Из всех типов компрессоров поршневые компрессоры самые распространенные и многообразные по конструктивному исполнению. Они нашли применение в текстильной промышленности, машиностроительной отрасли, в химической промышленности и других областях народного хозяйства. Промышленные компрессоры поршневого типа различают по расположению шатунно-поршневой группы и количеству степеней сжатия.
Основной рабочий элемент компрессоров данного типа – это поршень, который находясь в цилиндре, совершает возвратно-поступательные движения. Поршневой компрессор самой простой конструкции состоит из одного цилиндра и поршня. Привод поршня осуществляется через шатун, который получает движение от коленчатого вала, соединенного с электроприводом.
В крышке цилиндра встроены нагнетательный и всасывающий клапаны. Наиболее часто эти клапаны имеют прямоточную конструкцию и могут быть использованы как на всасывании, так и на нагнетании в зависимости от способа их установки. Самыми распространенными являются клапаны ПИК.
За один оборот вала поршень совершает два хода, во время которых совершается полный рабочий процесс в цилиндре компрессора. Когда поршень осуществляет движение вниз, в цилиндре над поршнем создается разрежение, в результате чего пары газа (например кислорода, хладагента, аммиака и др.) всасываются в цилиндр через открывающийся прямоточный клапан ПИК или клапан ЦПК, которые являются аналогами. При ходе поршня вверх, газ сжимаются и происходит рост давления. При этом всасывающий клапан закрывается, а сжатый газ через нагнетательный клапан выталкиваются в ресивер.
В корпусе компрессора, который изготавливается из чугуна, располагаются цилиндры и картер, в картере расположен коленчатый вал. Находящиеся в картере масло обеспечивает смазку основных рабочих элементов компрессора: поршней и цилиндров, шатунов и коленвала. Коленчатый вал установлен на вкладышах, которые являются подшипниками скольжения.
Через поршневой палец шатун соединяется с поршнем. На поршне расположены компрессионные (уплотнительные) и маслосъемные кольца, которые служат для создания уплотнения между поршнем и цилиндром. Поршневые кольца, как правило, изготовлены из чугуна, но у некоторых холодильных компрессоров они могут быть полимерными.
Группа цилиндров сверху закрыта головкой. Головка цилиндров имеет две камеры: камеру всасывания и камеру нагнетания. В каждой из них находится клапан (либо всасывающий, либо нагнетательный, в соответствии с камерой). К камере всасывания подходит всасывающий трубопровод, который соединяется с испарителем, а к камере нагнетания подходит нагнетательный трубопровод, который соединяется с ресивером.