空氣壓縮機(jī)及壓風(fēng)管路設(shè)計(jì)

1、 空壓站就是壓縮空氣站，由空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐（分為一級(jí)、二級(jí)儲(chǔ)氣罐）、空氣處理凈化設(shè)備、冷干機(jī)組成。壓縮空氣站在廠（礦）內(nèi)的布置，應(yīng)根據(jù)以下因素確定經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案。 靠近負(fù)荷中心；供電、供水合理；有擴(kuò)建的可能性；避免靠近散發(fā)爆炸性、腐蝕性和有毒氣體以及粉塵等有害物的場(chǎng)所，并位于上述場(chǎng)所全年風(fēng)向最小頻率的下風(fēng)側(cè)；壓縮空氣站對(duì)有噪聲、振動(dòng)防護(hù)要求場(chǎng)所的間距，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。摘 要隨著社會(huì)的全面發(fā)展和進(jìn)步，空氣壓縮機(jī)因其獨(dú)特的特點(diǎn)在很多方面得到應(yīng)用，比如風(fēng)動(dòng)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)、壓風(fēng)自救等。本課題空氣壓縮機(jī)及壓風(fēng)管路設(shè)計(jì)是根據(jù)煤炭工程學(xué)院機(jī)械工程系本科生（礦山機(jī)電方向）培養(yǎng)方案選題的。內(nèi)容

2、包括螺桿式空壓機(jī)的適用范圍及研究目的、空壓機(jī)在壓風(fēng)自救中的應(yīng)用、國(guó)內(nèi)外空壓機(jī)的發(fā)展、空氣壓縮機(jī)的通則、系統(tǒng)流程、螺桿式空壓機(jī)PLC電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、空壓機(jī)的選型及壓風(fēng)管路內(nèi)徑的選擇、空壓機(jī)房的布置及壓風(fēng)管路的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：空壓機(jī)； 壓風(fēng)管路； PLC；壓風(fēng)自救 ABSTRACTWith the overall development and progress of society, because of its unique features air compressor to get applications in many areas, such as wind-driven machine

3、ry, self wind pressure and so on. The issue of air compressors and air pressure piping design training program is based on the topic of coal College of Engineering Department of Mechanical Engineering undergraduate (mine electromechanical direction). Including the scope and research purposes screw a

4、ir compressor, air compressor used in air pressure, self-help in the development of domestic and international air compressor, air compressor General, system processes, electronically controlled screw compressor PLC system design, selection and pressure air compressor piping diameter selection, desi

5、gn layout and air pressure pipeline compressor room.Keywords: air compressor; the compressed air pipe; PLC; air pressure self-help目 錄1 概括11.1使用范圍及研究目的11.2空壓機(jī)在煤礦生產(chǎn)及安全救險(xiǎn)中的應(yīng)用11.3國(guó)內(nèi)外空壓機(jī)的發(fā)展21.4礦用螺桿式空壓機(jī)的特點(diǎn)22 空氣壓縮機(jī)的通則42.1螺桿式空壓機(jī)簡(jiǎn)介42.2螺桿式空壓機(jī)的構(gòu)造及各零件功能42.3螺桿式空壓機(jī)的工作原理(風(fēng)冷)73 系統(tǒng)流程113.1空氣流程113.2潤(rùn)滑油流程123.3氣路控制系統(tǒng)144

6、 電控制系統(tǒng)164.1控制系統(tǒng)組成164.2微機(jī)控制器介紹174.3控制原理224.3PLC選型245 壓風(fēng)設(shè)備的選型設(shè)計(jì)255.1設(shè)計(jì)依據(jù)265.2供氣量計(jì)算及壓氣機(jī)選型265.3壓氣管路內(nèi)徑選擇285.4驗(yàn)算管道壓力損失 306 空壓機(jī)及壓氣管路設(shè)計(jì)306.1空壓機(jī)房選址及機(jī)房設(shè)計(jì)316.2壓縮機(jī)的工藝系統(tǒng)326.3壓縮機(jī)的保護(hù) 336.4 壓風(fēng)管路設(shè)計(jì)33參考文獻(xiàn)34致 謝36山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院2014屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1 概括1.1使用范圍及研究目的螺桿式空氣壓縮機(jī)是一種容積式空氣壓縮機(jī)，空氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，體積減小，壓力升高，消耗外界做的功。壓縮空氣膨脹以后，

7、體積增大，壓力降低，并對(duì)外做功。利用壓縮空氣能夠?qū)ν庾龉?lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)動(dòng)工具和機(jī)械。更重要的是利用壓縮空氣做動(dòng)力源可以避免電火花的產(chǎn)生而引起爆炸，且壓縮空氣具有良好的柔韌性和沖擊性能，能用于變負(fù)荷條件下的動(dòng)力源，風(fēng)動(dòng)機(jī)械排出的廢氣還可以幫助礦井通風(fēng)和降溫，改善工作環(huán)境，并在同時(shí)螺桿式空壓機(jī)的壓氣空氣管道在關(guān)鍵時(shí)刻可起到救援效果，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，被廣泛應(yīng)用于礦井。本設(shè)計(jì)的目的在于根據(jù)實(shí)際情況從空壓機(jī)的選型到安裝，電器控制到實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從礦井的高效到低耗，以此為出發(fā)點(diǎn)對(duì)壓風(fēng)管路進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.2空壓機(jī)在煤礦生產(chǎn)及安全救險(xiǎn)中的應(yīng)用空壓機(jī)在礦井的生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）在瓦斯礦井中，采用壓

8、縮空氣作動(dòng)力源可以避免由于電火花的產(chǎn)生而引起的爆炸，比電力源更安全。（2） 空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)機(jī)械（如鑿巖機(jī)，風(fēng)鎬等）由于具有沖擊性高、往返速度高可以適用于切割堅(jiān)硬的巖石。（3）壓縮空氣有彈性和良好的抗沖擊性能，可以在不同負(fù)載條件下做動(dòng)力源的條件，比動(dòng)力源更方便。（4）風(fēng)動(dòng)機(jī)械排出的廢氣，有助于礦井降溫，改善工作環(huán)境。空壓機(jī)在安全救險(xiǎn)上的應(yīng)用：在安全生產(chǎn)第一的現(xiàn)代礦井中，空氣壓縮機(jī)的存在尤為重要。它可以在第一時(shí)間向受困的煤礦工人提供氧氣，為工人們的安全提供了保障。同時(shí)，它也能提高煤礦的工作環(huán)境，可以稀釋瓦斯?jié)舛?，為礦井的安全生產(chǎn)提供了保證。1.3國(guó)內(nèi)外空壓機(jī)的發(fā)展螺桿式空氣壓縮機(jī)，最初是由阿爾夫

9、1934年瑞典在提出的，由瑞典電機(jī)公司制造的第一個(gè)原型。螺桿式空氣壓縮機(jī)在中國(guó)近年來(lái)取得了很大的發(fā)展，如無(wú)錫壓縮股份有限公司批量生產(chǎn)不同規(guī)格、多品種的螺桿式空氣壓縮機(jī)，順德力精密機(jī)械有限公司已經(jīng)能夠產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)壽節(jié)能單螺桿式空氣壓縮機(jī)。1.4礦用螺桿式空壓機(jī)的特點(diǎn)伴隨著社會(huì)的全面進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)空氣壓縮機(jī)有更多的需求。尤其是螺桿式空氣壓縮機(jī)，以其獨(dú)特的特點(diǎn)使其的使用比例也越來(lái)越大。就其使氣體壓力增加的原理，螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)是相同的，都屬于壓縮型式空壓機(jī)；且其主要部件的活動(dòng)形式和離心式壓縮機(jī)相似。因此螺桿式空壓機(jī)具有這兩種空壓機(jī)的主要特性，故螺桿式空壓機(jī)在現(xiàn)代礦井生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。（1）螺

