滑片式空壓機(jī),也叫旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)(英文為:Rotary Vane Compressor),顧名思義,是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體壓縮,最終實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成風(fēng)能的一種壓縮機(jī)。它屬于容積式壓縮機(jī)的一種。
滑片式空壓機(jī)以體積小、重量輕、噪音低、操作簡(jiǎn)單可靠性高的優(yōu)勢(shì),被廣泛的應(yīng)用到新能源客車、電車領(lǐng)域。
滑片式空壓機(jī)圖片
中文名稱 | 滑片式空壓機(jī) | 外文名稱 | Rotary Vane Compressor |
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又稱 | 旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī) | 特點(diǎn) | 體積小、重量輕、噪音低 |
滑片式空壓機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
滑片式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)相比,在油/氣系統(tǒng);冷卻系統(tǒng);控制系統(tǒng)等方面的工作原理是完全一致的。但表現(xiàn)在外觀上卻大相徑庭。兩種機(jī)型結(jié)構(gòu)形式的不同導(dǎo)致機(jī)械性能的不同。本章將對(duì)兩種機(jī)型機(jī)械性能的不同做詳細(xì)的說(shuō)明。
滑片式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)的油/氣系統(tǒng)完全一致,具體如下圖所示:
1、滑片壓縮機(jī)空氣的流程:大氣→空氣過(guò)濾器→進(jìn)氣閥→空氣端→油氣分離器→最小壓力止回閥→后冷卻器(某些小型機(jī)無(wú)后冷卻器)→用氣系統(tǒng)
2、螺桿壓縮機(jī)空氣的流程與滑片壓縮機(jī)的氣流程基本一致。
3、滑片式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)氣流程部件的比較見(jiàn)下表
滑片式壓縮機(jī) | 螺桿式壓縮機(jī) | 用戶收益 |
空氣過(guò)濾器內(nèi)置 | 空氣過(guò)濾器外置 | 減少了軟管、卡箍 |
進(jìn)氣閥集成化內(nèi)置 | 吸氣調(diào)節(jié)器外置 | 減少連接管件及接頭降低了泄露的可能 |
定子殼體與外殼 形成油氣分離器 | 油氣分離器外置 | 減少了兩根回油管 |
最小壓力止回閥 安全閥集成化內(nèi)置 | 最小壓力止回閥 安全閥外置 | 結(jié)構(gòu)緊湊 |
1、滑片式壓縮機(jī)油的循環(huán):油氣分離器→ 溫控旁通閥
↑ ↓ ↓ ↓
空氣端← 油過(guò)濾器←冷卻器
2、螺桿式壓縮機(jī)的油循環(huán)與滑片式壓縮機(jī)的油循環(huán)完全一致。
3、滑片式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)油循環(huán)部件的比較見(jiàn)下表:
滑片式壓縮機(jī) | 螺桿式壓縮機(jī) | 用戶收益 |
滑片式壓縮機(jī)定子殼體與 外殼形成油氣筒,內(nèi)置 | 油氣分離器 外置 | 減少了兩根回油管 |
溫控旁通閥 內(nèi)置 | 溫控旁通閥 外置 | 與主機(jī)一體的溫控旁通閥結(jié)構(gòu)緊湊 |
最小壓力止回閥 安全閥集成化內(nèi)置 | 最小壓力止回閥 安全閥外置 | 結(jié)構(gòu)緊湊 |
滑片式壓縮機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)
1、 滑片式壓縮機(jī)機(jī)型較小、電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)低,而且沒(méi)有軸向力,因此,其電動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)子之間多采用柔性聯(lián)軸器直聯(lián),使傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)捷可靠,又保證了99%以上的傳動(dòng)效率。
2、 滑片式壓縮機(jī)有效吸入容積大,容積效率高,故可以實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)數(shù)。電機(jī)可以采用四級(jí)或六級(jí)。
螺桿式壓縮機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)
1、螺桿式壓縮機(jī)采用傳動(dòng)方式一般有兩種:齒輪箱傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)。
