空壓機(jī)原理、選型、及故障檢修排查

空氣壓縮機(jī)采用機(jī)電設(shè)備套配置，只需單一的電源連接及壓縮空氣連接，并內(nèi)置冷卻系統(tǒng)。您知道空壓機(jī)有哪些種類嗎？空氣壓縮機(jī)又是如何選型的呢？想必很多人還不清楚。那么接下來(lái)我們了解了解一下更多的關(guān)于空壓機(jī)的知識(shí)。

空氣壓縮機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。

空壓機(jī)工作原理

1、吸氣過程：

螺桿式的進(jìn)氣側(cè)吸氣口，必須設(shè)計(jì)得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)齒溝之空氣被全數(shù)排出，排氣結(jié)束時(shí)，齒溝乃處于真空狀態(tài)，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，以上為吸氣過程。

2、封閉及輸送過程：

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)殼閉封，此時(shí)空氣在齒溝內(nèi)閉封不再外流，即封閉過程。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)，此即輸送過程。

3、壓縮及噴油過程：

在輸送過程中，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、排氣過程：

當(dāng)轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(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始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面，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)，其吸氣過程又在進(jìn)行。

空氣壓縮機(jī)按工作原理可分為速度式和容積式兩大類。

空氣機(jī)分為：1、速度式；2、容積式；容積式又分為回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式；回轉(zhuǎn)式：（1）轉(zhuǎn)子式；（2）螺桿式；（3）滑片式。往復(fù)式：（1）活塞式；（2）膜式。

速度式：是靠氣體在高速旋轉(zhuǎn)葉輪的作用，得到較大的動(dòng)能，隨后在擴(kuò)壓裝置中急劇降速，使氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成勢(shì)能，從而提高氣體壓力。速度式主要有離心式和軸流式兩種基本型式。

容積式：是通過直接壓縮氣體，使氣體容積縮小而達(dá)到提高氣體壓力的目的、容積式根據(jù)氣缸測(cè)活塞的特點(diǎn)又分為回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩類。氧艙配制的空壓機(jī)多數(shù)采用容積式。

回轉(zhuǎn)式：活塞作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞又稱為轉(zhuǎn)干，轉(zhuǎn)子數(shù)量不等，氣缸形狀不一?；剞D(zhuǎn)式包括有轉(zhuǎn)子式、螺桿式、滑片式等包括活塞式空壓機(jī)。

往復(fù)式：活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸呈圓筒形。往復(fù)式包括有活塞式和膜式兩種，其中活塞式是目前應(yīng)用最廣泛的一種類型。氧艙用空壓機(jī)絕大多數(shù)采用活塞式。

空壓機(jī)配件

空壓機(jī)配件也稱壓縮機(jī)配件比較籠統(tǒng)的一個(gè)詞，空壓機(jī)按照工作原理分為活塞式空壓機(jī)和螺桿式空壓機(jī)，活塞式空壓機(jī)配件主要講一些常規(guī)配件，活塞式空壓機(jī)配件分為易損配件，比如活塞環(huán)，支撐環(huán)，閥組里面的閥片，活塞，活塞桿，大頭瓦，冷卻器等等，耐用配件有缸體，缸蓋，密封件，制動(dòng)器，油泵，安全閥等等，而螺桿式空壓機(jī)與活塞式空壓機(jī)不同，螺桿式空壓機(jī)工作原理與活塞式空壓機(jī)不一樣，設(shè)計(jì)就不同，螺桿機(jī)空壓機(jī)易損配件有油濾芯，空氣濾芯，電磁閥，機(jī)油等等，一般螺桿機(jī)空壓機(jī)的螺桿不容易損壞，使用壽命比較長(zhǎng)久。活塞機(jī)配件有，活塞，活塞環(huán)，連桿，曲軸，軸瓦，缸套，閥組，壓力開關(guān)，空濾等螺桿機(jī)有，轉(zhuǎn)子液，空濾，油過濾器，油氣分離器，壓力閥，溫控閥，進(jìn)氣閥，散熱器，高壓油管，主機(jī)，PLC控制面板等。

選擇空壓機(jī)的基本準(zhǔn)則經(jīng)濟(jì)性、可靠性與安全性。

一、應(yīng)考慮排氣壓力的高低和排氣量大小。一般用途空氣動(dòng)力用壓縮機(jī)排氣壓力為0.7MPa，老標(biāo)準(zhǔn)為0.8MPa。

排氣量是空壓機(jī)的主要參數(shù)之一，選擇空壓機(jī)的氣量要和所需的排氣量相匹配，并留有10％的余量。如果用氣量大而空壓機(jī)排氣量小，風(fēng)動(dòng)工具一開動(dòng)，會(huì)造成空壓機(jī)排氣壓力的大大降低，而不能驅(qū)動(dòng)風(fēng)動(dòng)工具。當(dāng)然盲目追求大排氣量也是錯(cuò)誤的，因?yàn)榕艢饬吭酱髩嚎s機(jī)配的電機(jī)越大，不但價(jià)格高，而且浪費(fèi)購(gòu)置資金，使用時(shí)也會(huì)浪費(fèi)電力能源。

另外，在選排氣量時(shí)還要考慮高峰用量和通常用量及低谷用量。如果低谷用量較大，而通常用量和高峰用量都不大，國(guó)外通常的辦法是以較小排氣量的空壓機(jī)并聯(lián)取得較大的排氣量，隨著用氣量增大而逐一開機(jī)，這樣不但對(duì)電網(wǎng)有好處，而且能節(jié)約能源。

