1、北京金凯威通用机械有限公司隔膜式压缩机培训隔膜式压缩机培训G3VG3V1、什么是隔膜式压缩机？2、金属膜片式压缩机与往复活塞式压缩机相比较 3、金属膜片式压缩机的基本结构及工作原理4、G3V实例讲解隔膜压缩机因其具有特设的膜片，将被压缩的气体与外界分隔而得名。也称为“膜式压缩机”。隔膜压缩机中，气缸的功能由一个膜腔来完成，所谓膜腔即是由具有穹形型面的缸盖和弹性膜片所组成的空腔，膜片周边被紧固密封在缸盖与配油盘之间，当膜片受油压上下挠曲变形时，膜腔中的容积随之变化。从而将压力传递 给 膜 腔 中 的 气 体，使 其 被 压 缩。一、隔膜式压缩机形式上：相对于活塞机来说，它们的相同点在于都是容积式
2、压缩机，都是通过容积的变化来达到压缩气体的目的；两者的最主要的区别在于活塞机是通过活塞与气缸组成的空腔的容积变化来压缩气体，而隔膜机则如上所述，是通过膜腔的容积变化来压缩气体。性能上：膜压机适用于较大的压缩比，因为压缩气体的气腔表面积与气体的容积比（接触表面积大，所以散热性能好，因此可选取较大的压缩比，膜压机的压缩比一般选取15左右，有时压缩比可达25左右，所以可用较少的级数获得较大的压力；而往复活塞是压缩机的压缩比一般都在2-4之间，小型和微型压缩机在冷却条件较好时压缩比可高达6-8，循环压缩机的压缩比一般在1.1-1.3。二、金属膜片式压缩机与往复活塞式压缩机相比较由于膜压机工作是靠膜片的
3、来回折动（挠度变形）完成的，膜片挠度变形受到膜片材料温度和疲劳等性能的限制，所以膜片不能过渡的挠曲，为减小膜片过渡挠曲以提高膜片的工作寿命，就得增大气缸盖的直径，气缸盖大到一定程度又受到膜片材料来源的限制，所以膜压机的排气量受到限制，单缸在常压进气时最大排气量在50m3/h以内。膜压机的特点是：大的压缩比，非常高的排气压力，非常好的气密性能，很强的耐腐蚀能力，小的容积流量。对金属膜片材料要求：高弹性、高强度、耐疲劳、耐腐蚀。金属膜片式压缩机的基本结构及工作原理膜压机的机身和运动部件与往复活塞式压缩机的结构原理基本相同，它们的不同点是膜压机的活塞不与压缩介质接触而活塞式压缩机的活塞都直接与被压缩
4、介质接触。所以称为隔膜压缩机。气缸盖4和支承孔板1（配油盘）在它们的端面上分别加工出特殊的曲面，金属膜片的周边被紧紧的夹持在它们的中间，从而就被分割构成了气腔和油腔；气腔气缸盖曲面和膜片之间包含的空间结构，油腔由活塞顶部和膜片之间所包含的空间构成；曲柄连杆机构7带动活塞往复运动，周期的改变着油腔内的油液压力，高压油推动膜片2，迫使它随着活塞往复运动的频率折动，改变着气腔的容积，在进、排气阀的配合下实现四个过程：膨胀进气压缩排气，完成一次循环过程。为了每次循环都使气腔中的气体能全部排出去（合理的剩余气体除外），所以每次都必须使膜片完全贴紧气缸盖曲面，因此油液压力必须高于排气压力一定值，一般排油压
5、力高于排气压力5-15%最少不得低于1.5kg/cm2。为满足此项需要，在曲轴的一端设置了柱塞式补偿油泵，在每次完成一次循环后及时的向油腔内外冲一定量的油液，补偿进油的量，应略多于活塞周边的泄油量+油液的压缩量，所以能保证膜压机的正常工作运行。油腔内油液压力靠设置在油腔上的弹簧式油压控制阀（调压阀或气液随动阀）控制，使每次排泄油的压力都在规定范围内以保证膜压机的正常工作运行。G3V-20/1-200型 隔膜式压缩机一、用途及总体结构概述：隔膜式压缩机是一种特殊结构的压缩机，气腔（缸）内没有摩擦也不需要润滑，被压缩的气体不与任何润滑剂接触，密封性有非常好，所以特别适用于压缩输送高纯、稀有气体、有