3、 螺桿式壓縮機(jī)有三角形余隙容積,而且有一定量的氣體回流。為保證主機(jī)容積效率,一般通過(guò)皮帶或齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)增速。電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)較高,采用四級(jí)以上電機(jī)。
滑片式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的比較
滑片式壓縮機(jī) | 螺桿式壓縮機(jī) | 用戶收益 |
柔性聯(lián)軸器直聯(lián) | 齒輪箱 | 聯(lián)軸器傳動(dòng)無(wú)需維護(hù),部件少,故障率低 |
無(wú)需油潤(rùn)滑 | 需噴油潤(rùn)滑 | |
免維護(hù) | 受多種因素影響使用壽命很難確定 |
滑片式壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)
滑片式壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)包括潤(rùn)滑油冷卻器和壓縮空氣冷卻器,兩者一般連接在一起,放置于壓縮機(jī)后部,稱為后冷卻器。某些小型機(jī)因?yàn)橛土亢苄?,油溫較低,油冷卻器置于機(jī)器中部;而壓縮空氣冷卻器仍放在后部,或者干脆省略掉?;綁嚎s機(jī)多采用板翹式散熱器以增大散熱面積,用冷卻風(fēng)扇將熱風(fēng)吹出。小型機(jī)的風(fēng)扇沒(méi)有單獨(dú)的電機(jī),由主電機(jī)驅(qū)動(dòng);大型機(jī)有單獨(dú)的風(fēng)扇電機(jī),獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。
螺桿式壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)
螺桿式壓縮機(jī)的冷卻風(fēng)扇,由單獨(dú)的風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)包括:控制線路(控制面板)和控制管路兩部分?;綁嚎s機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)的控制線路一般均采用儀表控制或PLC控制,而兩者控制管路卻有很大差別。
滑片式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)
滑片式壓縮機(jī)的控制管路由于大規(guī)模地采用模組化嵌入技術(shù),將進(jìn)氣閥、真空閥、泄放閥、流量控制閥、安全閥、伺服閥高度模塊化嵌入機(jī)器內(nèi)部,同時(shí)減少了大量的連接管路。
螺桿式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)(調(diào)節(jié)系統(tǒng))
壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí),空氣端至吸氣調(diào)節(jié)器之間形成負(fù)壓,吸氣調(diào)節(jié)器的止回起動(dòng)閥開(kāi)啟,最小壓力止回閥關(guān)閉,油氣分離器內(nèi)壓力逐漸升高,卸載電磁閥帶電、打開(kāi),油分內(nèi)高壓氣體經(jīng)過(guò)卸載電磁閥進(jìn)入吸氣調(diào)節(jié)器的隔膜腔,把閥門打開(kāi),并使泄放閥關(guān)閉,壓縮機(jī)經(jīng)進(jìn)氣閥吸氣,進(jìn)入負(fù)載運(yùn)行;當(dāng)壓力達(dá)到上限后,卸載電磁閥失電、關(guān)閉,吸氣調(diào)節(jié)器的隔膜腔內(nèi)的高壓氣體經(jīng)負(fù)調(diào)節(jié)器和卸載電磁閥排到大氣中,吸氣調(diào)節(jié)器的閥門關(guān)閉,泄放閥打開(kāi),在大氣壓力作用下,吸氣調(diào)節(jié)器的止回起動(dòng)閥開(kāi)啟,轉(zhuǎn)入空載運(yùn)行。
滑片式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)控制管路的比較
滑片式壓縮機(jī) | 螺桿式壓縮機(jī) | 用戶收益 |
真空閥、進(jìn)氣閥、泄放閥、流量控制閥、安全閥、伺服閥高度模塊化嵌入機(jī)器內(nèi)部 只有卸載電磁閥外置 | 吸氣調(diào)節(jié)器 負(fù)調(diào)節(jié)器 泄放閥(快速泄放閥) 先導(dǎo)閥(大機(jī)型) 減壓閥(大機(jī)型) 卸載電磁閥 均為獨(dú)立元件有相應(yīng)管件及接頭連接 | 減少了連接管件及接頭,減少了泄露的可能, 降低故障率 |
電機(jī)
1.滑片式壓縮機(jī)的電機(jī)
滑片式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速較低,一般采用4~6級(jí)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),頻率50Hz或60Hz,以Y/△啟動(dòng)降低啟動(dòng)電流。電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)在F級(jí)左右,防護(hù)等級(jí)從IP54~IP55。同時(shí),主機(jī)裝配精度要求較低,考慮到工作的穩(wěn)定性,采用了滑動(dòng)軸承。由于柔性直聯(lián)傳動(dòng)方式在工作中不存在徑向力,軸承負(fù)荷較小,通常終生免維護(hù)。