10、桿式空氣壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)它是一種容積式壓縮機(jī)，其理論排氣量和各工作部件，尤其是與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，使壓縮機(jī)的主要參數(shù)的壓力和排氣量的變化不會(huì)互相影響。1）故障少，維修簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)。2）連續(xù)的單向旋轉(zhuǎn)，并且沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，慣性力小，使得速度快，運(yùn)行可靠，無(wú)振動(dòng)。3）在一組轉(zhuǎn)子齒間，嚙合點(diǎn)沿軸線方向前進(jìn)，側(cè)面壓縮或排出體積減小，體積增大的另一側(cè)直接進(jìn)行下一個(gè)吸入過(guò)程。再加上旋轉(zhuǎn)數(shù)高，齒數(shù)較多，因此壓縮功能是完全連續(xù)的，吸入和排出沒(méi)有往復(fù)式壓縮機(jī)脈動(dòng)現(xiàn)象，也無(wú)離心空氣壓縮機(jī)的喘振現(xiàn)象。4）由于螺桿壓縮機(jī)屬于容積式，這樣的效果是壓力上升不是由于轉(zhuǎn)子速率的影響。只要轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，就可達(dá)到預(yù)定的壓縮比。

11、此外，離心式空氣壓縮機(jī)是不一樣的，壓縮過(guò)程中，有其獨(dú)立的氣體比例。5）螺桿壓縮機(jī)的壓力是靠?jī)蓚€(gè)轉(zhuǎn)子不接觸的旋轉(zhuǎn)，使它能夠適應(yīng)濕的壓縮氣體和壓縮液滴。6）螺桿壓縮機(jī)的滑閥可控制在100%10%連續(xù)比例范圍內(nèi)的能量。安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的殼體中的閥門(mén)，可以來(lái)回移動(dòng)，通過(guò)閥芯控制在100%10%范圍內(nèi)，進(jìn)氣量的變化，不影響壓縮比，不影響速度，可以控制在寬負(fù)載范圍內(nèi)的理想。7）因?yàn)闆](méi)有通過(guò)實(shí)心轉(zhuǎn)子之間的接觸引起的摩擦，因此，螺桿空氣壓縮機(jī)除了用于無(wú)油潤(rùn)滑，也適用于輸送潤(rùn)滑油到的不被污染的場(chǎng)合。8）螺桿壓縮機(jī)體積小、重量輕、安裝方便、設(shè)備簡(jiǎn)單，所以一個(gè)螺桿式空壓機(jī)站的基礎(chǔ)設(shè)施投資少。9）螺桿壓縮機(jī)的制造工

12、藝要求高，不適合高壓力壓縮。同時(shí)，在使用螺桿式壓縮機(jī)時(shí)，應(yīng)特別注意在指定的方向旋轉(zhuǎn)，而不應(yīng)相反。10）由于存在間隙，運(yùn)動(dòng)件必不可少出現(xiàn)泄漏，效率低。同時(shí)，在螺桿式無(wú)油壓縮機(jī)中，為了確保轉(zhuǎn)子之間的間隙，必須使用同步齒輪；為了減少內(nèi)部的溫度上升，必須以增加它的速度；利用齒輪，使機(jī)械損失減少；安裝管消聲器消除噪聲。（2）螺桿式空氣壓縮機(jī)的缺點(diǎn)1）成本高。螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的齒面是一個(gè)空間的表面，使用專用工具，專用設(shè)備加工是昂貴的。此外，螺桿式空氣壓縮機(jī)的氣缸的加工精度也有了更高的要求，因此成本較高。2）不能用于高壓場(chǎng)合。由于轉(zhuǎn)子和軸承的剛度和其他限制的壽命，螺桿壓縮機(jī)只能在中、低壓力范圍內(nèi)使用，排氣壓力

13、一般不超過(guò)4.5MPa。3）不能做成迷你型。密封氣體取決于螺桿壓縮機(jī)的間距,一般體積大于0.2 m³/min,螺桿壓縮機(jī)的性能優(yōu)越。 2 空氣壓縮機(jī)的通則2.1螺桿式空壓機(jī)簡(jiǎn)介螺桿空氣壓縮機(jī)是當(dāng)今世界上的空氣壓縮機(jī)的主流，它與活塞式壓縮機(jī)（相同的排氣壓力）相比具有很多優(yōu)點(diǎn)例如振動(dòng)小、噪聲低、效率高。陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子間以及轉(zhuǎn)子和殼體之間的配合精度降低回流泄漏從而提高了效率；只有嚙合轉(zhuǎn)子，沒(méi)有氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，減少了振動(dòng)和噪聲源；風(fēng)冷卻使得螺桿式空壓機(jī)能適應(yīng)不同的礦井環(huán)境；獨(dú)特的潤(rùn)滑方式同時(shí)也帶來(lái)了許多優(yōu)點(diǎn)，憑借其自身產(chǎn)生的壓力差，使得潤(rùn)滑油不斷注入壓縮室和軸承，使得復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。1注入

14、的潤(rùn)滑油可以在相互嚙合的轉(zhuǎn)子之間形成油膜,轉(zhuǎn)子可以直接驅(qū)動(dòng)一對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),不用使用高密度同步齒輪。2射入的潤(rùn)滑油能增加氣密性。3潤(rùn)滑油吸入壓縮熱，所以即使壓縮比達(dá)到16，機(jī)頭還可控制潤(rùn)滑油在惡劣條件下，轉(zhuǎn)子與機(jī)外之間也不會(huì)因膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生摩擦。4潤(rùn)滑油能減少由于高頻壓縮所產(chǎn)生的噪音。5壓縮空氣中的微量潤(rùn)滑油，對(duì)氣動(dòng)工具有潤(rùn)滑效果。2.2螺桿式空壓機(jī)的構(gòu)造及各零件功能螺桿式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示。在“”形的氣缸中平行放置著一對(duì)相互嚙合的螺旋形轉(zhuǎn)子。通常將節(jié)圓外具有的凸齒的轉(zhuǎn)子稱為陽(yáng)轉(zhuǎn)子或陽(yáng)螺桿，轉(zhuǎn)子具有節(jié)圓上的凹齒被定義為陰轉(zhuǎn)子或內(nèi)螺紋。在一般陽(yáng)轉(zhuǎn)子與原電機(jī)連接，由陽(yáng)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。所以陽(yáng)轉(zhuǎn)

