什么是双作用气缸

什么是双作用气缸
什么是双作用气缸

什么是双作用气缸
压缩机是电冰箱制冷循环的动力,它好比电冰箱的心脏.电冰箱借助这个心脏,使制冷剂在系统管道中循环.压缩机是电冰箱的主要部件.制冷压缩机的种类较多,下面作一介绍.
制冷压缩机的分类方法比较多,按压缩气体的方式,可分为容积式压缩机和速度式压缩机；按压缩机曲柄与活塞的连接形式可分为,曲柄连杆机构和曲柄滑杆机构；按活塞在气缸内作用的情况可分为,单作用式,双作用式和级差式；按压缩机和电机的连接形式可分为开启式、半封闭式和全封闭式压缩机.
容积式压缩机是压缩机中的气体被压缩、体积变小而使气体压力增高的压缩机.即在工作过程中容积发生变化的压缩机,称为容积式压缩机.容积式压缩机又可分为往复活塞式压缩机和旋转活塞式压缩机.
1．往复活塞式压缩机 电冰箱上常用往复活塞式压缩机,它与电动机同轴,一起装在密封壳内,所以又叫全封闭式压缩机.活塞式压缩机是通过曲柄连杆(或称曲柄滑管)将电机的旋转运动变为活塞的往复直线运动,靠活塞在气缸中的运动改变气体的容积来完成气体的压缩与传送.往复活塞式制冷压缩机型号编排方法是：
第一个数字表示压缩机的缸数；
第二个字母表示所用制冷剂种类.例如氟里昂字母用“F”表示,氨用字母“A”表示；
第三个字母表示压缩机的结构特征,如“W”表示汽缸是W形排列的,S表示汽缸是扇形排列的,M表示全封闭型压缩机；V表示汽缸是V字形排列的；
第四个数字表示汽缸的直径.如2F6．3,表示采用氟作制冷剂、双缸、缸径为6．3cm的制冷压缩机.
往复式压缩机,目前有以下4种.①曲柄连杆式：活塞的运动通过曲柄连杆传动.主轴为曲柄型,并为一点支承,受力小,适应于300W以下的压缩机组,②曲轴连杆式,活塞的运动由曲轴、连杆传动,这种机构使各部分受力均匀,因此使用寿命长,适应于各种功率的压缩机组；③曲柄滑管式：曲柄轴拨动“丁”字形活塞体横管中的滑块、作弹性结合传动.由于这种结构无连杆装置,加工装配比较简单、适合大批生产.目前家用电冰箱上的压缩机大多采用这种结构形式；④电磁振动活塞式：这种压缩机利用交变磁场使铁芯产生振动,推动活塞作往复运动.这种压缩机转换效率高,结构简单,但加工技术复杂、难度大,目前冰箱上采用的不多.
2．旋转活塞式压缩机
(1)旋片式：在旋转活塞体上有2～4片可滑动的刮片,并随着旋转过程压缩气体.
(2)定片式：刮片被装在汽缸体上,刮刀刃面刮挤旋转的活塞外圆.
旋转活塞式压缩机具有体积小,结构简单,效率高,噪声小等优点.目前有取代往复活塞式压缩机的趋势,在家用冰箱中已经采用.
3．全封闭式压缩机
全封闭式压缩机组是用3～4mm的钢板冲压成上下两部分,将电动机和压缩机装在其中,然后将上千两部分焊接在一起,外面留有高压口,低压口和修理口以及电叽引线,由于电机和压缩机全部封闭在一个铁壳中,故称全封闭压缩机组,见图10-4.这样的机组,压缩机的汽缸多数为卧式排列,电动机的旋转轴垂直按装,转子一端与压缩机部分为轴瓦配合(没轴承),这样可减小或消除由于转子的悬臂重量而引起的曲轴变形,同时缩小了压缩机的尺寸.
图10-4
全封闭式压缩机组的外型有圆形、椭圆形和不规则形,这样做的目的是为了降低噪音.
全封闭式压缩机结构紧凑,重量轻,容闭性能好,运转平稳,噪音低.又因机组是浸放在低温制冷剂的蒸气中,改善了电机的冷却条件减少了电机的耗电量,提高了效率.
厂面以曲柄滑管式全封闭压缩机组为例,谈谈它的内部构造.该类机组是由机座、曲轴、滑管及滑块、汽缸阀门(包括进气代和排气代)以及一个与滑管组成一个整体的活塞组成.如图10-5所示.电动机按装在主轴颈的下部,并用三个吊簧(或压簧)将整个机组固定在机壳内,然后用电焊将上下两部分焊在一起,组成一个密封壳体.
图10-5
在这种压缩机的构造中,中空的圆柱形活塞与带有长孔的滑管焊成互成90°的丁字型,滑管内装有圆柱体形滑块,并在滑管内运行.滑块的腰部中心有一个圆孔,曲轴上的曲柄销孔穿过滑块壁上下的导槽垂直插入这个圆孔中,当曲柄转动时,滑块一方面绕曲柄中心旋转,一方面在滑管内运行,并带动整个滑管活塞在气缸内作往复直线运动.
(1)曲轴的结构与用途：压缩机的曲轴是由主轴颈,曲柄销和平衡块组成.在主轴颈的下部装有电动机,主轴颈的上部在机座孔中旋转,而曲柄销的外圆与滑块孔运动配合,平衡块是用来平衡活塞运动时产生的惯性力,使压缩机运动时有良好的平衡减少振动和噪音.曲轴是压缩机的主要部件之一,它接受电动机以扭矩形式传来的动力,并把它转变为活塞的往复直线运动压缩气体而做功.
(2)活塞的结构与用途：活塞是由活塞头和滑管组成,如图10-6示.活塞可以用铝镁合金铸造,也可以用优质碳素钢分别加工,然后烧结而成,使二者形成一个整体.活塞是用来在气缸中压缩气体的.活塞的尺寸和形状必须与气缸紧密配合,以减少气体的泄漏.活塞的重量越轻越好,以减少活塞在做往复运动时的惯性,保证压缩机运转时的平稳性.
图10-6
(3)气缸与机座的结构：压缩机的气缸呈元宝形,见图10-7,中间是气缸筒,两边分别为高压腔和低压腔,在低压腔中装有进气管,气体由进气管吸入.由于活塞在气缸中做往复运动,汽缸要承受相当大的变应力和热应力,故要求汽缸要有足够的强度,即耐热耐压性.气缸的机座加工要求很高,特别是光洁度,以实现与活塞的严密配合,减少气体泄漏,提高制冷效率.
图10-7
机座是用来连接气缸和安装电动机用的.机座由安装气缸的平面和安装电机的四个支柱端面以及主轴孔和四个支柱构成.
(4)气阀的结构：压缩机的气阀有各式各样的结构,按气体流动的方式可分为顺流式和逆流式,见图10-8和图10-9.
图10-8 图10-9
气阀是压缩机的主要部件,在压缩机运行过程中,气阀起着分配气体的作用.气阀的结构和性能的好坏对压缩机的好坏与性能有直接的影响.因此,要求气阀的结构合理,弹性大小合适,使气阀在相应压力和转速下能及时关闭和打开,尽量减小气阀开闭时的阻力,以减少压缩机的功耗.
(5)压缩机的工作过程：①吸气过程：从图10-10我们看到,活塞从上静止点D向右运动时,气缸容积不断扩大,气缸内压力降低,进气阀l打开,气体由气缸上的低压进气口吸进来,经低压缓冲腔缓冲一下,再经过低压孔进入气缸盖与阀门构成的小低压腔内,最后由进气阀进入气缸内,当活塞运行到下静止位置“A”时就完成了吸气过程.②压缩过程：压缩机从下静止点“A”向左运动,气缸容积变小压力增大,进气阀关闭,当活塞继续向左运动,气体继续被压缩,当压力达到一定值时,出气阀即高阀“2”被打开,被压缩的高压气体从高压阀门排出.当活塞运行到上静止点时,压缩过程结束.压缩机完成气体压缩输送工作.之后,压缩机又开始吸气过程.
图10-10
除上述介绍滑管式全封闭压缩机外,还有曲柄连杆式全封闭式压缩机,它们的结构基本相同,只是在结构上以连杆代替滑块和滑管,其它另件大同小异.连杆式全封闭压缩机的结构较复杂,但输出功率大,在大型开启式压缩机中被大量采用.

