了解空壓機的原理和構(gòu)造，此文必讀！

一、了解空壓機的原理和構(gòu)造

1、電動機

* 一般電機功率250KW以下采用380V電機，電機功率超過250KW一般采用6KV和10KV電機。

* 防爆空壓機是380V/660v,同一個電機接線方式不同，可實現(xiàn)380v和660V兩種電壓的選配，防爆機銘牌上標(biāo)定的高壓力為0.7MPa，國家沒有0.8MPa的標(biāo)準(zhǔn)，國家頒發(fā)的生產(chǎn)許可證上注明的是0.7MPa,實際使用中可達0.8MPa。

* 空壓機配套的有2極和4極兩種異步電動機。

* 2極同步電動機的轉(zhuǎn)速為3000r/min,空壓機的異步電動機2極的轉(zhuǎn)速≥3000×97﹪＝2910 r/min，一般對用戶講是2960 r/min、3%是速差。

* 4極同步電動機的轉(zhuǎn)速為1500r/min,空壓機的異步電動機4極的轉(zhuǎn)速≥1500×97﹪＝1455 r/min，一般對用戶講是1480 r/min，3%是速差。

* 空壓機配套的電機只有2極和4極的，其轉(zhuǎn)速也是按國家標(biāo)準(zhǔn)可視為一個常數(shù)（1480 r/min、2960 r/min）。

* 服務(wù)系數(shù)：空壓機行業(yè)的電機都是非標(biāo)電機，是大機小標(biāo)的一種現(xiàn)狀。服務(wù)系數(shù)，一般采用1.1～1.2。舉例200kw的空壓機的電機的服務(wù)系數(shù)為1.15，那么該空壓機電機的大功率實際可達200×1.15＝230kw,給用戶講時是儲備了15﹪的功率，屬添工加料。

* 普通電機是小機大標(biāo)的一種現(xiàn)狀。舉例：100kw的電機能輸出80%的功率就不錯了，通常的說法是功率因數(shù)cos∮=0.8，是偷工減料。

* 防護等級：是指電機的防水，防塵等級，一般的IP23已足夠用，但空壓機行業(yè)中380V電機基本上選用IP55和IP54的，6KV、10KV電機基本上選用IP23,也有客戶要求選用IP55或IP54。

* 絕緣等級：是指電機的耐高溫防燒毀的能力等級。一般用的是F級，B級溫升考核是指比F級高一個層級的標(biāo)準(zhǔn)考核。

* 啟動方式：星三角轉(zhuǎn)換的啟動方式。

2、螺桿壓縮機主機

* 壓縮機：是一種提升氣體壓力的機械;螺桿壓縮機的核心部件是主機，俗稱機頭;主機的技術(shù)核心是螺桿副，也就是陰陽轉(zhuǎn)子，粗的是陽轉(zhuǎn)子，細的是陰轉(zhuǎn)子。

* 主機：主要構(gòu)造是由轉(zhuǎn)子、機殼（汽缸），軸承和軸封組成。確切的說就是兩根轉(zhuǎn)子（一對陰、陽轉(zhuǎn)子）兩端套著軸承裝在機殼內(nèi)，把空氣從一端吸入，依靠陰陽轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)動，齒頂對齒溝的齒合，進而把空氣進行壓縮，提升氣體的壓力，然后從另一端排出。

* 主機進行氣體壓縮時需要動力的輸入，需要冷卻、密封和潤滑，因此主機必須安裝在空壓機的系統(tǒng)中才可以工作。

* 螺桿機之所以屬高科技產(chǎn)品?，就是因為主機是高科技產(chǎn)品。

* 主機之所以稱為高科技產(chǎn)品主要有兩點：①加工精度非常高，非一般設(shè)備可以實現(xiàn)加工的；②轉(zhuǎn)子是一個三維空間曲面，其型線只掌握在極少數(shù)幾個外國公司手中。

* 從主機的結(jié)構(gòu)上看，陰陽轉(zhuǎn)子間是不接觸的，有2-3絲的間隙，轉(zhuǎn)子與機殼之間也是有2-3絲的間隙，也是不接觸不摩擦的。轉(zhuǎn)子端面與機殼之間也是2-3絲的間隙，也是不接觸不摩擦的，因此主機的壽命主要取決于軸承和軸封的壽命。