6、毒、易爆、腐蚀性强的气体等。它能提供的压力范围很广。可以从很低的压力直到2000kgf/cm2，（在国际实验室已有高达7000kgf/cm2压力的样机）所以该种机型是石化工业、原子能工业，空分行业、军工、科研等单位不可缺少的设备之一。二、主机结构型式和主要组件及主要技术参数：主机为V形结构，二级压缩，水冷却，滚动轴承，飞溅润滑，电动机驱动，三角皮带传动，活塞行程130mm，曲轴转速一般都控制在400r/min左右。由一下主要零部件组成：曲轴箱组件、曲轴连杆活塞组件、缸体组件，传动组件和补偿油泵油路组件系统及气水管路系统。主要技术性能指标：压缩介质：空气排气量：20m3/h一级吸、排气压力：px
7、1=0(表压)ph1=1113kgf/cm2二级吸、排气压力：px2=1113kgf/cm2 ph2=200kgf/cm2级间安全阀态定值：14.515kgf/cm2三、隔膜式压缩机在总装中各种配合的控制值1、总装时曲轴轴向应具有0.30.5mm间隙，因为压缩机在工作中温度会升高（一般应65），以防止曲轴工作中受热膨胀，影响正常工作。2、为了防止渗漏油，曲轴箱的分箱面上应涂薄薄一层清漆,再紧固。3、曲轴箱体的滚动轴承配合为过渡配合。两轴承孔中心线对分箱面应平行允差0.2mm。两轴承孔的同轴度允差0.01mm。4、在加工箱体轴承孔前必须先装好1：50锥销两个，以保证箱体的各个位置精度。5、大皮带
8、轮锥孔光洁度6，用标准锥塞规着色检验，接触面积不少于50%，并且应均与分布。皮带轮加工成品后应作静平衡试验，允许重量偏差20g以内，以保证平衡运转。6、缸体装配中，配油盘下支脚与缸体支脚的间隙应0.10.05mm。在紧固缸盖、缸体周边螺栓时应逐步对角均匀拧紧（拧紧力可分为四次，第一次30%力，第二次60%力，第三次8590%力，第四次100%力）。工作中不允许有渗漏油存在。7、配油盘和气缸盖上各孔不允许有毛刺存在，但也不许倒大角。8、活塞外径与销孔两中心线应垂直允差0.02/100mm，不相交度允差0.15mm，活塞环槽两端面对外径应垂直允差0.05/100mm。9、曲轴两端轴颈与曲柄两中心线
9、不平行允差0.02/100mm。两端轴颈与装飞轮的锥度轴颈跳动允差0.03mm。锥度表面着色检查应不少于50%，且应接触均匀。10、连杆大、小头孔平行度允差0.02mm。11、十字头外径与销孔垂直度允差0.02/100mm。销孔与顶面平行度允差0.02/100mm。活塞杆头部兰盘与垫环轴向间隙0.040.10mm。12、活塞环开口间隙：=D(t1-t2)mm,式中：D 气缸直径（mm）t2 活塞环工作温度，通常取排气温度（0C）t1 检测 时的环境温度，通常取室温（0C）铸铁 =1.1x10-5/0C填F4 =35x10-5/0C尼龙6 =911x10-5/0C铝合金=2.3x10-5/0C