15、子也被稱為主動(dòng)轉(zhuǎn)子，陰轉(zhuǎn)子也被稱為從動(dòng)轉(zhuǎn)子。該壓縮機(jī)機(jī)體孔的兩端分別安裝在具有一定形狀和尺寸的孔口，吸氣，稱為吸氣口，排出，稱為排氣口。圖2-1 螺桿式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1機(jī)體機(jī)體是螺桿式空氣壓縮機(jī)的主要部分，它是由中間部分的氣缸及兩端的端蓋的組成。在等于轉(zhuǎn)子直徑較小的機(jī)器中，通常將排氣端蓋或吸氣端蓋與奇光做成為一體，制成帶端蓋的整體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子順軸向裝入汽缸。在轉(zhuǎn)子直徑較大的機(jī)器中，汽缸與吸氣和排氣端蓋是分開(kāi)的。1）端蓋具有吸氣/排氣通道的端蓋，通常分為整體結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)的兩種。端蓋具有內(nèi)置的軸密封，軸承，有的蓋箱也可作為增速齒輪或同步齒輪。2）汽缸噴油螺桿式空壓機(jī)機(jī)體大多采用單層壁結(jié)構(gòu)氣缸，

16、其轉(zhuǎn)子包含在機(jī)體中，機(jī)體的外側(cè)即為大氣。3）機(jī)體材料該材料主要取決于排氣壓力的要求和壓縮氣體的特性，與灰鑄鐵作為排氣壓力小于2.5MPa的材料，當(dāng)排氣壓力大于2.5MPa時(shí)可以使用鋼和球墨鑄鐵。此外，灰鑄鐵可用于空氣或惰性氣體，鑄鐵或球墨鑄鐵可用于碳?xì)浠衔锖鸵恍┹p微的腐蝕性氣體。對(duì)于腐蝕性氣體，酸氣和水的氣體，是一種高合金鋼或不銹鋼。對(duì)于腐蝕性氣體介質(zhì)，也可用于噴涂或刷在普通鑄鋼材料鍍上一層防腐材料。2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是螺桿式空氣壓縮機(jī)的主要部件，其結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式。當(dāng)轉(zhuǎn)子直徑小，用整體式，當(dāng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的直徑大于3500mm轉(zhuǎn)子常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)為組合式。噴油螺桿式空壓機(jī)由于排氣溫度較低，轉(zhuǎn)子熱脹不明顯

17、，一般不安裝密封齒。因?yàn)榘惭b密封齒會(huì)使得螺桿式空壓機(jī)的泄漏三角形面積變大，而且給生產(chǎn)帶來(lái)困難，增加了成本。另外，當(dāng)螺桿式空壓機(jī)轉(zhuǎn)子型線的齒頂圓附近截面非常小時(shí)，型線本身就起到齒頂密封齒的作用。常用鍛件作為螺桿式空壓機(jī)轉(zhuǎn)子的毛坯，一般多利用中碳鋼（45號(hào)鋼等），有特殊要求時(shí)用40Cr等合金鋼或鋁合金。為了加工方便，減少成本，目前也采用QT600-3球墨鑄鐵。3軸承軸向力和徑向力作用于螺桿式空壓機(jī)的轉(zhuǎn)子上。由于轉(zhuǎn)子兩側(cè)所受壓力不同而產(chǎn)生徑向力，其大小取決于轉(zhuǎn)子直徑、長(zhǎng)徑比、內(nèi)壓比、及運(yùn)行工況。由于轉(zhuǎn)子一端是吸氣壓力，另一端是排氣壓力，再加上內(nèi)壓縮過(guò)程的影響產(chǎn)生軸向力，以及一個(gè)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)另一轉(zhuǎn)子等因素

18、而產(chǎn)生的，軸向的大小是轉(zhuǎn)子直徑，內(nèi)壓比以及運(yùn)行工況的函數(shù)。因?yàn)閮?nèi)壓縮的存在，所以使得排氣端的徑向力大于吸入端。轉(zhuǎn)子的形狀和不同的壓力作用面積，使得兩個(gè)嚙合的轉(zhuǎn)子的徑向力也不同，陰轉(zhuǎn)子軸承載荷的徑向力最大，因此承受徑向力由高到低依次為：陰轉(zhuǎn)子排氣端軸承，陽(yáng)轉(zhuǎn)子排氣軸承，陰轉(zhuǎn)子吸氣端軸承和陽(yáng)轉(zhuǎn)子吸氣軸承。，轉(zhuǎn)子吸入側(cè)軸承和陽(yáng)轉(zhuǎn)子吸力軸承。同樣地，兩個(gè)轉(zhuǎn)子軸向力也不同軸向力之間的差別比徑向力的差別大的多，陽(yáng)轉(zhuǎn)子所受軸向力大約是陰轉(zhuǎn)子的4倍。螺桿式空壓機(jī)一般用的是軸承滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。螺桿式空壓機(jī)設(shè)計(jì)中采用的軸承應(yīng)保證轉(zhuǎn)子的一端固定，另一端能夠伸縮。一般情況下轉(zhuǎn)子在排出側(cè)軸向定位，在吸入側(cè)留有較大的

19、軸向間隙，讓其自由膨脹，以便保持排出端有不變的最小間隙值，使氣體泄漏為最小，并避免端面磨損。噴油螺桿式空壓機(jī)由于軸向力都不大，故都采用滾動(dòng)軸承。承受軸向力的軸承總是放在排氣端，以便得到最小的排氣端面間隙。徑向載荷通常用分別安裝在轉(zhuǎn)子兩端的圓柱滾子軸承承受，在排氣端的一個(gè)角接觸球軸承承受軸向載荷，并對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行雙向定位。在一些機(jī)器中，用一對(duì)背靠背安裝的圓錐滾子軸承或角接觸球軸承同時(shí)承受徑向和軸向載荷。4軸封噴油螺桿式空壓機(jī)一般采用滾動(dòng)軸封，在排氣端的轉(zhuǎn)子工作段與軸承之間加一個(gè)軸封，以防止壓縮腔的氣體經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子軸向外泄露。這種軸封只要在與軸頸相應(yīng)的機(jī)體處開(kāi)設(shè)特定的油槽，通入具有一定壓力的密封油即達(dá)到有

20、效的軸向密封。噴油螺桿式空壓機(jī)轉(zhuǎn)子的外伸軸一般都設(shè)計(jì)在吸氣側(cè)，由于在利用吸氣節(jié)流的方式調(diào)節(jié)空壓機(jī)的氣量時(shí)，外伸軸上的軸封兩側(cè)可能會(huì)有一個(gè)大氣壓力的壓差。由于此處的軸封必須防止?jié)櫥偷穆┏龊臀催^(guò)濾空氣的漏入，故在小型空壓機(jī)中通常采用簡(jiǎn)單的唇形密封。大中型空壓機(jī)中采用有油潤(rùn)滑機(jī)械密封。5內(nèi)容積比調(diào)節(jié)滑閥螺桿式空壓機(jī)工作過(guò)程的重要特點(diǎn)之一是具有內(nèi)壓縮過(guò)程，空壓機(jī)的最佳工況是內(nèi)壓比等于外壓比。若二者不等，無(wú)論是欠壓縮還是過(guò)壓縮，經(jīng)濟(jì)性都會(huì)降低。顯然增大或減小排氣孔口的尺寸，將改變齒間容積內(nèi)氣體同排氣孔口連通的位置，從而改變內(nèi)壓獲得變化的排氣孔口，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)容積比和內(nèi)壓比的調(diào)節(jié)。2.3螺桿式空壓機(jī)的工作