可以在活塞的两个面上施力以控制其主动运动可以双向作用的气缸叫双作用的。
典型的如蒸汽火车头的驱动气缸，在两个方向上都可以进气对外输出力。
现代的内燃机的气缸都是单作用的，因为只有活塞顶部安装了进排气系统。在活塞上行的时候是无法对外输出的。
看起来双作用似乎更加节约空间和结构材料，但实际上并不这样。因为它必须保持活塞杆和气缸的平行，这导致结构异常庞大和复杂。所以蒸汽机时代过去...

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可以在活塞的两个面上施力以控制其主动运动可以双向作用的气缸叫双作用的。
典型的如蒸汽火车头的驱动气缸，在两个方向上都可以进气对外输出力。
现代的内燃机的气缸都是单作用的，因为只有活塞顶部安装了进排气系统。在活塞上行的时候是无法对外输出的。
看起来双作用似乎更加节约空间和结构材料，但实际上并不这样。因为它必须保持活塞杆和气缸的平行，这导致结构异常庞大和复杂。所以蒸汽机时代过去之后动力装置上再也不使用这种机构了。
对于致动器上，双向作用可以在两个方向上施力，可以推也可以拉，这有现实的好处。比如现代的液压机上的主油缸，一般都是双向的，同时回程活塞截面因为被活塞杆占据一定面积，导致输出力比活塞顶部输出时小，这也带来一定好处：回程速度大大加快。

收起

两面都可以动作的气缸，而单作用气缸是靠弹簧复位的，一般指微型气缸。