10、活塞环材料的线胀系数（1/0C）G3V1-00 剖面核心部件辅助系统曲轴连杆部件气缸部件机身部件气阀部件气水管路及冷却器部件系统油路系统及仪表管路调压阀部件曲轴组件活塞连杆组件传动部件水路气路冷却器部件分离器部件一级调压阀部件二级调压阀部件转子油泵部件补偿油泵部件主副一级气缸二级气缸一进一排二进二排一级排气压力一级排油压力二级排油压力二级排气压力 曲轴组件包括曲轴、平衡重及两者之间的连接件等，曲轴有三个主要分，即主轴颈、曲柄和曲柄销，曲柄和曲柄销构成的弯曲部分称之为曲拐，根据机器的要求，一根曲轴可以由一个或者几个曲拐组成。隔膜压缩机采用的曲轴为蛇形曲轴，顾名思义，曲轴形状呈蛇形。且我公司生产的
11、隔膜式压缩机的曲轴，除部分机型外，一般没有平衡重。GV3系列的曲轴属于曲拐轴，与公司其他型号的活塞机一样。在曲轴中，曲柄销是与连杆大头配合的部位，同时也是最主要的受力部位，曲轴通过与连杆的配合，将其圆周运动转化为同一平面内连杆的上下运动。曲轴连杆活塞组件的作用：在电动机等件驱动和连杆带动下使活塞作往复直线移动。曲轴和连杆都承受着巨大的周期性的交变载荷，所以曲轴和连杆的破坏多是疲劳破环。因此对曲轴和连杆要进行疲劳强度校核。零件明细表技术要求技术要求：1、曲轴非加工部分应锉光，各部件不应有裂纹、斑疤等疪病存在，精加工表面不允许有凹痕和碰伤。2、65H8锥度表面用标准量规着色检验接触表面积不少于50
12、%，且均匀分布。3、非加工表面涂以红色耐油漆。4、按JB5442-91进行磁粉探伤。5、平衡铁的外表面应光洁技术要求技术要求：1、活塞环在槽内应活动灵活，相邻两活塞环的开口位置相1202、铜套40F8的摩擦面上不允许有夹层、剥落和缺口等缺陷。3、铜套油孔、油槽尖角处倒圆、去毛刺。4、连杆体两端压入铜套后，其两孔的平行度和圆柱度公差值应与压入前相同。5、连杆体要去飞刺，不加工表面涂以红色耐油漆。6、活塞外圆表面及活塞环槽两端面不允许有影响质量的缩松、锐边、凹痕等缺陷。7、活塞不加工表面清干净，活塞顶部允许有顶角孔。8、销40h6表面热处理，HRC55-62，同一零件上的硬度差不应超过3个单位。9
13、、销外圆表面不允许有凹痕、裂纹、擦伤、毛刺及夹杂物。10、活塞环硬度HRB98-107，同一片的硬度差不大于3个单位。11、活塞环用2.5x104pa的应力作弯曲试验时，其永久形变不大于10%。12、活塞环材料的弹性系数与抗弯强度之比不大于220。13、活塞环表面不允许有裂纹、疏松、孔眼、碰伤等缺陷及飞边毛刺，但允许在开口两端内棱角上有不大于0.5毫米的缺口。14、活塞环在量规（135.04）内进行漏光试验，每处漏光弧长不超过25，在同一片环上漏光弧长总和不超过45，漏光的径向间隙不大于0.02，但在活塞环离开口处30 范围内不允许有漏光。15、同一环片上的径向厚度差不大于0.12；活塞环两端
14、的挠曲度不大于0.04。16、活塞环的热稳定性：活塞环放在135.04 直径的环规内，在350 10温度下保温50小时，弹力的消失不大于25%。17、活塞环内圆在工艺保证无毛刺时，允许不倒角；活塞环不允许有残磁。技术要求技术要求：1、连杆小头铜套压入后，油孔的位置应与图示位置一致。2、活塞杆与十字头连接处在径向应滑动自如。3、活塞杆螺帽拧紧后与活塞杆在钻5D4销孔，销装入后两端点铆不允许有跳动。4、活塞环表面不应有缩松、砂眼、夹渣等铸造缺陷，以及锐边，毛刺和凹痕。5、两端面翘曲度用塞尺检查允差0.04。6、径向透光间隙允差0.02，在圆周上不多于两处，每处不超过36，切距开口出不大于15。7、
