PART.1 基本結構

往復活塞式壓縮機主要由傳動機構、工作機構及機體組成。此外，為保證機器正常工作，還設有潤滑、冷卻、氣路、調節等輔助系統。圖1為一臺對置式往復活塞式壓縮機結構示意圖。

圖1 往復活塞式壓縮機結構示意圖

傳動機構的作用是把驅動機的旋轉運動轉變為活塞的往復直線運動。最典型的傳動機構就是曲柄連桿機構，其主要部件包括曲軸、連桿和十字頭等。電動機通過皮帶輪（或聯軸器）帶動曲軸旋轉，連桿大頭裝在曲軸的曲柄銷上，小頭與十字頭相連。曲柄通過連桿帶動十字頭在滑道內做往復運動，再由十字頭帶動活塞組件（包括活塞和活塞桿等）在氣缸內做往復運動。

工作機構是直接壓縮氣體的部分，包括氣缸組件、氣閥組件、活塞組件及填料組件。氣缸的內表面與活塞工作端面所形成的空間是實現氣體壓縮的工作腔。氣閥裝在氣缸上，控制氣體做單向流動，即吸氣閥只從進氣管向工作腔吸氣，排氣閥只能從工作腔向排氣管排氣。氣閥的啟閉動作主要由缸內、外壓力差及氣閥彈簧控制。

機體包括機身、機座、曲軸箱等部件，用來支撐、安裝傳動機構和工作機構，此外還可能安裝其他輔助設備。

氣路系統有安全閥、濾清器、緩沖器、止回閥等；冷卻系統有冷卻氣體的中間冷卻器和后冷卻器、潤滑油冷卻器及氣缸的水套冷卻等；壓縮機的潤滑分兩個系統：一個供傳動機構的潤滑，另一個供氣缸內工作部件的潤滑；氣量調節系統是為滿足壓縮機空載啟動以及實現排氣量的調節設置的。

PART.2 工作原理

往復活塞式壓縮機的工作過程由若干連續的循環組成，如圖2所示。下面以蓋側（活塞左側）容積為例說明其工作過程。

圖2 雙作用往復活塞式壓縮機工作原理示意圖

1—曲柄；2—連桿；3—十字頭；4—活塞桿；5—填料；6—軸側工作腔；7—活塞；8—活塞環；9—蓋側工作腔；10—氣缸；11—吸氣閥；12—排氣閥

當曲軸旋轉時，通過連桿、十字頭帶動活塞在氣缸內做往復運動，工作腔容積則會發生周期性變化。當活塞從外止點（即活塞離曲軸旋轉中心最遠距離處）開始向右運動時，活塞左側（蓋側）氣缸內的工作腔容積逐漸增大。由于缸內還有上一循環中沒有排盡的氣體（余隙容積內殘余氣體），這部分氣體開始膨脹降壓。此時，缸內壓力大于外部吸氣管道內壓力，吸氣閥關閉，而缸內壓力又低于排氣管道內壓力，排氣閥關閉，即兩閥都處于關閉狀態，缸內氣體隨活塞右移而不斷膨脹降壓，稱為膨脹過程。

活塞繼續右移，蓋側容積繼續增大，缸內壓力繼續下降，直到略低于吸氣管壓力時，吸氣閥被頂開，新鮮氣體不斷被吸進氣缸，直到活塞達到內止點（即活塞離曲軸旋轉中心最近距離處）時為止，稱為吸氣過程。

曲柄繼續旋轉，活塞自內止點開始向左運動，蓋側工作腔容積逐步減小，吸入的氣體被壓縮升壓。此時，由于氣缸內壓力已高于吸氣壓力而又低于排氣壓力，吸氣閥關閉，排氣閥尚未打開，故缸內氣體隨活塞左移而不斷被壓縮升壓，稱為壓縮過程。

活塞繼續左移，蓋側缸內壓力繼續升高，直到略高于排氣管壓力時，排氣閥被頂開，壓縮氣體不斷被排出，直到活塞運行到外止點為止，稱為排氣過程。

總之，活塞式壓縮機的曲軸旋轉一周，活塞往復一次，與氣閥的啟、閉動作相配合，在氣缸內相繼實現膨脹、吸氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個工作循環。曲柄連續旋轉，從而不斷吸入低壓氣體，排出壓縮后的高壓氣體。

圖1和圖2所示的壓縮機為雙作用氣缸，即曲軸每轉一周，帶動活塞在缸內往復—次，蓋側和軸側（活塞右側）各實現一次工作循環，但有180°的相位差。