* 軸承和軸封的壽命即更換周期，是和其受力狀況和轉(zhuǎn)速有關(guān)的。故而轉(zhuǎn)速低，軸承又不額外受力的直聯(lián)主機的壽命是長的。相反、皮帶機的主機轉(zhuǎn)速高，軸承又受力，故其壽命就短。

* 主機軸承的安裝是在恒溫恒濕的車間內(nèi)由專用的安裝工具進行安裝的，是技術(shù)性非常高的一項工作。軸承一壞，尤其是大主機，必須返到專業(yè)的維修工廠進行更換，加上往返運輸?shù)臅r間，維修用的時間，是會給用戶造成很大麻煩的，在時間上用戶就耽誤不起，空壓機一停，整個生產(chǎn)線就得停，工人就得放假，每天影響的工業(yè)產(chǎn)值以數(shù)萬計。故而本著對用戶負責(zé)的態(tài)度，盡可能的推薦低轉(zhuǎn)速的沒有增速齒輪的直聯(lián)機。

3、油分罐的構(gòu)造和分離原理

* 油分罐就是能夠?qū)崿F(xiàn)油和氣的混合物相分離的一個罐子。油分罐一般為圓柱形的45#鋼焊成的碳鋼鐵皮罐，用不銹鋼做的油分罐非常罕見，一般情況下不用。另一作用就是儲存潤滑油。油分罐內(nèi)有一個油氣分離濾芯，簡稱油分芯，油分芯一般有23層左右的進口玻璃纖維層層纏繞而成，少數(shù)偷工減料可能只有18層左右。

* 其工作原理是當(dāng)油和氣的混合物以一定的流速穿過玻璃纖維層時，油滴被物理機械的阻擋，慢慢地凝露為大油滴之后在重力作用下，落到油分芯底部，然后有回油管把這部分過濾掉入油分芯底部的油導(dǎo)入機頭內(nèi)部，參與下一循環(huán)?；赜凸苌嫌幸粏蜗蜷y，使得機油只能由油分芯底部流入主機的壓縮腔。

* 實際上油氣混合物在穿透油分芯之前，油氣混合物中99%的油分已被分離掉到油分罐底部。?

* 從主機出來的高壓、高溫（80℃左右）油氣混合物是沿著油分罐內(nèi)部的切線方向進入油分罐的，在離心力作用下，油氣混合物中的油分大部分被甩到油分罐的內(nèi)壁上，在重力的作用下沿著內(nèi)壁流到油分罐的底部。另外一部分油滴在相互碰撞的過程中凝結(jié)成大油滴，也是在重力的作用下沉向油分罐底部，參與下次循環(huán)。

* 經(jīng)油分芯過濾后的空氣，經(jīng)過小壓力維持閥（小壓力閥）流向后部冷卻器冷卻再排出空壓機。

* 小壓力維持閥也是單向閥，可稱之為油分罐上面的排氣閥。位于油氣桶上方油氣分離器出口處，開啟壓力設(shè)定為0.45MPa左右，小壓力閥主要有以下功能：

（1）啟動時優(yōu)先建立起潤滑油所需的循環(huán)壓力，確保機器的潤滑

（2）油氣桶氣體壓力超過0.45MPa之后方行開啟，可降低流過油氣分離器的空氣流速，除確保油氣分離器效果之外，并可保護油氣分離器因壓力差太大而受損。

（3）止回功能：當(dāng)停機后油氣桶內(nèi)壓力下降時，防止管路壓縮空氣回流。

* 油分罐端蓋上面有個安全閥，當(dāng)油分罐內(nèi)的空氣壓力達到設(shè)定值的1.1倍時安全閥自動打開，放掉部分空氣，降低油分罐內(nèi)的氣壓。檢查安全閥的方法是在壓縮機滿載工作時，輕拉安全閥上的泄氣拉桿，若安全閥能向外排氣，則視為正常。