21、原理(風(fēng)冷)螺桿式空壓機(jī)的基元容積是由陽(yáng)，陰轉(zhuǎn)子和氣缸內(nèi)壁面之間形成的一對(duì)齒間容積，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，基元容積的大小和空間位置都在不斷的變化。螺桿式空壓機(jī)的工作包括以下四個(gè)過(guò)程：1吸氣過(guò)程： 圖2-2 吸氣過(guò)程 如圖2-2，隨著轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng),嚙合的齒逐漸脫離,形成齒的空間,隨著齒的擴(kuò)大形成形成一定的真空室,而嚙合的齒之間的體積只與進(jìn)氣口連接,所以氣體便在壓差作用下流入真空室。在隨后的過(guò)程中轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒不斷從陰轉(zhuǎn)子齒槽中脫離出來(lái),齒空間不斷擴(kuò)大,并保持溝通與吸嘴。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子體積達(dá)到最大值時(shí),體積和吸氣口斷開(kāi),吸入過(guò)程結(jié)束。 圖2-3 封閉過(guò)程2封閉及輸送過(guò)程 如圖2-3，吸氣終了時(shí)，

22、主副轉(zhuǎn)子齒峰會(huì)與機(jī)殼密封，齒溝內(nèi)的空氣不在外流，此即“封閉過(guò)程”。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，其齒峰與齒溝在吸氣端吻合，吻合面逐漸向排氣端移動(dòng)，此即“輸送過(guò)程”。 圖2-4 壓縮過(guò)程3壓縮及噴油過(guò)程如圖2-4，在輸送過(guò)程中，齒合面逐漸向排氣端移動(dòng)，是嚙合面與排氣口間的齒溝空間逐漸減少，齒溝內(nèi)空氣逐漸被壓縮，壓力逐漸升高，此即“壓縮過(guò)程”,而壓縮的同時(shí)，潤(rùn)滑油亦因壓力差的作用噴入壓縮室內(nèi)與空氣混合。 圖2-5 排氣過(guò)程4排氣過(guò)程如圖2-5，當(dāng)轉(zhuǎn)子的排氣口端面與機(jī)殼相通時(shí)(此時(shí)壓縮空氣壓力最大),被壓縮之空氣開(kāi)始排出,直至齒峰與齒溝的嚙合面移至機(jī)殼的排氣端端面,此時(shí)兩轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼排氣口間的齒溝空間為零,

23、此即完成 “排氣過(guò)程”。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長(zhǎng)度又達(dá)到最長(zhǎng)，由此，開(kāi)始一個(gè)新的壓縮循環(huán)。螺桿式壓縮機(jī)作為回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的一種，在結(jié)構(gòu)上具有離心式壓縮機(jī)的特點(diǎn)，工作原理上則又屬于容積式壓縮機(jī)的范疇。由于以上特點(diǎn)，螺桿式壓縮機(jī)一般應(yīng)用于下列工況： 1. 流量不是很高  2. 需長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行 3. 排氣壓力不高3 系統(tǒng)流程3.1空氣流程通過(guò)空氣過(guò)濾器后空氣過(guò)濾除塵，經(jīng)過(guò)進(jìn)氣卸荷閥進(jìn)入主壓縮室，在主壓縮室壓縮空氣與潤(rùn)滑油混合。油氣混合物壓縮排到油氣桶，在油氣桶內(nèi)大部分潤(rùn)滑油被分離出來(lái)，油分離器過(guò)濾殘余潤(rùn)滑油，空氣由最小壓力閥的清潔后壓縮，壓縮后輸入

24、系統(tǒng)的后冷卻器。系統(tǒng)流程如圖所示圖3-1 系統(tǒng)流程圖3.1.1 管路主要部件功能介紹A空氣濾清器空氣濾清器是一個(gè)干燥的濾紙，濾紙孔隙度約為10um左右。它的主要功能是過(guò)濾空氣中的灰塵，防止螺桿轉(zhuǎn)子被過(guò)度磨損而降低壽命，油過(guò)濾器和油分離器不通。B進(jìn)氣卸荷閥進(jìn)氣卸荷閥是一個(gè)很重要的組成部分，通過(guò)操作進(jìn)入壓縮機(jī)的進(jìn)氣量，來(lái)控排氣量。卸荷閥由進(jìn)氣，排氣節(jié)流小孔，出風(fēng)口和閥門(mén)等組成。通過(guò)電磁閥系統(tǒng)的壓力，在氣缸上的比例閥，控制閥打開(kāi)，關(guān)閉，直至關(guān)閉，從而改變?nèi)肟诘拇笮?，控制進(jìn)氣。在一定范圍內(nèi)的空氣壓縮機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)容量控制，以達(dá)到降低功耗的影響。C油氣桶油氣桶有兩種功能分別為油氣分離和儲(chǔ)油。油氣混合物經(jīng)

25、壓縮后排至油氣桶，油氣桶的旋轉(zhuǎn)可以使得大部分潤(rùn)滑油分離；儲(chǔ)存較多的潤(rùn)滑油，避免熱油立即參與下一個(gè)循環(huán)，有利于降低排氣溫度。筒體有加油孔，供加油用。D油氣分離器“潤(rùn)滑油流程”中有油氣分離器的完整說(shuō)明。E最小壓力閥與油氣分離器出口相連，它的開(kāi)口壓力設(shè)定值為0.40.5Mpa，最小壓力閥主要有以下功能：a起動(dòng)時(shí)優(yōu)先建立起潤(rùn)滑油所需的循環(huán)壓力，確保機(jī)器的潤(rùn)滑。b當(dāng)油氣桶內(nèi)空氣壓力大于0.4Mpa之后最小壓力閥就開(kāi)啟，這樣可以減小流過(guò)油氣分離器的空氣流速，保證油氣分離有比較好的效果，并且這樣可以避免油氣分離器因壓力差太大而受損。c止回功能：當(dāng)停機(jī)后油氣桶內(nèi)壓力下降時(shí)，防止管路壓縮空氣回流。F溫度傳感器溫

26、度傳感器是用來(lái)測(cè)量機(jī)頭排氣口處的排氣溫度，并顯示在儀表盤(pán)上。它采用PT100的電阻作為敏感件，性能好、精度高。當(dāng)出現(xiàn)失油而導(dǎo)致油量不足或者冷卻不良等情況是，均有可能導(dǎo)致主機(jī)排氣溫度過(guò)高。當(dāng)檢測(cè)到得的排氣溫度與PLC設(shè)置的溫度一樣或者偏高時(shí)，空壓機(jī)自動(dòng)停機(jī)。3.2潤(rùn)滑油流程1潤(rùn)滑油流程說(shuō)明在油氣桶內(nèi)的壓力，將潤(rùn)滑油從油氣桶壓出，流動(dòng)的氣體通過(guò)溫度控制閥，油冷卻器冷卻后再經(jīng)過(guò)油過(guò)濾器除去雜質(zhì)顆粒，然后分為兩路，一路從機(jī)體噴霧進(jìn)入壓縮室，冷卻壓縮空氣；其他所有的通過(guò)機(jī)體兩端，潤(rùn)滑軸承組。而后各部分的潤(rùn)滑油在聚集于壓縮室底，經(jīng)排氣口排出。與油混合的壓縮空氣排入油氣桶后，絕大部分的油沉淀于油氣桶的底部，

