活塞式空压机这种结构的压缩机在排气过程结束时总有剩余容积存在。在下一次吸气时，剩余容积内的压缩空气会膨胀，从而减少了吸人的空气量，降低了效率，增加了压缩功。且由于剩余容积的存在，当压缩比增大时，温度急剧升高。故当输出压力较高时，应采取分级压缩。分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排气量。一为单级活塞式空压机，常用于需要 0 . 3 - 0 . 7MPa 压力范围的系统。单级活塞式空压机若压力超过 0 . 6MPa ，各项性能指标将急剧下降，故往往采用多级压缩，以提高输出压力。为了提高效率，降低空气温度，需要进行中间冷却。
为二级压缩的活塞式空压机空气经低压缸后压力由 p 1 提高至 p 2 ，温度由 T l 升至 T 2 ;然后流入中间冷却器，在等压下对冷却水放热，温度降为 T l ;再经高压缸压缩到所需要的压力 p 3 。并由该图可见，进入低压缸和高压缸的空气温度 T l 和 T 2 ，位于同一等温线 12 ′ 3 ′ 上 ，两个压缩过程 偏离等温线不远。同一压缩比 p 3 / p 1 的单级压缩过程为 123 ″ ，比两级压缩偏离等温 12 ′ 3 ′ 远得多，即温度要高许多。且单级压缩消耗功相当于图中面积 613 ″ 46 ，两级压缩消耗功相当于图中面积 61256 和 52 ′ 345 之和，节省的功相当于 2 ′ 23 ″ 32 ′ 。可见，分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高效率。
接触的方式不同，常有一些几种形式:
活塞式空压机-是一种往复式空压机中最常见的
，使用最多的一种，其活塞直接接触气体。靠活塞环来密封压缩气体。在气压传动中，通常采用容积型活塞式空气压缩机。这里介绍两种典型结构，用来帮助理解空气压缩机的工作原理。图3.33(动画)和图3.34(动画)
分别给出了立式、卧式空气压缩机的工作原理图。
立式立气缩压机的气缸中心线与地面垂直，卧式空气压缩机的气缸中心线则与地面平行。原动机(电动机或内燃机)的回转运动经曲 柄连杆机构转换为活塞的往复直线运动。空气压缩机中 的进气、排气过程与液压泵的吸油、压油过程类似。
活塞式空压机一般以排气压力、排气量(容积流量)、结构型式和结构特点进行分类。
1.按排气压力高低分为:
低压空压机 排气压力≤1.0MPa
中压空压机 1.0MPa<排气压力≤10MPa
高压空压机 10MPa<排气压力≤100MPa
2.按排气量大小分为:
小型空压机 1m3/min<排气量≤10m3/min
中型空压机 10m3/min<排气量≤100m3/min
大型空压机 排气量>100m3/min
空压机的排气量指吸入状态自由气体流量。
一般规定:轴功率<15KW、排气压力≤1.4MPa为微型空压机。
3.按气缸中心线与地面相对位置分为:
立式空压机--气缸中心线与地面垂直布置。
角度式空压机--气缸中心线与地面成一定角度(V型、W型、L型等)。
卧式空压机--气缸中心线与地面平行，气缸布置在曲轴一侧。
对动平衡式空压机--气缸中心线与地面平行，气缸对称布置在曲轴两侧。
4按结构特点分为:
单作用--气体仅在活塞一侧被压缩。
双作用--气体在活塞两侧被压缩。
水冷式--指气缸带有冷却水夹套，通水冷却。
风冷式--气缸外表面铸有散热片，空气冷却。
固定式--空压机组固定在地基上。
移动式--空压机组置于移动装置上便于搬移。
有油润滑--指气缸内注油润滑，运动机构润滑油循环润滑。
无油润滑--指气缸内不注油润滑，活塞和气缸为干运转，但传动机构由润滑油循环润滑。
全无油润滑--气缸内传动机构均无油润滑。
此外还分为有十字头(中小型无油空压机)、无十字头(V、W型低压微型空压机);
基本特点
优点:
1.压力范围大;
2.气量调节对压力影响小;
3设备价格低，初投资低;
4.操作方便;
5.使用寿命长。
缺点:
1.设备体积大且笨重;
2.结构复杂、易损件多，维修工作量大;
3.运行时振动和噪声较大，设备安装基础要求高;
4.运行维护费用相对较高。
活塞式空压机工作原理
在气缸内作往复运动的活塞向右移动时，气缸内活塞左腔的压力低于大气压力 p a ，吸气阀开启，外界空气吸入缸内，这个过程称为压缩过程。当缸内压力高于输出空气管道内压力 p 后，排气阀打开。压缩空气送至输气管内，这个过程称为排气过程。活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。曲柄的旋转运动转换为滑动--活塞的往复运动。
检修方法
⒈检修前的准备
(1) 物资准备 包括检修用工器具准备、检修所用物资的准备以及备品备件的准备。
(2) 技术准备 在工程技术人员进行检修方案交底的基础上，熟悉所检修空气压缩机的任务、检修技术要求、检修的工期和计划以及在检修中应该注意的事项，同时，应主动了解被检修机器在停车检修前的运行情况及存在的缺陷，以便做到心中有数。配合技术人员和老师傅查阅有关被检修机器的图纸，更进一步明确主要零部件的技术要求及质量标准。