2.螺桿式壓縮機(jī)的電機(jī)
螺桿式壓縮機(jī)的電機(jī)與主機(jī)采用齒輪或帶傳動(dòng)方式,使軸承受到很大的徑向力作用,負(fù)荷較大,軸承壽命很難保證。
底座
滑片式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)由于振動(dòng)較小底座設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。
通過(guò)對(duì)滑片式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)的油/氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、附屬系統(tǒng)(電機(jī)、底座)的對(duì)比,我們清楚地認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)備發(fā)展的核心理念:運(yùn)動(dòng)部件減少、加工裝配水平提高、運(yùn)行可靠、人機(jī)交流充分。兩種機(jī)型工藝原理相同、結(jié)構(gòu)形式不同,體現(xiàn)出不同的機(jī)械性能。充分印證了這一理念。兩種機(jī)型哪一種更能滿足用戶的需求,顯而易見(jiàn)。
滑片式空壓機(jī)設(shè)計(jì)原理
滑片式壓縮機(jī)的空氣端(主機(jī))主要由轉(zhuǎn)子和定子組成,其中轉(zhuǎn)子上開(kāi)有縱向的滑槽,滑片在其中自 由滑動(dòng);定子為一個(gè)氣缸,轉(zhuǎn)子在定子中偏心放置(見(jiàn)圖1)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),滑片在離心力的作用下甩出并與定子通過(guò)油膜緊密接觸,相鄰兩個(gè)滑片與定子內(nèi)壁間形成一個(gè)封閉的空氣腔-壓縮腔。
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),壓縮腔的體積隨著滑片滑出量的大小而變化。在吸氣過(guò)程中,空氣經(jīng)由過(guò)濾器被吸入壓縮腔,并與噴入主機(jī)內(nèi)的潤(rùn)滑油混合。在壓縮過(guò)程中,壓縮腔的體積逐漸縮小,壓力逐漸升高,之后油氣混合物通過(guò)排氣口排出。
螺桿式壓縮機(jī) | 滑片式壓縮機(jī) | 用戶收益 | |
運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量 | 陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子 齒輪、軸承 | 轉(zhuǎn)子、滑片 | 盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的數(shù)量,最大限度地降低設(shè)備的故障率 |
運(yùn)動(dòng)部件壽命 | 設(shè)計(jì)壽命10萬(wàn)小時(shí)受多種因素影響實(shí)際壽命低 | 使用壽命10萬(wàn)小時(shí),滑片磨損可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償 | 運(yùn)動(dòng)部件壽命長(zhǎng),維護(hù)費(fèi)用低 |
運(yùn)動(dòng)部件受力 | 同時(shí)受軸向力、徑向力作用 | 無(wú)軸向力,徑向力很小可以忽略不計(jì) | 受力平衡提高設(shè)備的機(jī)械 性能 |
運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)速 | 3000rpm左右 | 1000rpm-1500rpm | 降低運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速,減少磨損,提高其使用壽命 |
殼 體 | 加工、安裝精度較高 | 加工、裝配要求不高 | 轉(zhuǎn)子與殼體裝配要求容易得到保證,有利于提高設(shè)備機(jī)械性能 |
軸承 | 5到7個(gè)滾動(dòng)軸承 | 一對(duì)滑動(dòng)軸承 | 軸承數(shù)量少,而且滑動(dòng)軸承可以忽略磨損,無(wú)限期使用 |
傳動(dòng) | 皮帶或者齒輪連接 | 彈性聯(lián)軸器鏈接 | 皮帶使用時(shí)間久會(huì)打滑,齒輪會(huì)打齒輪,聯(lián)軸器不會(huì)出現(xiàn)這類事故 |
轉(zhuǎn)子在電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn),此時(shí),由轉(zhuǎn)子、定子、大小端蓋、滑片所構(gòu)成的封閉腔的容積, 隨著滑片滑出量的多少發(fā)生了由小到大和由大到小的變化,空氣在容積腔變大的時(shí)候吸入,變小的時(shí)候壓縮,隨著轉(zhuǎn)子的持續(xù)旋轉(zhuǎn),從...
