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[打印] [关闭] 发布时间：[2016-10-10 16:05]
气阀是设备在压缩机气缸上操控气体进出的部件，气阀对压缩机经济性与可靠性有着首要影响，常被比作压缩机的“心脏”。大型压缩机排气量大、功率大，通常气阀设备直径大。在各种结构型式压缩机气阀中，由于网状阀与环状阀气流通道呈圆环状，气阀通流面积与设备面积之对比大，因此大型压缩机广泛选用网状阀与环状阀，以便气阀有出色的经济性。无油压缩机气缸内无润滑油，气阀内也不存在润滑油，因此压缩机气阀工作进程中应无抵触或许气阀运动元件选用自润滑材料。气阀依照阀片材料分类，可分为带金属阀片气阀与带塑料阀片气阀。金属阀片材料通常选用2Cr13、3Cr13、30CrMnSiA等，金属阀片具有强度高、硬度高、耐高温、线膨胀系数小、本钱低、厚度小等利益。塑料阀片材料通常选用尼龙、聚醚醚酮等，塑料阀片具有出色的抗疲乏及抗冲击功用，自润滑性好，一同带塑料阀片气阀密封功用较好，工作时噪声小。压缩机气阀计划首先是气阀的结构计划，下面分别谈论用于大型无油压缩机的带金属阀片气阀与带塑料阀片气阀的结构计划。
2、带金属阀片气阀的结构计划
环状阀可分为通常环状阀与气垫阀，网状阀分为有抵触网状阀与无抵触网状阀。由于通常环状阀工作进程中阀片与升程限制器导向凸台有抵触，气垫阀工作进程中阀片与升程限制器气垫腔壁有抵触，有抵触网状阀工作进程中阀片与导向块有抵触，因此选用金属阀片的通常环状阀、气垫阀、有抵触网状阀都不能极好适用于大型无油压缩机。目前，在大型无油压缩机中运用最为广泛的选用金属阀片的气阀为图1所示无抵触网状阀。
图1中，从下至上依次为阀座、阀片、升程垫片、缓冲片及升程限制器。通常，阀片在靠基地固定部位与外侧运动部位之间计划1 个弹性臂。阀片上压有弹簧，称之为阀片弹簧。升程垫片可以置于阀片与缓冲片之间，也可以置于阀片两头。缓冲片通常选用2片，缓冲片在靠基地固定部位与外侧运动部位之间计划2个弹性臂。缓冲片开有径向槽或是圆孔，以便阀片弹簧穿过缓冲片压在阀片上。缓冲片上压有弹簧，称之为缓冲片弹簧。中止状态下，缓冲片弹性臂在缓冲片弹簧力效果下最大挠度为升程的40%支配。
从理论上讲，无抵触网状阀可以不需要缓冲片与缓冲片弹簧，这么，气阀结构就简略多了。但实习标明，用于大型无油压缩机中的无抵触网状阀，假如不选用缓冲片与缓冲片弹簧，气阀的寿数极低。缓冲片与缓冲片弹簧能大幅下降阀片与升程限制器的磕碰速度以及阀片倾侧运动的崎岖，大幅前进气阀寿数，一同还有利于气阀及时关闭。图1 无抵触网状阀计划的要点与难点是缓冲片弹性臂的计划。当缓冲片弹性臂刚度较小时，压在缓冲片上的弹簧力较小，缓冲效果较小，阀片简略损坏;当缓冲片弹性臂刚度较大时，压在缓冲片上的弹簧力较大，缓冲片弹性臂两头部因应力较大而简略发作疲乏开裂。事实上，国内许多压缩机气阀计划人员为避免缓冲片弹性臂两头部应力过大，而把缓冲片弹性臂刚度计划得较小，缓冲片上不再设置缓冲片弹簧，一同把升程垫片置于缓冲片两头，但这么一来，缓冲效果显着下降。为处理这一难题，需要对图1中缓冲片结构进行改善。
图2所示气阀与图1所示气阀结构类似，不一样的地方在于缓冲片结构不一样。图2所示气阀中缓冲片基地固定部位没有弹性臂，缓冲片自身计划成为一弹性体，因此这种缓冲片称之为自弹缓冲片。自弹缓冲片最外环与基地固定部位之间由多条弹性筋联接，其在缓冲片弹簧力效果下的弹性变形首要是指各弹性筋的变形。自弹缓冲片除最外环外，里边各环由直槽断开。这么，一方面阀片弹簧可以从这些槽中穿过压在阀片上，另一方面最首要的是可以下降缓冲片自身的刚度。通常用于大型无油压缩机无抵触网状阀中的自弹缓冲片弹性筋较多，为4-8条;弹性筋较长，其变形长度为最外环到基地固定部位之间距离;弹性筋较宽，与对应阀片筋宽一同;因此自弹缓冲片刚性系数较大，而一同工作进程应力较小，自身有出色的可靠性。自弹缓冲片单条弹性筋上通常可设置1-2个缓冲片弹簧。
