空壓機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)圖解析

空壓機(jī)（英文為：aircompressor）是氣源裝置中的主體，它是將原動(dòng)機(jī)（通常是電動(dòng)機(jī)）的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置,是利用空氣壓縮原理制成超過(guò)大氣壓力的壓縮空氣的機(jī)械壓縮機(jī)分為活塞壓縮機(jī)，螺桿壓縮機(jī)，離心壓縮機(jī)等。一、活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)的工作是氣缸、氣閥和在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞所構(gòu)成的工作容積不斷變化來(lái)完成。如果不考慮活塞式壓縮機(jī)實(shí)際工作中的容積損失和能量損失(即理想工作過(guò)程)，則活塞式壓縮機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一周所完成的工作，可分為吸氣，壓縮和排氣過(guò)程?；钊綁嚎s機(jī)工作原理壓縮過(guò)程：活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，吸、排汽閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氣體在密閉的氣缸中被壓縮，由于氣缸容積逐漸縮小，則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內(nèi)氣體壓力與排氣壓力相等。壓縮過(guò)程一般被看作是等熵過(guò)程。排氣過(guò)程：活塞繼續(xù)向上移動(dòng)，致使氣缸內(nèi)的氣體壓力大于排氣壓力，則排氣閥開啟，氣缸內(nèi)的氣體在活塞的推動(dòng)下等壓排出氣缸進(jìn)入排氣管道，直至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)。此時(shí)由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用，排氣閥關(guān)閉排氣結(jié)束。二、螺桿壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)又稱螺桿壓縮機(jī)，分為單螺桿式壓縮機(jī)及雙螺桿式壓縮機(jī)。單螺桿式壓縮機(jī)是在70年代由法國(guó)辛恩開發(fā)出來(lái)，因其的結(jié)構(gòu)更加合理，迅速的應(yīng)用到國(guó)防領(lǐng)域，并被開發(fā)國(guó)家保護(hù)起來(lái)，技術(shù)一直都在相對(duì)獨(dú)立。雙螺桿式壓縮機(jī)最早由德國(guó)人H.Krigar在1878年提出，直到1934年瑞典皇家理工學(xué)院A.Lysholm才奠定了螺桿式壓縮機(jī)SRM技術(shù)，并開始在工業(yè)上應(yīng)用，取得了迅速的發(fā)展。螺桿式壓縮機(jī)工作原理螺桿式壓縮機(jī)汽缸內(nèi)裝有一對(duì)互相嚙合的螺旋形陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子都有幾個(gè)凹形齒，兩者互相反向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子之間和機(jī)殼與轉(zhuǎn)子之間的間隙僅為5~10絲，主轉(zhuǎn)子(又稱陽(yáng)轉(zhuǎn)子或凸轉(zhuǎn)子)，通過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)(多數(shù)為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))，另一轉(zhuǎn)子(又稱陰轉(zhuǎn)子或凹轉(zhuǎn)子)是由主轉(zhuǎn)子通過(guò)噴油形成的油膜進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或由主轉(zhuǎn)子端和凹轉(zhuǎn)子端的同步齒輪驅(qū)動(dòng)。所以驅(qū)動(dòng)中沒(méi)有金屬接觸(理論上)。轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度和直徑?jīng)Q定壓縮機(jī)排氣量(流量)和排氣壓力，轉(zhuǎn)子越長(zhǎng)，壓力越高;轉(zhuǎn)子直徑越大，流量越大。三、離心壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)又稱透平式壓縮機(jī)，主要用來(lái)壓縮氣體，主要由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成:轉(zhuǎn)子包括葉輪和軸，葉輪上有葉片、平衡盤和一部分軸封;定子的主體是氣缸，還有擴(kuò)壓器、彎道、回流器、迸氣管、排氣管等裝置。