• 3.2 半无油活塞式压缩机热力计算
• 3.2.1 计算各级名义吸、排气压力和温度
• 3.2.2 功率计算
• 3.3 本章小结
• 4.半无油活塞式空气压缩机动力分析
• 4.1 概述
• 4.2 曲柄连杆机构运动的惯性力和飞轮距计算
• 4.3 曲柄连杆机构运动的惯性力平衡和平衡重计算
• 4.4 本章小结
• 5.半无油活塞式压缩机结构设计
• 5.1 活塞
• 5.2 环组件
• 5.3 气阀组件
• 5.4 十字头组件
• 5.5 连杆组件
• 5.6 曲轴组件
• 5.7 曲轴箱和中体组件
• 5.8 轴承
• 5.9 曲轴箱密封和防爆装置
• 5.10 主机轮
• 5.11 本章小结
• 6. 半无油活塞式压缩机结构强度计算
• 6.1 概述
• 6.2 活塞强度分析
• 6.3 连杆强度分析
• 6.4 本章小结
• 7.半无油活塞压缩机工程试验
• 7.1 试验内容与基本要求
• 7.2 试验项目
• 7.2.1 流量和功率测试
• 7.2.2 温度和油耗量的测量
• 7.2.3 空压机噪声测量和振动测量
• 7.2.4 疲劳性试验
• 7.3 本章小结
• 8.结论与展望
• 8.1 本文的工作总结
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献