[科普中国]-膜式压缩机

膜式压缩机(diaphragm compressor)是指依靠膜片变形而引起汽缸容积改变的压缩机。

膜式压缩机能使被压缩的气体不与任何润滑剂接触，可保证气体的高度纯洁，适于压缩少量不允许被润滑剂污染的气体，特别适用于珍贵且纯度高的稀有气体的压缩、输送或装瓶．在结构方面，有立式和V型．压缩级数一般为两级．

简介膜式压缩机靠隔膜在气缸中作往复运动来压缩和输送气体的往复压缩机。隔膜沿周边由两限制板夹紧并组成气缸，隔膜由液压驱动在气缸内往复运动，从而实现对气体的压缩和输送。

具有压缩比大，压力范围广，密封性好的特点。由于它的气腔不需要任何润滑，从而保证了压缩气体的纯度，特别适用于易燃易爆，有毒有害，高纯度气体的压缩，输送和装瓶。如氧气，氩气，氮气，乙炔，六氟化硫，二氧化碳等。根据排气压力的不同，一般制成为单级或两级的。

作用原理与结构概述G2V-5/200型膜式压缩机主要由曲轴箱、曲轴、主副连杆及按V型排列的一级缸、二级缸所组成． 每一缸都包括缸盖、配油盘及缸体．缸盖与配油盘上各有一坐标相同的曲面，膜片夹于其间，缸盖上装有进排气阀，配油盘上钻有小孔，使膜片下面的空间与油缸相连．一级油缸的活塞与主连杆相连，二级油缸的活塞与十字头浮动连接，十字头与副连杆相连，曲轴转动时，使油缸中的活塞往复运动推动油液，周期地改变着油缸中的油压．膜片在油压与气体压力差及本身弹性变形力的作用下产生弹性振动，周期地改变气体压缩室(气缸)的容积，进行气体的压缩。油缸活塞往复循环一次，膜片就振动一次，在进排气阀的控制下，完成一次吸气、压缩、排气和膨胀的循环过程。

油缸中的油液有一部分要通过活塞环与缸壁及环槽的间隙泄漏到曲轴箱中，为了使膜片在压缩行程终了时能紧贴缸盖凹面，排净压缩介质，因此装有补偿油泵．补偿油泵在吸气行程中将油注入油缸，油量略多于泄漏量． 多余油量在压缩行程终了时，通过控制油压的调压阀流回曲轴箱中。

由于膜片将气缸与油缸完全隔开，膜片本身做往复振动，起了活塞的作用，因而不需要往气缸中加任何润滑物质/压缩介质只与金属膜片接触，因此能完全不被油迹所沾污，从而保证了压缩介质的纯洁． 气缸由缸盖曲面和膜片所组成，是个封闭的空腔，因此具有非常优良的密封性能。另外膜式压缩机还因其气缸的表面积与容积的比值大，具有散热快、动力平衡性良好的特点。1

主要部件1、一二级缸

一、二级缸组件均由缸盖、膜片、配油盘、缸体等主要零件组成，用螺栓将膜片夹于缸盖与配油盘之间。 缸盖与配油盘上有一相同坐标的曲面，缸盖曲面与膜片之间组成气缸。缸盖上装有进排气阀，排气阀居缸盖的中心． 配油盘上钻有油孔，使油缸油压均匀传给膜片。 配油盘上装有出气管，当油缸加油时用来排出油缸内的空气， 缸体上装有调压阀，用来排出压缩行程终了时油缸中多余的油液并使油缸压力保持一额定值，多余的油液经回油管返回曲轴箱。

2、调压阀

一、二级调压阀均由阀座阀杆、阀体、调节螺钉、弹簧等主要零件组成． 用螺栓分别与一、二级缸相连．弹簧的弹力控制油缸的油压． 当油压太高时，可反时针拧动调节螺钉放松弹簧；当油压太低时，可顺时针拧动调节螺钉压紧弹簧．当弹簧压力符合排油压力要求时，即可用锁定螺母将调节螺钉锁住．当油缸加油或放油时，可转动操纵手柄，使手柄与调压阀轴线相垂直，此时阀杆与阀座分离。

3、补偿油泵

补偿油泵主要由柱塞、弹簧、进油阀、止回阀等零件组成，装于曲轴末端的偏心套使柱塞作往复运动，活塞行程为3毫米，行程次数为400次/分。柱塞往上运动时，从进油口经进油阀吸入润滑油；柱塞往下运动时，将润滑油经止回阀排出。从活塞环泄漏的润滑油，经油泵上部回油孔返回曲轴箱。

4、冷却器

冷却器结构为套管式． 一级冷却器外管为气管，内管为冷却水管；二级冷却器外管为水管，内管为气管．一、二级冷却器气管分别与分离器连通，分离器上装有高压阀门作为放气之用。

故障处理当压缩机在低于额定排气压力的情况下工作时，应注意相应调整油缸内的排油压力，使膜片所承受的压差不致过大，从而延长膜片使用寿命。一般应使该缸的排油压力比该缸的排气压力高约20%左右。

当发现油压太低时，应检查下列各部位：

1)调压阀手柄位置是否正确。

2)曲轴箱中的油量是否充足。

3)曲轴箱中的油量是否过多。

4)调压阀工作是否正常。

5)补偿油泵工作是否正常。

6)油缸活塞环与缸壁及环槽间的漏油量是否过大。

当发现油压太高时，应检查下列各部位：

1)检查调压阀中的阀杆是否卡死在关闭位置。

2)检查回油管路是否被堵塞。

注意事项排除故障的一般次序及注意事项

当压缩机发生故障，不能正常进行运转时，按下列次序检查各部位：

1)检查曲轴箱内油面。

2)检查调压阀手柄是否处于正确位置。

3)测定油压是否达到额定值。

4)检查进、排气阀。

5)检查调压阀。

6)检查补偿油泵。

7)检查膜片是否破裂。

在拆卸和安装压缩机时，应严格注意零件的清洗，因为一点细小的砂粒或金属碎末都可能破坏调压阀和补偿油泵的正常工作，甚至能引起膜片的破裂。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学