看你再哪個(gè)區(qū)域了,如果沒(méi)有服務(wù)的,你最好買近一點(diǎn)的貴的有康普艾,一般的有耐力和馬泰什么設(shè)備都有利弊,想活塞機(jī)便宜,但是噪音大,也費(fèi)電,而且不適合24小時(shí)轉(zhuǎn),劃片機(jī)和螺桿機(jī)價(jià)格差不多,但是國(guó)產(chǎn)總是有點(diǎn)小...
空壓機(jī)的頻繁加卸載,十分耗電。解決方法,最簡(jiǎn)單就是換成永磁變頻螺桿式空壓機(jī),實(shí)現(xiàn)恒壓供氣。杜絕了頻繁加卸載的現(xiàn)象。艾高永磁變頻螺桿空壓機(jī)更省電!
轉(zhuǎn)子在電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn),此時(shí),由轉(zhuǎn)子、定子、大小端蓋、滑片所構(gòu)成的封閉腔的容積, 隨著滑片滑出量的多少發(fā)生了由小到大和由大到小的變化,空氣在容積腔變大的時(shí)候吸入,變小的時(shí)候壓縮,隨著轉(zhuǎn)子的持續(xù)旋轉(zhuǎn),從而完成空氣持續(xù)吸入和壓縮的過(guò)程。
同其它壓縮形式相比:唯一的實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速 + 單純回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的壓縮過(guò)程
唯一的消除運(yùn)動(dòng)部件的軸向力
唯一的消除端面、徑向和軸向泄露的問(wèn)題
同時(shí)創(chuàng)造性的利用潤(rùn)滑油的壓差實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的進(jìn)氣控制、軸承潤(rùn)滑、端面密封等功能。
尤其巧妙的是,它根據(jù)氣體和液體的不同運(yùn)動(dòng)特性,精心設(shè)計(jì)殼體、定子、油分殼、油分導(dǎo)桿和油分蓋的機(jī)械結(jié)構(gòu),來(lái)反復(fù)改變油氣混合物的運(yùn)動(dòng)方向,最大限度的實(shí)現(xiàn)油氣混合物的機(jī)械分離,從而用小油氣分離器芯實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)使用壽命。
影響可靠性的根本源泉是:運(yùn)動(dòng)部件少、轉(zhuǎn)速低、受力簡(jiǎn)單。影響可靠性的另外一個(gè)更重要的因素是:當(dāng)零部件有稍許的誤差或在裝配過(guò)程中、運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)稍許偏差時(shí),主機(jī)性能表現(xiàn)的趨向,同樣決定這臺(tái)設(shè)備可靠性的水準(zhǔn)?;綁嚎s機(jī)可靠性的先進(jìn)主要表現(xiàn)在:
它是運(yùn)動(dòng)部件最少的動(dòng)力用空氣壓縮機(jī)
它是受力最簡(jiǎn)單的壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件只受徑向力
它是回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速最低的壓縮機(jī)
它在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)加工、裝配、或運(yùn)行誤差有修復(fù)作用,如果某些部件
出現(xiàn)稍許磨損,它仍可以保證高效率和高可靠性,這是它獨(dú)有的特性。
機(jī)械結(jié)構(gòu)先進(jìn)
機(jī)械結(jié)構(gòu)先進(jìn)性的標(biāo)志有兩點(diǎn):
一是各功能部件可以實(shí)現(xiàn)有效的配合;
二是各功能部件組裝在一起所表現(xiàn)的整體性。
滑片式壓縮機(jī)通過(guò)定子、大端蓋和吸氣調(diào)節(jié)器的配合,實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的進(jìn)氣控制、防止真空、壓力釋放、防止超壓等各項(xiàng)功能。通過(guò)定子、殼體、油分殼、油分導(dǎo)桿和油分蓋之間的配合,最大限度地實(shí)現(xiàn)油氣混合物的機(jī)械分離。
滑片式壓縮機(jī)也有三濾、吸氣調(diào)節(jié)器、溫控閥、最小壓力閥等各個(gè)功能部件。但正如我們所知道的那樣,滑片式壓縮機(jī)有著完全不同的整體表現(xiàn),外形簡(jiǎn)潔,干凈利索。
效率先進(jìn)
我們將壓縮機(jī)的效率分成:初始效率和運(yùn)行效率。