(3) 人员准备 在接受有关技术人员和检修负责人布置任务的同时，熟悉参与检修的其他工种的情
况，养成协同配合、共同完成检修任务的工作习惯;配合单位做好安全注意事项的落实，因多工种的交叉作业势必会带来检修的不安全。专业的泵阀技术平台，泵阀工作者的家园。
⒉检修内容
由于活塞式压缩机的机型有所差异，故其检修规模、检修内容、间隔期也有所不同，下面仅就活塞式空压机的一般检修内容简述如下:
(1) 小修内容(检修周期3个月，检修工期1~2天)
① 检查加固气体管道、附属设备的支架以及主机紧固件连接的牢靠情况。
② 更换已泄漏的各种阀门，消除跑、冒、滴、漏。专业的泵阀技术平台，泵阀工作者的家园。
③ 检查或更换注油泵、注油止逆阀，清洗循环油过滤器，检查或清洗安全阀进出管道内的污物。
④ 检查或更换气阀、气缸填料密封环和活塞环等。
⑤ 配合仪表工检查或更换压力表及工艺控制点仪表。
(2) 中修内容(检修周期12个月，检修工期12~16天)
除进行小修的全部内容外，还要进行以下工作::
① 检查活塞杆及活塞的装配位置，检测活塞杆的圆度、圆柱度、直线度偏差及其他损伤情况。
② 检测气缸的水平度、气缸镜面磨损程度及其他缺陷，更换气缸套。
③ 检测主轴瓦与曲轴的径向间隙、曲轴轴向窜量，更换或修刮主轴瓦。
④ 检测曲轴安装及其圆度、圆柱度偏差，检查曲轴有无裂纹。
⑤ 检测连杆大头瓦径向和轴向间隙，更换或修刮大头瓦，检查连杆螺栓有无损伤。汽机检修
⑥ 检查或调整十字头在滑道中的装配位置，检查十字头销磨损及与十字头的配合情况、十字头滑板磨损及与滑道的间隙，检查十字头销固定螺栓、十字头颈及连接器有无裂纹，必要时进行探伤检查。
⑦ 检查或更换刮油环;检查或校验安全阀。
⑧ 拆卸、修理、清洗注油器并试压;拆卸、修理循环油泵并清洗循环油系统，更换润滑油。
⑨ 清洗冷却水夹套、冷却器、缓冲器及油水分离器等附属设备。
⑩ 配合电工对电机、电器部分的检修。
⑶ 大修(检修周期36个月，检修工期16~22天)
除进行中、小修的内容外，还要进行以下工作:
① 检测气缸与十字头滑道的同轴度偏差、曲轴中心线与十字头滑道中心线的垂直度偏差。
② 检测机身的水平度及十字头滑道的磨损情况。
③ 对曲轴、连杆、活塞、活塞杆及十字头应力集中处进行探伤检查;对气缸上连接螺栓以及其他重要螺栓进行探伤检查，必要时更换。
④ 对曲轴联轴器、盘车器进行检查修理。专业的泵阀技术平台，泵阀工作者的家园。
⑤ 检查机身有无裂缝、渗漏等缺陷;地脚螺栓有无松动;基础有无沉陷等缺陷。
⑥ 对缓冲器等附属设备进行必要的探伤、测厚及焊缝检查，并对其进行强度和气密性试验。专业的泵阀技术平台，泵阀工作者的家园。
⑦ 检查或更换气体工艺管道及气路各种阀门。
⑧ 对主机、附属设备、管道全面涂漆防腐。
二、活塞机检修中的注意事项
1.检修前，必须由操作人员按正常停车规程及时停车，进行必要的工艺处理和采取安全措施，最后办理安全检修交接书。
2.盘车前必须通知现场有关检修人员，盘车人员不得离开盘车器开关，不准用吊车盘车。专业的泵阀技术平台，泵阀工作者的家园。
3.凡盘车检查测量余隙时，不准将手伸入气缸内，更不能进入缸体内检修、检查。
4.当气缸、活塞不全面解体或检修人员需进入机体检修时，除了切断电源外，还应拆除一只或几只气阀，以确保安全。
5.检修时严禁工具、零件等物品掉入电动机和气缸内。
6.检修前，应对所使用的起重工具、钳工工具等进行登记和仔细检查，以确保完好;抡锤时，其余检修人员必须避开抡锤方向。
7.凡抽插盲板、进塔入罐、现场动火、登高作业、临时用电等作业必须严格执行国家的有关安全规定。
8.检修现场掀开的铁箅子不得悬空虚放，并应在空洞处设置围栏，以免人员跌伤、坠落。
9.检修现场应保持整洁，堆放整齐，做到安全文明检修。
主要问题
空压机的余隙容积，有的是结构上的需要，有的是难以避免的。如活塞运动到排气终了位置时，其端面与气缸端面之间的间隙，主要是考虑到以下几个因素:
1.制造精度及零部件组装，与要求总是有偏差的。运动部件在运动过程中可能出现松动，使结合面间隙增大，部件总尺寸增长。
2.对压缩含有水滴的气体，压缩时水滴可能集结。对于这种情况，余隙容积可防止由于水不可压缩性而产生的水击现象。
3.活塞周期运动时，由于摩擦和压缩气体时产生热量，使活塞受热膨胀，产生径向和轴向的伸长，为了避免活塞与汽缸端面发生碰撞事故及活塞与缸壁卡死，故用余隙容积来消除。
有关气阀到气缸容积的通道 所形成的余隙容积，主要是由于气阀布置所难以避免的。 在空压机工作时，余隙容积使进气阀吸入的气体体积减少了，相应排气量降低了，所以在设计气缸时，要预先考虑到余隙容积对排气量的影响。设计空压机时，在考虑到生产率、制造、装配和安全运转等情况下，应尽量使余隙容积小些。但有时为了调整活塞力，相应加大些余隙容积，这在设计对动式空压机时，也是经常碰到的。
