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非金属隔膜式无油润滑压缩机膜腔冷却差,气体压缩指数接近绝热,虽然没有活塞式无油润滑压缩机中活塞环产生的摩擦损失,但因行程小而膜腔直径大,故连杆受力较同样排气量的活塞式无油润滑压缩机为大,加之膜片柔性材料(例如橡胶等) 的阻尼在往复变形时也会消耗功,所以机械效率较低。含油脂滚动轴承在运行中因摩擦产生的热量不易导出, 故曲轴箱中常设置专门的风扇, 借以鼓风冷却轴承。由于非金属膜片的限制,这类压缩机最多制成两级,并且第 级还需采取双层膜片。非金属膜片隔膜式无油润滑压缩机,大多数膜片被夹持在菌形连杆小头上,由连杆直接进行驱动(见图 。
由于膜片的强度与刚度均较低,压缩气体时,膜片是依靠小头的锥面托住的,菌状小头底圆直径的大小与排气压力有关,排气压力越大,直径亦应越大。机器的行程与膜腔的直径有关, 一般处于范围内。连杆大头采用含油滚动轴承, 机器完全不再需润滑油。橡胶隔膜式无油润滑压缩机可以制成单列的,也可制成双列的。大多数非金属隔膜式无油润滑压缩机由专用的电机驱动,电机壳体与压缩机构成整体, 主轴上装设偏心轮, 这样使结构极为简单, 图为前苏联生产的非金属隔膜式无油润滑压缩机, 其排气量为排气压力为, 转速为膜腔直径为, 行程为。
该压缩机由通用的电动机驱动,连杆菌状头部的压板和支承板的锥度相同,因此,盖板的加工比较方便。其进气阀配置在盖板的中央,排气阀则配置在侧面。盖板上设有一个排气腔,可起储气器的作用,但排出的高温气体储留在盖板上面能加热进气并使膜腔的冷却恶化,这一点须进一步研究改进。非金属隔膜式无油润滑压缩机结构简单, 这种压缩机一般适用于压缩压力低于的气体。