滑片式壓縮機(jī)沒(méi)有軸向和徑向的泄漏;通過(guò)控制轉(zhuǎn)子和定子的切點(diǎn)間隙,有效的消除余隙容積;大吸入容積;低轉(zhuǎn)速,均確保了它的初始效率是最高的。
滑片式壓縮機(jī)也是通過(guò)改變動(dòng)靜部件所形成的容積,來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的,同其它形式的壓縮機(jī)不同,它是唯一實(shí)現(xiàn)了"動(dòng)靜配合,主動(dòng)密封"這樣的概念,從而充分確保效率的永不下降。顯然,滑片式壓縮機(jī)的運(yùn)行效率是非常具有優(yōu)勢(shì)的, 通常來(lái)說(shuō),每年應(yīng)該有5%~10% 的區(qū)別。
這篇文章將滑片式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)在各個(gè)角度做了詳細(xì)的對(duì)比,通過(guò)這些對(duì)比將兩者機(jī)械性能的差異全面的體現(xiàn)了出來(lái)。清楚地知道兩種機(jī)型的機(jī)械性能有什么樣的不同,當(dāng)然是非常重要的。但我們對(duì)自己有更高的要求。老師一定會(huì)讓小學(xué)生去背課文的,但對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)可能有另外的做法。我們是大學(xué)生,我們不會(huì)去背這種機(jī)械性能究竟有那幾點(diǎn)不同。但我們會(huì)根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的核心理念,比如設(shè)計(jì)原理先進(jìn)、運(yùn)動(dòng)部件少、轉(zhuǎn)速低、加工精度高來(lái)有效地分析出機(jī)械性能有哪幾點(diǎn)不同和給用戶帶來(lái)怎樣的影響。而產(chǎn)品的機(jī)械性能是為我們的工農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)的,經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的性能才會(huì)被我們的廣大用戶所認(rèn)可。作為銷售人員,應(yīng)該牢牢地把握這一原則:根據(jù)客戶的具體需要,耐心細(xì)致地向他們介紹我們的產(chǎn)品,這是非常重要的。
滑片式空壓機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)
如圖1-2所示:滑片式壓縮機(jī)的整機(jī)看起來(lái)比較簡(jiǎn)潔,幾乎看不到什么零配件。它把空氣過(guò)濾器、進(jìn)氣閥、油氣分離器、安全閥、最小壓力閥、油過(guò)濾器、溫控旁通閥、回油閥等部件以模塊形式全部濃縮在主機(jī)內(nèi)。
滑片式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件有轉(zhuǎn)子和滑片。轉(zhuǎn)子在殼體內(nèi)做單一回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),進(jìn)、排氣口與轉(zhuǎn)子軸線方向垂直,不受軸向力。徑向力直接作用在轉(zhuǎn)子上,如右圖所示轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度大、剛性好,受到的徑向力可以忽略不計(jì)。轉(zhuǎn)子自身的加工水平、安裝精度對(duì)壓縮機(jī)的效率和可靠性幾乎沒(méi)有影響。同時(shí)它的壽命也不受其它部件的影響。對(duì)于轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō),它是永遠(yuǎn)也不會(huì)壞的。另一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件滑片通過(guò)一層油膜同殼體進(jìn)行接觸,并且在轉(zhuǎn)子的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn),實(shí)際上殼體就是一個(gè)大的滑動(dòng)軸承,而轉(zhuǎn)子與滑片就是軸,在油膜的呵護(hù)下,滑片在理論上是永遠(yuǎn)也不會(huì)壞的,更何況它自身又有很好的補(bǔ)償能力。所以無(wú)論在任何工況下,我們都保證它的使用壽命超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)。螺桿式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件有轉(zhuǎn)子、軸承、齒輪。