* 油分罐上裝有一個壓力表，檢測的是濾前壓。油分罐的底部裝有排污閥，要定期打開排污閥，放掉沉淀在油分罐底部的水和污物。

* 油分罐旁邊有一個透明的油位鏡顯示油分罐內(nèi)油位的高低。正確的油位是當(dāng)空壓機正常工作時油面在上下度中間位置，過高會跑掉，過低會影響整機的安全性。

* 油分罐屬于壓力容器必須有制造資質(zhì)的專業(yè)廠家生產(chǎn)。每個油分罐都有一個的編號和合格證。

4、冷卻器

* 風(fēng)冷型螺桿機的機油冷卻器和壓縮空氣后冷卻器做成一體，為鋁制板翅式結(jié)構(gòu)，在真空爐內(nèi)釬焊成型，一旦漏油幾乎不可修復(fù)，只有更換。其工作原理是熱油和高溫（80℃左右）氣體在各自管道內(nèi)流動，電機拖動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，冷風(fēng)垂直地吹過載有熱油和高溫氣體的管道，實現(xiàn)熱交換，用手感覺經(jīng)過散熱器熱交換后的空氣，會覺得非常燙手。

* 水冷型螺桿機一般采用管式散熱器，水在管內(nèi)流動，熱油在管外流動，經(jīng)熱交換后冷水變熱水。不少廠家為降低成本往往不用銅管而用鋼管。水冷機必須另建冷卻塔，把熱交換后的熱水冷卻以便參與下次循環(huán)，水質(zhì)對散熱器影響非常大，冷卻塔又增加不少成本，因此水冷機的用量遠沒有風(fēng)冷機大，但粉塵比較大的場合比如水泥廠、有易熔性塵埃的車間、比如噴涂車間盡可能的使用水冷機。水冷型散熱器一但結(jié)垢，很難清理，一般得用化學(xué)藥水泡上幾天，再用高壓水或高壓空氣吹。水冷機冷卻水的用量在JB/T6430-2002中有明確規(guī)定。每壓縮1m3的空氣大約需消耗水4升。

* 風(fēng)冷型散熱器流出的熱空氣原則上必須用導(dǎo)風(fēng)罩導(dǎo)出或者必須采用非常有效的方式使熱風(fēng)盡可能有效的排出空壓機房，比如加裝工業(yè)風(fēng)機向外抽熱風(fēng)。

* 經(jīng)散熱器流出的熱風(fēng)不能有效的排出，而參與空壓機空氣循環(huán)的話，其結(jié)果是災(zāi)難性的高溫停機。

* 經(jīng)后冷卻器冷卻過的壓縮空氣中含有大量的水分，其中大部分可以在儲氣罐中分離出來。

* 冷卻后的壓縮空氣溫度：水冷機比環(huán)境溫度大約高10℃左右、風(fēng)冷型比環(huán)境溫度大約高15℃左右。

5、溫控閥

* 主要通過控制噴入主機的潤滑油的溫度來達到控制主機排氣端的排氣溫度。機頭排氣溫度過低，水分會在油分罐析出，造成潤滑油乳化。油溫≤70℃時溫控閥控制住潤滑油不讓潤滑油進入冷卻器，當(dāng)油溫＞70℃時溫控閥只讓部分熱油經(jīng)過油冷卻器被冷卻，冷卻后的機油與另一部分未被冷卻的熱油混合進入主機，當(dāng)油溫≥76℃時，溫控閥把通往油冷卻器的通道全部打開，此時的熱潤滑油全部經(jīng)過油冷卻器冷卻后再進入主機進行壓縮。