15、同一活塞环的径向厚度允差0.1。8、集中负荷弹力19.624.5N（22.5kgf）9、销40h6表面，热处理HRC5562同一零件上的硬度差不应超过3个单位。10、销外圆表面不允许有凹痕、裂纹、擦伤、毛刺及夹杂物。11、主连杆去毛刺。12、十字头的不加工表面清沙干净，125e8表面不允许有毛刺和影响质量的缩松擦伤，锐边和凹痕等缺陷。机身也称机座，供放置曲轴、连杆、十字头等组件以及其它辅助设备，压缩机的机身呈箱型并放置曲轴，故也称为曲轴箱。其设计要求如下：（1）足够的强度与刚度，尤其刚度更为重要。（2）易于拆装运动零、部件。（3）结构力求简单、各壁面与肋条设置应符合力学要求等。隔膜式压缩机采用
16、的立式机身结构，机身同时也是油路系统的一个中转站。曲轴箱（机身）组件的作用：它是压缩机传动机构的定位和导向。曲轴轴承（主轴承）的支承，缸体组件与它牢固联接，十字头和活塞以机身滑道为导向往复移动等。它承受着巨大的作用力（拉伸力和压缩机），作用在活塞与气缸盖上的力和运动部件质量的惯性力。零件明细表技术要求技术要求：1、箱体和箱盖应去毛刺，清砂，吹扫干净。2、组装时分箱面处涂以薄薄的一层清漆。3、分割面错位不得超过1。4、箱体需作渗漏试验：注入煤油60深，历时半小时不允许有渗漏现象，渗漏试验后，箱内表面涂红色耐油漆。技术要求缸体组件，由缸体、配油盘（它在一定圆内钻通很多孔）、金属膜片、和缸盖并用多个
17、螺栓将它们紧固在一起，组装成气缸体。气缸盖和配油盘的一个平面上都分别加工出特殊的曲面，在它们之间夹持着金属膜片，膜片将它们分成两个腔室，膜片与缸盖包含的空间称为气室，膜片与配油盘包含的空间称为油腔。在活塞的往复移动压缩油液，膜片在油液驱动下随着反复折动，周期性的改变着气室容积并在气阀的配合下完成输送气体。技术要求：1、装配前零件应清除毛刺和脏物，清洗干净。2、膜片应校正，四周螺钉应均匀拧紧结合面，不得有渗漏现象。3、缸盖周边螺栓扭矩为226N m(23kgf-m)。4、缸盖4孔的曲面端及1.5槽的边沿不得有毛刺，应修成圆角R0.2。5、缸盖曲面及P面不许有毛刺，擦伤，气孔，划伤及影响气密性的缺
18、陷。6、铸件不得有夹渣、疏松、气孔、裂纹等缺陷，并进行彻底清砂。7、缸体不加工表面涂耐油防锈漆。8、缸体水压试验3MPa，历时30分钟不得有渗漏现象。9、配油盘曲面端的12孔边沿应彻底清除毛刺，并尖角倒圆R0.2，表面粗糙度允许倒成0.2 x 45，但尖棱不得高出曲面。10、配油盘两端面和曲面上不得有任何碰伤划痕。11、膜片经加工整定后应除去氧化皮等杂物，且表面不允许有划痕、擦伤、折痕、锈蚀和斑点等影响使用的缺陷。12、膜片的翘曲不能大于1。3.2零件明细表技术要求技术要求：1、装配前，应将所有零件彻底清除毛刺、切屑及其他污物，并彻底清洗干净。2、精加工表面上不得有锈迹存在。3、装入缸套时，为
19、防止擦伤缸套上的O型圈，应预先往缸体孔壁上涂一层适量的润滑油。4、装入缸套垫圈和螺钉时应注意将螺钉均匀牢固拧紧。5、注意保持配油盘螺钉与缸体端面之间的间隙0.040.156。6、预紧定位螺柱上的螺母时，应对称，逐步地均匀拧紧，预紧力矩为735Nm。7、缸体水压试验压力29.4Mpa，30分钟不得渗漏。8、螺母和螺栓不得有裂纹、凹痕、毛刺等缺陷；螺栓两端允许保留中心孔。9、缸盖曲面端的5-3和6-3.8孔不得有毛刺，尖角应修圆R0.2。10、缸盖精加工面上不得有任何碰伤或划痕。11、缸盖表面不得有裂纹、锻伤、斑疤或夹渣等缺陷。12、水路水压试验压力为0.3Mpa，5分钟内不得渗漏。13、膜片需经