27、其余的含油霧空氣再經(jīng)過(guò)油細(xì)分離器，進(jìn)一步濾下剩余的油并參與下一個(gè)循環(huán)。 2噴油量的控制通過(guò)空壓機(jī)噴入的油除起潤(rùn)滑作用外，主要用于帶走空氣在壓縮后所產(chǎn)生的熱量，噴油量的多少直接影響到空壓機(jī)的性能。噴油量于出廠前已經(jīng)由本技術(shù)師設(shè)置好，因此不能隨意改變。當(dāng)機(jī)頭排氣溫度偏低或過(guò)高需要調(diào)整時(shí)，請(qǐng)聯(lián)系公司客服。3油路主要部件功能說(shuō)明A溫控閥溫度控制閥的主要功能是測(cè)量噴入機(jī)體的潤(rùn)滑油溫度控制壓縮機(jī)的排氣溫度，以避免在空氣中的水蒸汽凝結(jié)乳化潤(rùn)滑油油。剛啟動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油的溫度低時(shí)，溫度控制閥被關(guān)閉，油不經(jīng)過(guò)冷卻器直接注入機(jī)體。如果溫度上升到高于70時(shí)，溫度控制閥逐漸打開(kāi)的路徑通到油冷器，到76完全打開(kāi)時(shí)，油會(huì)通過(guò)

28、油冷卻器，然后噴到機(jī)體的內(nèi)部。B冷卻器（風(fēng)冷型）油冷卻器和后冷卻器組成一體，它倆的結(jié)構(gòu)都是板翅式。安裝時(shí)要確保冷卻器距離障礙物2米以上，使冷卻氣流能夠很好的流通。但是灰塵容易覆蓋翅片使得冷卻效果不好，有可能出現(xiàn)排氣溫度過(guò)高而停止工作。所以應(yīng)該定時(shí)清洗翅片保證有好的冷卻效果。C油過(guò)濾器油過(guò)濾器是一種紙質(zhì)過(guò)濾器，過(guò)濾精度在1015。它的功能是除去油中的雜質(zhì)，如金屬顆粒，灰塵，油脂等，保證軸承和轉(zhuǎn)子的正常運(yùn)行。如果油過(guò)濾器堵塞時(shí)，可引起潤(rùn)滑油噴射量不足，并影響軸承的使用壽命，機(jī)體排氣溫度高（或停止）。D油細(xì)分離器油細(xì)分離器濾芯采用多層細(xì)密的特種纖維制成，主要作用是過(guò)濾掉壓縮空氣中所含霧狀潤(rùn)滑油，油顆

29、粒大小可控制在0.1um以下，含油量能夠不大于3ppm。E回油單向閥油分離器過(guò)濾后的殘?jiān)?，集中于過(guò)濾器的中央圓形槽，通過(guò)回油管道返回到主機(jī)，避免已分離出來(lái)的潤(rùn)滑油與壓縮空氣一起被排出機(jī)體。為了防止主壓縮室的油反應(yīng)，在油返回管設(shè)置一個(gè)單向閥。如果機(jī)器在運(yùn)行油耗突然增大，應(yīng)檢查是否節(jié)流孔是否堵住。3.3氣路控制系統(tǒng) 一般運(yùn)行1開(kāi)始啟動(dòng)前，進(jìn)氣卸荷閥和加載卸載閥是關(guān)閉的。啟動(dòng)后，空氣通過(guò)進(jìn)氣卸荷閥從節(jié)流小孔吸入，由于有最小壓力閥，油氣桶慢慢建立起壓力，確保潤(rùn)滑油注入機(jī)體潤(rùn)滑。2負(fù)荷運(yùn)行完整的星角降壓?jiǎn)?dòng)后，延時(shí)幾秒，加載電磁閥得電開(kāi)啟，內(nèi)部氣體通過(guò)壓力桶，進(jìn)氣卸荷閥逐漸打開(kāi)，壓縮機(jī)進(jìn)入負(fù)荷條件。當(dāng)壓

30、力超過(guò)0.4Mpa，最小壓力閥打開(kāi)，壓縮空氣輸出。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，反比例閥開(kāi)始工作，自動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的供氣量，來(lái)使得供氣量等于耗氣量，此即無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)功能。3）卸載操作當(dāng)氣體不是很時(shí)小，當(dāng)排氣壓力達(dá)到微電腦控制的上限時(shí)，將達(dá)到極限。負(fù)載電磁閥斷電關(guān)閉，使進(jìn)氣閥的控制壓力損失自動(dòng)關(guān)閉，另一方面打開(kāi)排氣閥，油箱內(nèi)的油液壓力得到釋放，使壓縮機(jī)進(jìn)入卸荷運(yùn)行狀態(tài)。卸載操作的保持時(shí)間達(dá)到設(shè)定上限值時(shí)，機(jī)器自動(dòng)關(guān)機(jī)。當(dāng)較低的系統(tǒng)壓力降到微電腦控制器設(shè)定值，加載和運(yùn)行的機(jī)器。氣路控制元件功能說(shuō)明A加載電磁閥 是一個(gè)兩位三通常閉電磁閥。由于電磁閥的得電和失電，來(lái)控制氣路的通聯(lián)和中斷狀態(tài)，從而完成加載和卸

31、荷功能。B放空閥當(dāng)卸載操作或停機(jī)時(shí)，閥被打開(kāi)時(shí)，在油氣桶內(nèi)的壓力釋放，使壓縮機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行，或者以確保在重新啟動(dòng)在空載條件。C反比例閥超過(guò)設(shè)定的壓力時(shí)反比例閥起作用。此時(shí)，輸入壓力為高時(shí)，輸出的控制壓力為低，而控制壓力越低時(shí)，通過(guò)進(jìn)氣氣缸伸縮控制卸荷閥盤(pán)開(kāi)度越小，空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣量就越少，使得空氣壓縮機(jī)的供氣量量和空氣消耗量平衡，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)容量調(diào)節(jié)功能。D安全閥安全閥是保障安全的部件。當(dāng)氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)故障而使得油氣桶內(nèi)氣體壓力比設(shè)定的排氣壓力高出約10時(shí)，安全閥自動(dòng)起跳泄壓，使壓力降至額定排氣壓力以下。E壓力傳感器壓力傳感器測(cè)量油分離器的排氣壓力后，將測(cè)量值顯示在儀表板上。根據(jù)排氣壓力測(cè)量的數(shù)值

32、，根據(jù)微機(jī)控制器的壓力上限壓力下限的設(shè)定值，使加載電磁閥電源得電或失電，從而實(shí)現(xiàn)加載狀態(tài)和卸載狀態(tài)兩者的轉(zhuǎn)換。F壓力表壓力表測(cè)量油氣桶內(nèi)油分離器前的壓力。因?yàn)橛头蛛x器內(nèi)存在最小壓力閥和管路阻力所以存在壓力降，壓力表顯示的排氣壓力和儀表板顯示的壓力相比是高的。應(yīng)經(jīng)常觀察比較壓差，當(dāng)壓力差超過(guò)0.12MPa后，應(yīng)該及時(shí)更換油氣分離器。4 電控制系統(tǒng)4.1控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)包括以下部分：PLC（包括相應(yīng)的控制模塊以及觸摸屏）、傳感器以及所需的按鈕開(kāi)關(guān)、接觸器、斷路器等，其示意圖如圖4-1所示 ：圖4-1 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖PLC主要包括CPU，內(nèi)存，電源，和一個(gè)專門(mén)設(shè)計(jì)的輸入和輸出接口電路等。