螺桿式壓縮機(jī)的進(jìn)、排氣口與轉(zhuǎn)子軸線方向水平,在進(jìn)、排氣口強(qiáng)大的壓差作用下及陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子嚙合力的作用下轉(zhuǎn)子同時(shí)受軸向力與徑向力的作用,對(duì)轉(zhuǎn)子自身的加工精度要求較高,轉(zhuǎn)子裝配的精度要靠軸承來(lái)保證,所以轉(zhuǎn)子的壽命要受到轉(zhuǎn)子加工設(shè)備的精度、軸承精度、齒輪箱、聯(lián)軸器等相關(guān)設(shè)備的影響。這樣螺桿的設(shè)計(jì)壽命為10萬(wàn)小時(shí),但受諸多因素影響其使用壽命很難確定。
回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中主要受氣體作用力、軸承支反力、轉(zhuǎn)子自重、輸入力矩、氣體內(nèi)力矩、摩擦阻力矩的共同作用。如果采用齒輪、皮帶傳動(dòng)方式,還有齒輪作用力和皮帶的徑向拉力。其中氣體作用力主要是由于吸氣端和排氣端的壓力不同產(chǎn)生的,并直接導(dǎo)致了軸向力和徑向力的產(chǎn)生。這兩種力的大小和平衡方式直接決定了轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。 從滑片式壓縮機(jī)的工作原理來(lái)看,其只是一個(gè)轉(zhuǎn)子的單純回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),另進(jìn)氣口和排氣口與軸線方向是垂直的,所以滑片
在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)并不產(chǎn)生軸向力。但由于進(jìn)氣端和排氣端的氣體壓力不同,其壓差作用可產(chǎn)生徑向力。由于轉(zhuǎn)子選用的材料剛性較好,轉(zhuǎn)子直徑較粗;另進(jìn)氣壓力產(chǎn)生的徑向力與排氣壓力產(chǎn)生的徑向力方向是相反的,相互可抵消一部分,因此徑向力對(duì)轉(zhuǎn)子的影響可忽略不計(jì)。螺桿式壓縮機(jī)的受力要復(fù)雜得多。這主要是因?yàn)槁輻U式壓縮機(jī)的排氣口和進(jìn)氣口與軸線基本處在平行位置;另由于進(jìn)氣與排氣的壓力不同,其壓差作用在螺旋齒面和進(jìn)氣、吸氣端蓋上,產(chǎn)生了很大的軸向力。如果轉(zhuǎn)子上裝有同步齒輪或增速齒輪,則齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的軸向力也會(huì)作用在轉(zhuǎn)子上。另外由于氣體壓力和齒輪、皮帶傳動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生一定的徑向力。
螺桿式壓縮機(jī)使用的是滾珠軸承和滾柱軸承,數(shù)量5-7個(gè)。因轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間的裝配精度很高都要由軸承來(lái)保證,又因?yàn)檩S承支撐的螺桿受力較復(fù)雜、轉(zhuǎn)速高達(dá)3000rpm所以對(duì)軸承的加工精度和裝配精度要求較高。另外,軸承的壽命受潤(rùn)滑油的質(zhì)量影響,可能會(huì)發(fā)生積碳現(xiàn)象。所以,軸承設(shè)計(jì)壽命5萬(wàn)小時(shí)但受多種因素影響使用壽命很難確定?;綁嚎s機(jī)使用的是滑動(dòng)軸承,因轉(zhuǎn)子與定子間的裝配精度要求不是很高,而且,轉(zhuǎn)子不受軸向力、徑向力很小可忽略不計(jì)。所以 對(duì)支撐轉(zhuǎn)子的軸承要求不嚴(yán),采用滑動(dòng)軸承即可?;綁嚎s機(jī)的滑動(dòng)軸承一般采用巴氏合金材料。這種材質(zhì)的親和性好,可吸附空氣中的粉塵,提高轉(zhuǎn)子、滑片、軸承的運(yùn)行壽命。只要軸承被充以適當(dāng)粘度和品質(zhì)的潤(rùn)滑油,工作在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο?,并且油被很好的過(guò)濾, 滑動(dòng)軸承將永遠(yuǎn)工作下去,即它的壽命無(wú)限長(zhǎng)。
螺桿式壓縮機(jī)的機(jī)殼加工、裝配精度要求很高。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與殼體間都要留有一定的間隙,同時(shí)機(jī)殼上軸承座的加工精度要求也很高,軸承的安裝精度要靠軸承座來(lái)保證否則會(huì)造成轉(zhuǎn)子抱死。