* 溫控閥可理解為進入機頭的油的溫度調(diào)控閥

6、PLC和顯示屏

* PLC可理解為一臺電腦的主機，空壓機液晶顯示屏可以理解為電腦的顯示屏。PLC具有輸入、輸出（給顯示屏）、計算、儲存的功能。

* 通過PLC使螺桿機變成一臺高度智能化的傻瓜機，空壓機的任何一個部件位出現(xiàn)故障都會通過PLC反映到顯示屏上以便維修。

* 空壓機的空濾、機濾、油分芯和潤滑油到了更換時間，PLC會自動報警提醒以便更換。

二、螺桿空壓機其他組成部分

1、空氣過濾器

* 空濾芯是個紙質(zhì)的干式的過濾器，是空氣過濾的核心。做成折疊形狀是為了增大空氣穿透的面積。

* 空濾芯通氣細孔約為3μm左右，主要功能是濾掉空氣中大于3μm左右的灰塵和固態(tài)顆粒，避免螺桿轉(zhuǎn)子過早磨損，機油過濾器和油分芯的過早阻塞。一般每500小時或更短的時間（視具體環(huán)境而定）取下用≤0.3MPa的空氣自內(nèi)向外吹，清理疏通被阻塞的通氣細孔。壓力太大會把細孔吹破吹大，反而起不到應(yīng)有的過濾精度的要求。故用儲氣罐內(nèi)的剩余的空氣吹空濾芯時，一定要看清楚儲氣罐上壓力表顯示的壓力，小心用＞0.3MPa的空氣會把空濾芯吹報廢，進而使空濾芯失效，造成機頭抱死。

2、進氣閥

* 又叫進氣控制閥，通過它控制進入主機的氣流大小，進而達到控制空壓機排氣量大小的目的。

* 容調(diào)式的進氣閥是由反比例閥控制伺服氣缸，伺服氣缸的頂桿推動進氣閥內(nèi)的閥片進而控制進氣量，可實現(xiàn)從0-百分之100的無級進氣控制調(diào)節(jié)。

3、反比例閥和伺服氣缸：

* 比例是指A和B兩氣路之間的氣流分配比例，反是相反的意思，即經(jīng)過反比例閥進入伺服氣缸的氣量越小，進氣閥的閥片打開越大，反之越小。

4、放空電磁閥

在進氣閥的旁邊，當(dāng)空壓機停機時，讓油分罐內(nèi)和主機內(nèi)的空氣放空到進氣閥片上方，通過空濾器排出，避免空壓機再次啟動時因主機內(nèi)有油而造成空壓機重車啟動，進而加大啟動電流而燒毀電機

5、溫度傳感器

位置在主機的排氣端，測量的是主機排出的油氣混合物的溫度，另一端接PLC，并在液晶顯示屏上顯示溫度的高低?

6、壓力傳感器

位置在空壓機的排氣端，即出氣口，測量排出油分芯后的空氣壓力，未經(jīng)過油分芯過濾前的氣流壓力叫濾前壓，當(dāng)濾前壓與濾后壓差≥0.1MPa時就該更換油分芯了，另一端接PLC，并在顯示屏顯示壓力的大小。油分罐外面裝有壓力表，檢測的是濾前壓，電子屏上顯示的是濾后壓

7、機濾

機濾是機油過濾器的簡稱，機油過濾器是一種紙質(zhì)過濾器，過濾精度在10微米---15微米之間。其功能是除去油中的金屬微粒、灰塵、氧化物、膠質(zhì)等保護軸承及轉(zhuǎn)子正常潤滑。油過濾器堵塞會導(dǎo)致機頭供油不暢，影響軸承壽命，引起排氣高溫，造成局部積碳

8、回油單向閥：油氣分離器濾下的殘油集中于油分芯底部的小圓凹槽中，經(jīng)回油管引至主機，避免已被分離的潤滑油再隨空氣排出。為防止主機壓縮室內(nèi)的油返流，在回油管后設(shè)置一個單向閥，如果機器運行中油耗突然增大，應(yīng)檢查單向閥的節(jié)流小孔是否堵塞

9、空壓機內(nèi)的各種機油管

就是機油流通的管道，從主機排出的高溫高壓油氣混合物通過的機油管外面必須套上波紋管，防止高壓爆裂。聯(lián)接油分罐到機頭之間的回油管一般是鐵的。

10、冷卻散熱器的風(fēng)機

一般用的是軸流風(fēng)機，由一個小電機拖動，使冷風(fēng)垂直吹過散熱器。有些機型不設(shè)溫控閥，而是通過控制風(fēng)扇電機的停轉(zhuǎn)來控制油溫的。當(dāng)排氣溫度上升至85℃時，風(fēng)扇開始運轉(zhuǎn)；當(dāng)排氣溫度低于75℃時，風(fēng)扇自動停轉(zhuǎn)，使溫度保持在一定范圍之內(nèi)。設(shè)有溫控閥的機型風(fēng)機的啟停同上

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