20、热定型处理。14、表面平整、无划伤、折痕、氧化皮等缺陷。15、配油盘精加工表面不得有任何碰伤或划痕；磨后退磁。技术要求技术要求：1、组装前所有零件应彻底清除毛刺，并清洗干净。2、组装前检查阀座、阀片不得有残余磁性。3、组装后用煤油试验，历时一分钟不得有滴状渗漏。4、升程限制器在离子氮化前彻底清除毛刺。5、弹簧表面不得有裂纹、结疤等缺陷。6、阀座研磨表面不应有切痕，擦伤等缺陷；彻底清除毛刺。7、阀座磨后彻底退磁。8、阀片用钢板表面应光滑，无折痕、裂纹、夹灰、夹杂和气泡，非金属夹杂物不超过二级半，其中氧化物和硫化物各自不得超过一级半。9、阀片热处理后不得锤击校平。10、阀片不准有切痕、擦伤、硬度计
21、锥体压痕，表面脱炭层以及其他降低疲劳强度的缺陷。11、阀片不许有磁；精磨后因消除应力。总进水口二级气缸一级冷却器二级冷却器二级出水管一级回水管一级气缸一级出水管分离器出水冷却器一级排气压力表出气进气口一级气缸二级气缸一级排气管一级进气管二级吸气管二级排气管二级排气压力表一级缸体转子油泵部件技术要求技术要求：1、大皮带轮的皮带槽应在同一平面内。2、皮带槽表面上不允许有气孔等铸造缺陷。3、轮缘加工后壁厚应均匀。4、加工完毕后作静平衡试验，许用不平衡矩，允许600克-厘米。5、允许在轮缘P面上钻孔，孔径不大于14，孔深不大于120.6、650-0.074 锥孔用标准量规着色检验其接触面积不少于50%
22、，并均匀分布。7、小皮带轮的皮带槽表面上不允许有气孔等铸造缺陷。油路系统，它是由柱塞式补偿油泵、机械式油压调态阀和各种单向阀及管路组成，随着曲轴转动，有规律的工作，以保证隔膜压缩机的正常工作。补偿油泵的工作，在每次完成一次工作循环后及时的向油腔内补充一定量的油液，补进油的量，应略多于活塞周边泄漏的油量。油压调态阀的工作，为了每次循环都使气室中气体能全部排出（合理的余隙容积内剩余气体除外），所以排油压力一般要高于排气压力515%各种单向阀都应动作灵敏密封性好。补偿油泵转子油泵一级排油压力二级排油压力一级调压阀二级调压阀柱塞弹簧进油阀挡进油阀体排油阀体排油阀挡柱塞柱塞套油泵体压盖油封接杆钢球阀罩技
23、术要求油流向技术要求：1、阀座与阀应精密研合。2、调节弹簧压力在1.37Mpa时不能渗漏，压力1.671.77Mpa时阀门完全开启。3、调节接头，使调压阀手柄向上，用螺母锁紧。油流向技术要求：1、阀座与阀应精密研合。2、调节弹簧压力在19.6Mpa时不能渗漏，压力2.522.5Mpa时阀门完全开启。3、调节接头，使调压阀手柄向上，用螺母锁紧。技术要求：1、主要技术规格：（1）、钢球升程 h：进油阀1.10.1 排油阀0.90.1。（2）、柱塞行程 s：4。（3）、补油量 Q：大于150g/min（19.6Mpa压力下）2、装配时：（1）、将钢球装入进油阀体和排油阀体时，应先将钢球与阀口砸合，再装入进油阀挡和排油阀挡，并注意旋紧，然后用煤油试验，不得有 渗漏现象。（2）、装入柱塞套时，应将其4孔与油泵体8孔对正。（3）、装配后应进行排油压力不低于19.6Mpa的台架试验，历时5分钟，不得有不上油或密封处渗漏等现象。