滑片式壓縮機(jī)的定子加工、裝配要求不高。因?yàn)榛c定子間是主動(dòng)密封形式,滑片在離心力的作用下與定子實(shí)現(xiàn)密封。 另外,滑動(dòng)軸承不需要在殼體上加工軸承座。轉(zhuǎn)子與定子裝配精度容易保證,設(shè)備的可靠性和效率高。
螺桿式壓縮機(jī)通過(guò)皮帶或齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)增速。正常情況下,陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)3000rpm左右?;綁嚎s機(jī)轉(zhuǎn)速一般為1000-1500rpm,由于采用直聯(lián),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也為1000-1500rpm?;綁嚎s機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的壓縮腔體積較大,因此在吸氣時(shí)其有效吸入容積較大,在同樣轉(zhuǎn)速的情況下,與螺桿式壓縮機(jī)相比,滑片式壓縮機(jī)的排氣量大。
振動(dòng)是由受力不均衡產(chǎn)生的。螺桿式壓縮機(jī)與滑片式壓縮機(jī)振動(dòng)較小?;綁嚎s機(jī)不受軸向力作用且滑動(dòng)軸承完全可以很好的平衡徑向力,所以幾乎無(wú)任何振動(dòng)。螺桿式壓縮機(jī)受力較復(fù)雜,與滑片式壓縮機(jī)相比振動(dòng)較大。
容積效率是實(shí)際排氣量和理論排氣量的比值。螺桿式壓縮機(jī)屬于速度型密封。通過(guò)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)密封。但由于轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與殼體間有一定的間隙,對(duì)注油螺桿式壓縮機(jī)來(lái)說(shuō),泄漏三角形是泄漏量最大的,在螺桿式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)原理上它必
然存在,而且無(wú)法被油有效密封。所以會(huì)產(chǎn)生一定的回流量導(dǎo)致容積效率降低。同時(shí),相互嚙合的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)有一定的磨損,回流量大致使容積效率下降。
滑片式壓縮機(jī)屬于主動(dòng)型密封。滑片在運(yùn)行時(shí)依靠離心力被甩出,而定子中噴入的潤(rùn)滑油使滑片與定子之間產(chǎn)生了一層油膜,它主要起密封作用,防止氣體從高壓側(cè)向低壓側(cè)回流?;L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后雖然會(huì)有一定的磨損,但滑片是主動(dòng)甩向定子的,能自動(dòng)補(bǔ)償,所以滑片式壓縮機(jī)容積效率始終如一。
對(duì)于一臺(tái)壓縮機(jī)來(lái)說(shuō),它的運(yùn)行費(fèi)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于購(gòu)機(jī)成本。所以,運(yùn)行費(fèi)用的高低直接關(guān)系到用戶的利益。運(yùn)行費(fèi)用包括如下兩個(gè)方面:維護(hù)費(fèi)用;能耗費(fèi)用。下面分別對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
維護(hù)費(fèi)用是與易損件、消耗品相關(guān)連的。一般壓縮機(jī)的易損件包括:空氣過(guò)濾器芯、油過(guò)濾器芯、油氣分離器芯。消耗品是潤(rùn)滑油。對(duì)于螺桿式壓縮機(jī)而言,三濾尺寸較大,潤(rùn)滑油量較多。而滑片式壓縮機(jī),由于采用了模組化嵌入技術(shù)使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,減少了三濾尺寸及潤(rùn)滑油量,相應(yīng)的維修量小、維修費(fèi)用低。螺桿式壓縮機(jī)定期需要更換的部件還包括:吸氣調(diào)節(jié)器隔膜片、軸承等。而滑片式壓縮機(jī)進(jìn)氣閥嵌入在主機(jī)上,免維護(hù)?;瑒?dòng)軸承亦免維護(hù)。