33、它是用來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣部分的控制。包括：開(kāi)始、運(yùn)行、停止，報(bào)警和故障自我診斷。起動(dòng)：2電動(dòng)機(jī)M1，M2如圖所示，可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)啟動(dòng)。運(yùn)行：正常情況下，電機(jī)M1處于狀態(tài)，電機(jī)M2處于關(guān)閉狀態(tài)。溫度傳感器測(cè)出風(fēng)包出口溫度，并與給定值比較，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)操作M2的開(kāi)啟，直到排氣溫度小于風(fēng)機(jī)停止溫度時(shí)，風(fēng)機(jī)停止。停止：按下停止按鈕，PIC控制接觸器停止工作，工作的變頻器停止。報(bào)警和故障診斷：空氣壓縮機(jī)需檢測(cè)的量主要包括：四個(gè)機(jī)體的溫度、氣體壓力罐溫度、冷卻水的壓力、潤(rùn)滑油壓力。4.2微機(jī)控制器介紹1 基本操作1）按鍵說(shuō)明圖 4-7 100型文本顯示器ON開(kāi)機(jī)鍵：按此鍵電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行 OFF關(guān)機(jī)鍵：

34、按此鍵電機(jī)停止運(yùn)行 M確定鍵：修改完數(shù)據(jù)后，按此鍵確認(rèn)數(shù)據(jù)輸入  上移鍵：數(shù)據(jù)修改時(shí)，按此鍵上翻修改該數(shù)位；在菜單選擇時(shí)作為選擇鍵。  下移鍵：數(shù)據(jù)修改時(shí)，按此鍵下翻修改該數(shù)位；在菜單選擇時(shí)作為選擇鍵。  移位鍵/確認(rèn)鍵：修改數(shù)據(jù)時(shí)，此鍵作為移位鍵；在菜單選擇時(shí)作為確定鍵。 2狀態(tài)顯示與操作機(jī)組通電后顯示如下界面： 圖 4-8 機(jī)組通電后的界面5秒后顯示以下主界面： 圖 4-9按“”進(jìn)入以下菜單選擇界面： 圖 4-10a運(yùn)行參數(shù)查看按“” 或“”移動(dòng)黑色滾動(dòng)條到“運(yùn)行參數(shù)”菜單后，按確認(rèn)鍵“”后彈出下一級(jí)菜單： 圖4-11再按“”彈出

35、  圖 4-12如為最后一級(jí)菜單，界面不會(huì)出現(xiàn)黑色滾動(dòng)條，按返回鍵“RT”返回上級(jí)菜單或主界面。如在某一界面停止操作，數(shù)秒鐘后自動(dòng)返回主界面。b用戶參數(shù) 圖 4-13再按確定鍵 “”彈出  圖 4-14如不繼續(xù)按確定鍵 “”即可查看用戶參數(shù)。3功能及技術(shù)參數(shù) 1） 開(kāi)關(guān)量：9路開(kāi)關(guān)量輸入，10路繼電器開(kāi)關(guān)量輸出； 2） 模擬量：二路Pt100溫度輸入，二路420mA變送輸入，兩組三相電流輸入（配套CT）；3）相序輸入電壓：三相380V； 4）控制器工作電源：220V、50Hz、12VA（建議使用20VA）；5）顯示量程

36、60;a、油溫：20150；精度：±1。b、氣溫：20150；精度：±1。 c、運(yùn)行時(shí)間：0999999小時(shí)。 6）相序保護(hù)：當(dāng)保護(hù)器檢測(cè)到錯(cuò)相時(shí)，動(dòng)作時(shí)間2s； 7)電機(jī)保護(hù)：本控制器對(duì)主電機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)均具有以上五種基本保護(hù)功能 堵轉(zhuǎn)保護(hù)：起動(dòng)結(jié)束后，當(dāng)工作電流達(dá)到設(shè)定電流的四至八倍時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.2s；短路保護(hù)：只要檢測(cè)電流達(dá)到設(shè)定電流的八倍以上時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.2s； 缺相保護(hù)：當(dāng)任何一相電源缺相時(shí),動(dòng)作時(shí)間不大于2s；       

37、60;            不平衡保護(hù)：任何兩相間電流相差6075%時(shí),動(dòng)作時(shí)間不大于5s；                    過(guò)載反時(shí)限保護(hù)特性(時(shí)間單位為秒)，見(jiàn)下表。倍數(shù)I實(shí)I設(shè)定 當(dāng)電機(jī)運(yùn)行電流大于或等于設(shè)定電流的1.2倍至3.0倍時(shí)按下表的過(guò)載倍數(shù)及動(dòng)作

38、時(shí)間延時(shí)動(dòng)作 表4-1 電機(jī)保護(hù)反時(shí)限曲線表時(shí)間參數(shù)數(shù)I實(shí)/I設(shè)1.21.31.51.62.03.0動(dòng)作時(shí)間6048248518）溫度保護(hù)：當(dāng)檢測(cè)到的實(shí)際溫度大于設(shè)定溫度時(shí),動(dòng)作時(shí)間2s；  9）輸出繼電器觸點(diǎn)容量：250V5A；觸點(diǎn)壽命500000次； 10）電流顯示誤差小于1.0%.；11）RS485通訊4控制器安裝在控制柜內(nèi)，控制器周?chē)鷳?yīng)有一定的空間方便布線。具體尺寸如下1 輸入指示燈（IN）： 00、01、02、03、04、05、06、07、分別為對(duì)應(yīng)輸入開(kāi)關(guān)量端子號(hào)20、 19、18、 17、16、15、14、13。

39、0;2 輸出指示燈（OUT） 00、01、02、03、04、05、06、07、 08、09分別對(duì)應(yīng)輸出開(kāi)關(guān)量端子號(hào)27、28、  29、30、31、35、36、37、38、39 3 電源指示：PWR燈4 運(yùn)行指示：RUN燈 5 故障指示：ERR燈文本顯示器接線端子： 顯示面板有五個(gè)接線端子和一個(gè)顯示電纜D形頭，分別用于顯示連接、Rs485通訊、24V電源輸入。 控制器接線端子： 顯示面板與控制器要用通訊電纜將它們連接。23、24、25分別為相序輸入端子；7、9分別為排氣溫度輸入端子；CT1為主電機(jī)互感器；

40、CT2為風(fēng)扇電機(jī)互感器。32為輸出繼電器公共端COM1；27工頻時(shí)控制主接觸器；28工頻時(shí)控制星形接觸器；29控制角形接觸器；30加載電磁閥；31控制冷卻風(fēng)機(jī)；34變頻時(shí)控制變頻器投入； 35控制變頻風(fēng)機(jī)；37控制變頻器啟動(dòng)運(yùn)行；38為故障指示；39預(yù)警指示； 40為COM2。42為摸擬地（大地），43、44為220V電源。4.3控制原理電氣原理圖如下圖所示電氣原理圖1獨(dú)立控制 （1）近地自動(dòng)控制（啟停方式：機(jī)旁；加載方式：自動(dòng)）按“ON”鍵起動(dòng)：（Y起動(dòng)）控制器上電后有3秒自檢，按“ON”鍵不能起動(dòng)。自檢結(jié)束后按“ON”鍵主機(jī)開(kāi)始起動(dòng)。主機(jī)起動(dòng)過(guò)程為：KM3得電KM1得電 Y形起動(dòng)