離心式壓縮機(jī)的工作原理當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體隨著旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，氣體被甩到后面的擴(kuò)壓器中去，而在葉輪處形成真空地帶，這時(shí)外界的新鮮氣體進(jìn)入葉輪。葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體不斷地吸入并甩出，從而保持了氣體的連續(xù)流動(dòng)。四、轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)通過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)(多數(shù)為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))，另一轉(zhuǎn)子(又稱陰轉(zhuǎn)子或凹轉(zhuǎn)子)是由主轉(zhuǎn)子通過(guò)噴油形成的油膜進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或由主轉(zhuǎn)子端和凹轉(zhuǎn)子端的同步齒輪驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)原理螺旋轉(zhuǎn)子凹槽經(jīng)過(guò)吸氣口時(shí)充滿氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子凹槽被機(jī)殼壁封閉，形成壓縮腔室，當(dāng)轉(zhuǎn)子凹槽封閉后，潤(rùn)滑油被噴入壓縮腔室，起密封。冷卻和潤(rùn)滑作用。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)壓縮潤(rùn)滑劑+氣體(簡(jiǎn)稱油氣混合物)時(shí)，壓縮腔室容積減小，向排氣口壓縮油氣混合物。當(dāng)壓縮腔室經(jīng)過(guò)排氣口時(shí)，油氣混合物從壓縮機(jī)排出，完成一個(gè)吸氣--壓縮--排氣過(guò)程。五、軸流壓縮機(jī)軸流式壓縮機(jī)是屬于一種大型的空氣壓縮機(jī)，最大的功率可以達(dá)到150000KW，排氣量是20000立方米/分，它的壓縮機(jī)能效比可以達(dá)到90％左右，比離心機(jī)要節(jié)能一些。軸流式壓縮機(jī)與離心式壓縮機(jī)都屬于速度型壓縮機(jī)均稱為透平式壓縮機(jī)。速度型壓縮機(jī)的含義是指它們的工作原理都是依賴葉片對(duì)氣體作功，并先使氣體的流動(dòng)速度得以極大提高，然后再將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。透平式壓縮機(jī)的含義是指它們都具有高速旋轉(zhuǎn)的葉片。六、滑片壓縮機(jī)滑片式壓縮機(jī)以非常低的速度直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子是唯一連續(xù)運(yùn)行的部件，上面有若干個(gè)沿長(zhǎng)度方向切割的槽，其中插有可在油膜上滑動(dòng)的滑片，轉(zhuǎn)子在氣缸的定子中旋轉(zhuǎn)?；瑝嚎s機(jī)工作原理空氣經(jīng)由一過(guò)濾器及一調(diào)節(jié)比例閥而吸入，該調(diào)節(jié)閥主要用于調(diào)節(jié)空氣缸轉(zhuǎn)子，滑片形成的壓力腔。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)相對(duì)于氣缸呈偏心式運(yùn)轉(zhuǎn)、閥片安裝在轉(zhuǎn)子的槽中，通過(guò)離心力將滑片推至氣缸壁，高效的注油系統(tǒng)能夠確保壓縮機(jī)的冷卻及潤(rùn)滑劑的最小損耗量，在氣缸壁上形成的一層薄薄的油膜可以防止金屬部件之間直接接觸而造成磨損。七、空壓機(jī)的主要結(jié)構(gòu)介紹：1、壓縮機(jī)構(gòu)部分：由氣缸、活塞、進(jìn)排氣閥等部件組成。氣缸體、氣缸蓋上各有四個(gè)氣閥孔，兩進(jìn)兩派。2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分：由皮帶輪、曲軸、連桿、十字頭等部分組成，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。3、密封部分：一、二級(jí)氣缸密封各用一組填料組成，借助拉伸彈簧的預(yù)緊力和氣體壓力將密封圈和活塞桿抱合密封。4、潤(rùn)滑系統(tǒng)部分：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑系統(tǒng)包括油泵、過(guò)濾器、濾油器、壓力表組成。5、冷卻部分：由冷卻水管、中間冷卻器、后冷卻器組成。冷卻水由進(jìn)水總管進(jìn)入中間冷卻器冷卻，排出后冷卻水分別進(jìn)入一、二級(jí)氣缸水腔內(nèi)。