壓縮機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用主要是電能消耗的費(fèi)用和停機(jī)造成的損失。而電能的消耗主要與壓縮機(jī)的容積效率有關(guān)。螺桿式壓縮機(jī)的容積效率隨著運(yùn)行時(shí)間的增加會(huì)有一定的下降。同時(shí),由于螺桿式壓縮機(jī)的維修量相對(duì)較大,所以停機(jī)損失會(huì)增加。滑片式壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,滑片的磨損較小而且滑片有自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ?,所以容積效率始終如一。滑片式壓縮機(jī)易損件少維修量小,所以停機(jī)損失較小。
1997年,經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。
《鐵道科學(xué)技術(shù)名詞》第一版。 2100433B
當(dāng)前市場(chǎng)上空壓機(jī)主要分為螺桿空壓機(jī)、活塞空壓機(jī)和離心式空壓機(jī)和滑片式空壓機(jī)等。離心式空壓機(jī)主要應(yīng)用于用氣量很大的場(chǎng)合,一般企業(yè)應(yīng)用很少。活塞式空壓機(jī)設(shè)備投資低,以往很多企業(yè)都采用,但是產(chǎn)氣效率較差,正逐步被滑片式空壓機(jī)、螺桿式空壓機(jī)所取代。螺桿式空壓機(jī)設(shè)備產(chǎn)氣效率高,但是隨著時(shí)間推移磨損加大,導(dǎo)致內(nèi)泄加大產(chǎn)氣量逐年下降。螺桿式空壓機(jī)主要分為有油和無(wú)油兩種,其中無(wú)油式空壓機(jī)應(yīng)用在紡織、醫(yī)藥等特殊場(chǎng)合。下面我們就螺桿式和活塞式分別作一下簡(jiǎn)要介紹 :
1. 螺桿式空壓機(jī)工作原理
(1)吸氣過(guò)程:螺桿式的進(jìn)氣側(cè)吸氣口,在設(shè)計(jì)時(shí)必須使壓縮室可以充分吸氣,而螺桿式壓縮機(jī)并無(wú)進(jìn)氣與排氣閥組,進(jìn)氣只靠一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟、關(guān)閉調(diào)節(jié),當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開(kāi)口時(shí),其空間最大,此時(shí)轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進(jìn)氣口之自由空氣相通,因在排氣時(shí)齒溝之空氣被排出,排氣結(jié)束時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)到進(jìn)氣口時(shí),外界空氣即被吸入,沿軸向流入主副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。當(dāng)空氣充滿整個(gè)齒溝時(shí),轉(zhuǎn)子之進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了機(jī)殼之進(jìn)氣口,在齒溝間的空氣即被封閉。
(2)封閉及輸送過(guò)程:主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時(shí),其主副轉(zhuǎn)子齒峰會(huì)與機(jī)殼封閉,此時(shí)空氣在齒溝內(nèi)封閉不再外流,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)。
(3)壓縮及噴油過(guò)程:在輸送過(guò)程中,嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng),亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小,齒溝內(nèi)之氣體逐漸被壓縮,壓力提高,此即[壓縮過(guò)程]。而壓縮同時(shí)潤(rùn)滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與室氣混合。
(4)排氣過(guò)程:當(dāng)轉(zhuǎn)子的齒合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣相通時(shí),(此時(shí)壓縮氣體之壓力最高)被壓縮之氣體開(kāi)始排出,直至齒峰與齒溝的齒合面移至排氣端面,此時(shí)兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼排氣口這齒溝空間為零,即完成(排氣過(guò)程),在此同時(shí)轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長(zhǎng)度又達(dá)到最長(zhǎng),其吸氣過(guò)程又在進(jìn)行。