41、狀態(tài) 延時(shí)時(shí)間到（Y轉(zhuǎn)換時(shí)間）， KM3失電（KM2、KM3互鎖），KM2得電電機(jī)形運(yùn)行，起動(dòng)結(jié)束。起動(dòng)過(guò)程中，所有電磁閥一直失電，實(shí)現(xiàn)空車(chē)起動(dòng)。自動(dòng)運(yùn)行控制： 電機(jī)起動(dòng)到狀態(tài)后，延時(shí)一段時(shí)間后，加載電磁閥得電，空壓機(jī)開(kāi)始加荷，汽罐壓力開(kāi)始升高。當(dāng)氣壓升高超過(guò)設(shè)定高限壓力時(shí)（卸載壓力值），加載電磁閥失電，卸放電磁閥得電，空壓機(jī)空車(chē)運(yùn)行。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（空車(chē)時(shí)間內(nèi)），氣壓又降低于設(shè)定的低限壓力（加載壓力值），加載電磁閥又得電，卸放閥失電，壓縮機(jī)正常壓縮空氣，提高氣罐壓力。如果在空車(chē)時(shí)間內(nèi)，氣罐壓力沒(méi)有降到低限壓力，控制器將自動(dòng)停止電機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)空車(chē)過(guò)久自動(dòng)停機(jī)。

42、只有當(dāng)壓力降到低限壓力，電機(jī)自動(dòng)按起動(dòng)過(guò)程起動(dòng)運(yùn)行，如此往復(fù)循環(huán)。在自動(dòng)狀態(tài)下手動(dòng)加載/卸載 在自動(dòng)狀態(tài)下，設(shè)備處于卸載狀態(tài)，按一下“M”加載，如果壓力高于卸載壓力，加載電磁閥點(diǎn)動(dòng)一下后回到卸載狀態(tài)；如果壓力低于卸載壓力，加載電磁閥得電直到供氣壓力大于卸載壓力后重新回到卸載狀態(tài)。設(shè)備處于加載狀態(tài)，按一下“M”卸載，如果壓力高于加載壓力，加載電磁閥失電直到供氣壓力小于加載壓力后重新回到加載狀態(tài)；如果壓力低于加載壓力，此時(shí)卸載不起作用。正常停機(jī)： 按“OFF”鍵，加載電磁閥失電，延時(shí)一段時(shí)間（停機(jī)延時(shí)）后，電機(jī)接觸器失電，主機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。只有按“ON”鍵才能重新起動(dòng)。&

43、#160;防頻繁起動(dòng)控制 按“OFF”停機(jī)、空車(chē)過(guò)久停機(jī)、故障停機(jī)使電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)不能馬上起動(dòng)電機(jī)，需有一定延 時(shí)，本控制器在各種停機(jī)狀態(tài)下時(shí)間顯示窗口倒記時(shí)顯示剩余延時(shí)時(shí)間（如90秒），只有延時(shí)時(shí)間為零時(shí)才能起動(dòng)電機(jī)。2 風(fēng)機(jī)溫度控制當(dāng)排氣溫度高于風(fēng)機(jī)啟動(dòng)溫度和主電機(jī)有電流時(shí)，KM4風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)行；當(dāng)排氣溫度低于風(fēng)機(jī)停機(jī)溫度，風(fēng)扇電機(jī)停止運(yùn)行。3 故障停機(jī)與緊急停機(jī) 當(dāng)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)電氣故障或排氣高溫等故障時(shí)控制器立即停止電機(jī)運(yùn)行需排除故障，故障狀態(tài)解除后才能重新起動(dòng)電機(jī)。如遇緊急情況，按下緊急停機(jī)按鈕SB0切斷接觸器電源。4.3PLC選型根據(jù)主電路和控制電路的

44、設(shè)計(jì)，可統(tǒng)計(jì)出本系統(tǒng)共有2臺(tái)電機(jī)、2個(gè)電磁閥、7個(gè)壓力傳感器、2個(gè)溫度傳感器，以及啟動(dòng)停止等開(kāi)關(guān)控制信號(hào)共11個(gè)，共有41個(gè)I/O點(diǎn)，它們構(gòu)成了PLC的控制對(duì)象。電機(jī)的啟動(dòng)由開(kāi)關(guān)量控制，PLC模擬量模塊輸出420mA電流作為變頻器的控制端輸入，進(jìn)行氣壓的恒壓控制。同時(shí)，需要考慮PLC與變頻器的通訊接口的匹配問(wèn)題。根據(jù)被控對(duì)象的I / O點(diǎn)數(shù)，掃描速度，自診斷功能，以及系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，經(jīng)濟(jì)性，采集數(shù)據(jù)類(lèi)型，由程序存儲(chǔ)器的大小和其他因素所需的數(shù)據(jù)考慮，本次的PLC的選擇是西門(mén)子S7-200系列產(chǎn)品。根據(jù)本系統(tǒng)的工作要求，系統(tǒng)采用模擬量傳感器HM23Y型壓力變送器檢測(cè)系統(tǒng)各處的壓力；采用Pt100鉑

45、熱電阻作為測(cè)量溫度的傳感器以檢測(cè)各處的溫度。 HM23Y型壓力變送器的測(cè)量范圍00.5220Mpa、供電電源一般為24V、信號(hào)輸出420mA。Pt100鉑熱電阻測(cè)量范圍為-50180。5 壓風(fēng)設(shè)備的選型設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)依據(jù)1我礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)生產(chǎn)能力力為1.2Mt/a,最大班入井人數(shù)：82人。如圖表5-1-1氣動(dòng)機(jī)具配置表，通過(guò)計(jì)算選擇空壓機(jī)型號(hào)、臺(tái)數(shù)，確定輸氣管路直徑。2根據(jù)安監(jiān)總煤行（2007）167號(hào)文件和煤礦安全規(guī)程規(guī)定。 表5-1 氣動(dòng)機(jī)具配置表 名稱數(shù)量（臺(tái)）耗氣量()工作壓力/使用地點(diǎn)混凝土噴射機(jī)2 580.4采掘工作面氣體式掘巖機(jī)1 470.5采掘工作面 氣動(dòng)錨桿機(jī)2 340.5采掘工

46、作面 因本礦井屬高瓦斯礦井，除井下風(fēng)動(dòng)工具使用壓縮空氣外，根據(jù)煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，還必須在采掘工作面附近及工作面回風(fēng)系統(tǒng)中有人作業(yè)的地點(diǎn)，設(shè)置供給壓縮空氣設(shè)施的避難峒室或壓風(fēng)自救系統(tǒng)。因此本設(shè)計(jì)采用地面集中空壓機(jī)站向井下風(fēng)動(dòng)工具和壓風(fēng)自救系統(tǒng)供風(fēng)。5.2供氣量計(jì)算及壓氣機(jī)選型1計(jì)算礦井所需的供氣量全礦供氣量是變化的，一般以三班中可能出現(xiàn)的最大用氣量一班為依據(jù)，即最大班次確定為早班，最大同時(shí)使用氣動(dòng)機(jī)具臺(tái)數(shù)為：混凝土噴射機(jī)2臺(tái)（耗氣量2×8=16），氣體式掘巖機(jī)1臺(tái)（耗氣量7×1=7），氣動(dòng)錨桿機(jī)2臺(tái)（耗氣量4×2=），最大班入井人數(shù)82，每個(gè)人的耗氣量不少于0