由于存在倾侧运动，网状阀阀片并非全体与阀座及升程限制器磕碰，磕碰仅发作在有些，首要是最外环，因此网状阀片最外环最简略损坏。为前进网状阀片运用寿数，阀片最外环对比其它环宽1-3。为避免无油压缩机气阀弹簧与升程限制器弹簧孔壁抵触磨损过大然后影响气阀可靠性，气阀弹簧通常选用截锥螺旋紧缩弹簧。当气阀弹簧选用圆柱螺旋紧缩弹簧时，升程限制器弹簧孔应为阶梯孔。为减小倾侧运动的崎岖，阀片弹簧与缓冲片弹簧通常分布于阀片与缓冲片外侧。
3、带塑料阀片气阀的结构计划
由于塑料与金属线膨胀系数相差较大，为避免阀片在升程限制器气垫腔中卡死，因此气垫阀通常不选用塑料阀片。塑料阀片基地部位通常不设置弹性臂，因此无抵触网状阀也不能选用塑料阀片。用于大型无油压缩机的带塑料阀片气阀的结构首要有图3、图4 两种型式。图3带塑料阀片环状阀阀片各环独立，形状简略，加工制造方便，与其它结构型式气阀对比，还有较好的气密功用与抗堵塞、抗液击功用。图4带塑料阀片网状阀阀片各环连成一体，悉数阀片起落较为一同;气阀设备直径相一同，网状阀通常流道数较多，功率较高。
图3带塑料阀片环状阀与传统带金属阀片环状阀结构计划有许多类似的地方，但也有许多不一样的地方。由于塑料相对金属强度、硬度较低，因此塑料阀片对比金属阀片厚许多，阀座密封边也较宽。由于塑料具有出色的抗疲乏及抗冲击功用，带塑料阀片气阀升程较大，气阀流道较宽，流道数较少。塑料线膨胀系数比金属大许多，塑料阀片通常不通过外圆导向，因此升程限制器上一圈导向凸台仅为一片阀片导向。对于工作气体含较多杂质的压缩机，带塑料阀片环状阀升程限制器结构计划时，在与环状阀片接触的环形表面开设环形抗堵塞凹槽。
图4带塑料阀片网状阀与传统带金属阀片网状阀结构计划类似，但也有一些本地不一样。当塑料阀片接受较大会合载荷时，阀片变形也较大，因此带塑料阀片网状阀弹簧数较多，单个弹簧刚度较小，各弹簧均布于阀片上。塑料网状阀片通常比金属网状阀片联接筋略多，阀片最外环对比其它环宽。图4 结构气阀塑料网状阀片直接与阀座及升程限制器磕碰，磕碰速度大，一同由于存在倾侧运动，阀片应力杂乱，阀片最外环简略疲乏开裂。为前进气阀运用寿数，一些压缩机气阀出产公司在图4中塑料网状阀片与升程限制器间选用图1中结构型式的金属缓冲片，当然也可以选用图2中结构型式的金属自弹缓冲片，这么效果非常好。有些压缩机气阀出产公司则在图4中塑料网状阀片与升程限制器间增加一片与阀片完全相同的缓冲片。图4结构气阀增设缓冲片后，气阀总厚度增大。
大型无油压缩机带塑料阀片气阀计划时，一定要明晰阀片材料的力学功用、物理功用与化学功用，特别是材料的弯曲强度、拉伸强度、冲击强度、弹性模量、热变形温度、硬度、线膨胀系数、密度等。塑料的功用不只与基本成分有关，还与填充剂成分与含量、加工质量等有关。
4、结语
当大型无油压缩机气阀选用金属阀片时，可以选用图1结构无抵触网状阀，也可以选用图2结构带自弹缓冲片无抵触网状阀，但显着图2结构气阀可靠性非常好。图1结构气阀计划时，需计算阀片、缓冲片弹性臂的刚度、应力及等效运动质量。图2结构气阀计划时，需计算阀片弹性臂与缓冲片的刚度、应力及等效运动质量。当大型无油压缩机气阀选用塑料阀片时，可以选用图3结构环状阀，也可以选用图4结构网状阀。图3结构环状阀有出色的抗堵塞、抗液击功用;图4结构网状阀功率较高，为前进图4结构气阀的可靠性，可在阀片与升程限制器间设置缓冲片。带塑料阀片气阀结构计划时，必须考虑塑料的各种功用。跟着特种工程塑料概括功用的不断提高，制造本钱不断下降，带塑料阀片气阀在大型无油压缩机中运用会越来越广泛。
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