6、減荷閥和壓力控制系統(tǒng)：減荷閥和壓力控制系統(tǒng)控制壓縮機(jī)排氣壓力在預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)儲(chǔ)氣罐中壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，壓縮機(jī)就停止進(jìn)氣，使壓縮機(jī)進(jìn)入無(wú)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少功率的消耗。減荷閥為平衡式，借閥的啟閉控制進(jìn)氣或停止進(jìn)氣，下部有一小活塞，小活塞腔與電磁閥、過(guò)慮減壓閥連通，小活塞腔內(nèi)為常壓，當(dāng)儲(chǔ)氣罐壓力超過(guò)額定值時(shí)，壓力控制系統(tǒng)動(dòng)作(電磁閥進(jìn)氣接通)，氣體進(jìn)入小活塞腔，推動(dòng)活塞上升壓縮閥上之彈簧，將閥關(guān)閉，進(jìn)氣停止，當(dāng)氣壓降低后壓力控制系統(tǒng)動(dòng)作（電磁閥進(jìn)氣斷開），減荷閥自動(dòng)打開，壓縮機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。7、安全保護(hù)部分：分別有安全閥和電器保護(hù)組成。安全閥是當(dāng)排氣壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)自動(dòng)打開將氣體排出。安全閥分一、二級(jí)安全閥，一級(jí)安全閥開啟壓力為0.24~0.3Mpa。八、空壓機(jī)工作原理之常見(jiàn)問(wèn)題：（1）環(huán)境通風(fēng)散熱狀況不良。空壓機(jī)周圍環(huán)境影響散熱主要有三種情況：一是離墻類障礙物過(guò)近；二是空壓機(jī)附近有其他熱源，三是運(yùn)行時(shí)前門及邊門敞開，風(fēng)扇無(wú)法形成強(qiáng)氣流。（2）散熱器堵塞。當(dāng)空壓機(jī)周圍環(huán)境灰塵較多時(shí)，長(zhǎng)期運(yùn)行就造成散熱器外表黏附一層粉塵或油泥，其內(nèi)部銅管也容易因油垢積累而堵塞，從而影響散熱效果。（3）濾油器太臟。該機(jī)有3個(gè)并排的濾油器，當(dāng)其太臟時(shí)因阻力油無(wú)法按正常流量進(jìn)入壓縮機(jī)，壓縮機(jī)會(huì)因冷卻潤(rùn)油不足而迅速升溫。當(dāng)進(jìn)出油壓差超過(guò)0.18MPa時(shí)就需更換濾芯。（4）冷卻油油面過(guò)低。當(dāng)冷機(jī)檢查時(shí)，油面低于檢視管下端時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)充。（5）油標(biāo)號(hào)低或油質(zhì)差。該機(jī)采用生產(chǎn)廠商的專用壓縮機(jī)油，用其他低標(biāo)號(hào)或劣質(zhì)油時(shí)會(huì)回黏度及比熱達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)造成溫度過(guò)高。（6）風(fēng)扇膠帶斷裂或松弛。當(dāng)膠帶斷裂時(shí)空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)5min左右就會(huì)因溫度過(guò)高而自動(dòng)停機(jī)，如膠帶太松會(huì)打滑，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低，從而影響散熱，此時(shí)，應(yīng)更換或調(diào)整風(fēng)扇膠帶的松緊度。（7）斷油閥失靈。在濾油器與壓縮機(jī)之間有一個(gè)斷油閥，當(dāng)斷油閥無(wú)法開啟時(shí)，因無(wú)油潤(rùn)滑及冷卻，壓縮機(jī)啟動(dòng)后溫度迅速上升，大約1min左右就會(huì)自動(dòng)停機(jī)。拆下壓縮機(jī)主機(jī)排氣端的溫度塞，會(huì)發(fā)現(xiàn)塞上干燥無(wú)油，亦會(huì)有青煙從孔中飄出。打開空壓機(jī)底部檢修孔，拆下斷油閥，用手指輕輕撥動(dòng)閥桿，看能否前后推動(dòng)和能否輕松復(fù)位。如撥動(dòng)或回位困難，則需進(jìn)一步將斷油閥解體。如果閥桿或閥孔有油垢，則需用細(xì)砂紙打磨直至能輕松滑動(dòng)；如果彈簧拆斷或有異物卡信也會(huì)影響閥桿運(yùn)動(dòng)，此時(shí)需更換彈簧或清洗彈簧及彈簧座。故障現(xiàn)象空壓機(jī)無(wú)壓力空氣排出。九、故障原因：1、空壓機(jī)松壓閥卡滯。閥片變形或斷裂2、進(jìn)、排氣口積碳過(guò)多故障的判斷與排除方法：I、檢查松壓閥組件，清洗、更換失效件2、拆檢缸蓋，檢查閥片，更換變形、斷裂的閥片3、拆檢缸蓋，清理閥座板、閥片空氣壓為不足故障現(xiàn)象：在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，