47、.3；由系統(tǒng)布置圖查的壓氣官網(wǎng)全長(zhǎng)L=5812米，取管路漏氣系數(shù)為;風(fēng)動(dòng)機(jī)械磨損耗氣量增加系數(shù)；海拔修正系數(shù)。（1)2臺(tái)混凝土噴射機(jī)的實(shí)際耗氣量為： （5-1） 1.20×1.15×1×2×8×1 22.08 (2)1臺(tái)氣體式掘巖機(jī)的實(shí)際耗氣量為： （5-2） 1.20×1.15×1×1×7×1 9.66 （3)2臺(tái)氣動(dòng)錨桿機(jī)的實(shí)際耗氣量為： （5-3） 1.20×1.15×1×2×4×1 11.04（4)礦井中工作人員的實(shí)際耗氣量為： （5-4

48、） 0.382 24.6因故礦井總供氣量為式中： a1沿管路全長(zhǎng)的漏氣系數(shù)；  a2氣動(dòng)機(jī)具磨損后，耗氣量增加的系數(shù)，一般取1.101.15；  海拔高度修正系數(shù)；  n一天中可能出現(xiàn)的最大用氣量時(shí)，使用的同型號(hào)起動(dòng)機(jī)具的臺(tái)數(shù)； q氣動(dòng)機(jī)具的耗氣量；  k同型號(hào)氣動(dòng)機(jī)具的同時(shí)工作系數(shù)。2 估算空壓機(jī)必須的出口壓力 地面空壓機(jī)房到最遠(yuǎn)工作面的距離為3199m，取每公里管長(zhǎng)損失為0.03MPa。3種氣動(dòng)機(jī)具中，氣動(dòng)錨桿機(jī)的額定壓力最高為0.5MPa，根據(jù)下式計(jì)算空壓機(jī)必要的出口壓力為：  P=Pe+P+0.1 （5-5） =0.5+0.0

49、3×3.199+0.1 =0.70MPa式中:P空壓機(jī)必要的出口壓力，；  Pe所用氣動(dòng)機(jī)具中最大的額定工作壓力，；       P礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)，輸氣管道中最遠(yuǎn)一路的所有壓力損失3 選擇空氣壓縮機(jī)的型式及臺(tái)數(shù)根據(jù)計(jì)算的空氣壓縮機(jī)站的供氣量Q和估算空氣壓縮機(jī)的出口壓力p,和各種空氣壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)比較，查閱空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品樣本，選用LG-44/8G空氣壓縮機(jī)2臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-2 表5-2 LG-44/8G型空氣壓縮機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表 電機(jī)功率250KW排氣量44排氣壓力0.8MPa轉(zhuǎn)速1485r/

50、min外形尺寸3700×2200×2200 5.3壓氣管路內(nèi)徑選擇壓氣管路布置如圖5-3圖 5-3 壓風(fēng)管路布置圖1主管管徑計(jì)算按煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，壓縮空氣管道干管管徑應(yīng)按礦井服務(wù)年限內(nèi)最遠(yuǎn)采區(qū)供氣距離確定；采區(qū)管道管徑可按礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，采區(qū)內(nèi)供氣最遠(yuǎn)距離計(jì)算。根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)的壓力損失，壓風(fēng)管路內(nèi)徑計(jì)算如下： （5-6） = =132.3式中Q通過(guò)管路的供氣量，l管路計(jì)算長(zhǎng)度，取最遠(yuǎn)長(zhǎng)度，；根據(jù)計(jì)算，地面、副斜井和集中運(yùn)輸大巷敷設(shè)主管，主管選取標(biāo)準(zhǔn)管徑為159×4.5的無(wú)縫鋼管，滿足空壓機(jī)工作供氣要求。2干管壓力損失計(jì)算： （5-7）式中：該管段

51、的標(biāo)準(zhǔn)管徑，0.150m； 考慮局部損失在內(nèi)的該管段折算長(zhǎng)度，,m； m; 42.783支管管徑計(jì)算： 根據(jù)作業(yè)程序先后，隨著掘進(jìn)輔設(shè)管路，掘進(jìn)完成移交生產(chǎn)后，隨著回采工作面的推進(jìn)回收管路?；夭晒ぷ髅孀鳂I(yè)人數(shù)多，按回采工作面人數(shù)需風(fēng)量計(jì)算管徑： （5-8） =108.6式中 Q急救風(fēng)量，按82人計(jì)算 24.6； 支管管路計(jì)算長(zhǎng)度，3317m；根據(jù)以上計(jì)算，回采面運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽、備用工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)大巷、集中回風(fēng)大巷、回風(fēng)石門(mén)掘進(jìn)面敷設(shè)支管，支管選取標(biāo)準(zhǔn)管徑為133×4的無(wú)縫鋼管，隨著掘進(jìn)鋪設(shè)管路，隨著回采回收管路。4支管壓力損失計(jì)算： （5-9）式中：該管段的標(biāo)準(zhǔn)管

52、徑，0.1m； 考慮局部損失在內(nèi)的該管段折算長(zhǎng)度，,m； m; 24.65.4驗(yàn)算管道壓力損失 最遠(yuǎn)端管道壓力損失為： ,故滿足要求。6 空壓機(jī)及壓氣管路設(shè)計(jì)6.1空壓機(jī)房選址及機(jī)房設(shè)計(jì)一、空氣壓縮機(jī)室定位的基礎(chǔ)1、避免空氣壓縮機(jī)室附近出現(xiàn)爆炸性，腐蝕性以及有毒氣體和粉塵和其他有害物質(zhì)，而且空壓機(jī)房所在地方應(yīng)位于全年風(fēng)向最小頻率的下風(fēng)側(cè)；2、空氣壓縮機(jī)室和有噪聲，振動(dòng)防護(hù)要求的地方的距離，應(yīng)與國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定相一致；3、空壓機(jī)房的朝向，應(yīng)使機(jī)器具有良好的自然通風(fēng)，并應(yīng)減少太陽(yáng)照射；4、空壓機(jī)所在的房間應(yīng)該為獨(dú)立的建筑物；5、空氣壓縮機(jī)室與機(jī)梁底之間的距離，符合設(shè)備拆裝起吊和通風(fēng)的要

53、示，其凈高不宜小于4m； 6、隔音室和控制室應(yīng)設(shè)觀察窗，窗臺(tái)上的水平不超過(guò)0.8m。二、空壓機(jī)房位置 根據(jù)上面布局原則，在工業(yè)領(lǐng)域中輔助生產(chǎn)區(qū)布置壓風(fēng)機(jī)房，遠(yuǎn)離副井30m以上，符合安全，環(huán)保，消防規(guī)定。 三、空壓機(jī)房的布置 1、螺桿式空氣壓縮機(jī)之間的通道的寬度，應(yīng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的要求、拆卸和運(yùn)輸來(lái)確定，其凈距不小于下表的間距。 表6-1 機(jī)器間通道的凈距（m）  名  稱  空氣壓縮機(jī)排氣量Q（）Q1010Q40Q40 機(jī)器間的主要通道單排布置1.52.0雙排布置 1.5 2.0空氣壓縮機(jī)組之間或空氣壓縮機(jī)與輔設(shè)備之間的通道 1.01.52.0空氣壓縮機(jī)組與墻之間的通道0.81.21.52、空氣壓縮機(jī)房出口不得小于2個(gè)； 3、單臺(tái)排氣量為44，不專門(mén)設(shè)置檢修用的起重設(shè)備。4、空氣壓縮機(jī)組的聯(lián)軸器和皮帶傳動(dòng)部分，必須裝設(shè)安全防護(hù)設(shè)施；