二、要考慮用氣場(chǎng)合和條件。如用氣場(chǎng)地狹小(船用、車用)，應(yīng)選立式；如用氣場(chǎng)合有長(zhǎng)距離的變化(超過500米)，則應(yīng)考慮移動(dòng)式；如果使用場(chǎng)合不能供電，則應(yīng)選擇柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)式；如果使用場(chǎng)合沒有自來(lái)水，就必須選擇風(fēng)冷式。

在風(fēng)冷、水冷兩種冷卻方式上，用戶常有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為水冷好，其實(shí)不然。國(guó)內(nèi)外小型壓縮機(jī)中風(fēng)冷式大約占到90％以上，這是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)上風(fēng)冷簡(jiǎn)便，使用時(shí)無(wú)需水源。

而水冷式壓縮機(jī)的致命缺點(diǎn)有四：必須有完備的上下水系統(tǒng)，投資大；水冷式冷卻器壽命短；在北方冬季還容易凍壞氣缸；在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)浪費(fèi)大量的水。

三、要考慮壓縮空氣質(zhì)量。一般空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣均含有一定量潤(rùn)滑油，并有一定量的水，有些場(chǎng)合是禁油和禁水的，這時(shí)不但對(duì)壓縮機(jī)選型要注意，必要時(shí)要增加附屬裝置。

解決的辦法：一是選用無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)氣缸中基本上不含油，其活塞環(huán)和填料一般為聚四氟乙烯。但這種機(jī)器也有缺點(diǎn)，潤(rùn)滑不良，故障率高；聚四氟乙烯也是一種有害物質(zhì)，食品、制藥行業(yè)不能使用；無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)只能做到輸氣不含油，不能做到不含水。第二種也是常用的方法，是將空壓機(jī)(無(wú)論哪種)再加一級(jí)或二級(jí)凈化裝置或干燥器。這種裝置可使壓縮機(jī)空氣既不含油又不含水，使壓縮空氣中的含油水量在5ppm以下，可滿足工藝要求。

四、要考慮壓縮機(jī)運(yùn)行的安全性。空壓機(jī)是一種帶壓工作的機(jī)器，工作時(shí)伴有溫升和壓力，其運(yùn)行的安全性要放在首位。國(guó)家對(duì)壓縮機(jī)的生產(chǎn)實(shí)行規(guī)范化的“兩證”制度，即壓縮機(jī)生產(chǎn)許可證和壓力容器生產(chǎn)許可證(儲(chǔ)氣罐)。因此，在選購(gòu)壓縮機(jī)產(chǎn)品時(shí)，要嚴(yán)格審查“兩證”。通常有證廠家的產(chǎn)品質(zhì)量保證系統(tǒng)是完善的，不會(huì)出現(xiàn)大的質(zhì)量問題，即使出現(xiàn)一些問題，也會(huì)由廠家負(fù)責(zé)三包

空壓機(jī)的故障排除

1.故障現(xiàn)象:機(jī)組排氣溫度高(超過100℃)

機(jī)組冷卻劑液位太低(應(yīng)該從油窺鏡中能看到，但不要超過一半)；

油冷卻器臟；油過濾器芯堵塞；溫控閥故障(元件壞)；斷油電磁閥未得電或線圈損壞；斷油電磁閥膜片破裂或老化；風(fēng)扇電機(jī)故障；冷卻風(fēng)扇損壞；排風(fēng)管道不暢通或排風(fēng)阻力(背壓)大；環(huán)境溫度超過所規(guī)定的范圍(38℃或46℃)；溫度傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組)；壓力表是否故障(繼電器控制機(jī)組)。

2、故障現(xiàn)象:機(jī)組油耗大或壓縮空氣含油量大

冷卻劑量太多，正確的位置應(yīng)在機(jī)組加載時(shí)觀察，此時(shí)油位應(yīng)不高于一半；回油管堵塞；回油管的安裝(與油分離芯底部的距離)不符合要求；機(jī)組運(yùn)行時(shí)排氣壓力太低；油分離芯破裂；分離筒體內(nèi)部隔板損壞；機(jī)組有漏油現(xiàn)象；冷卻劑變質(zhì)或超期使用。

3、故障現(xiàn)象:機(jī)組壓力低

實(shí)際用氣量大于機(jī)組輸出氣量；放氣閥故障(加載時(shí)無(wú)法關(guān)閉)；進(jìn)氣閥故障；液壓缸故障；負(fù)載電磁閥(1SV)故障最小壓力閥卡死；用戶管網(wǎng)有泄漏；壓力設(shè)置太低；壓力傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組)；壓力表故障(繼電器控制機(jī)組)；壓力開關(guān)故障(繼電器控制機(jī)組)；壓力傳感器或壓力表輸入軟管漏氣；

4、故障現(xiàn)象:機(jī)組排氣壓力過高

進(jìn)氣閥故障；液壓缸故障；負(fù)載電磁閥(1SV)故障；壓力設(shè)置太高；壓力傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組)；壓力表故障(繼電器控制機(jī)組)；壓力開關(guān)故障(繼電器控制機(jī)組)

空壓機(jī)漏油故障判斷與排除方法

1.空壓機(jī)漏油，要注意觀察油封部位，檢查油封是否有龜裂、內(nèi)唇口有無(wú)開裂或翻邊。有上述情況之一的應(yīng)更換;檢查油封與主軸結(jié)合面有否劃傷與缺陷，存在劃傷與缺陷的應(yīng)予更換。檢查回油是否暢通，回油不暢使曲軸箱壓力過高導(dǎo)致油封漏油或脫落，必須保證回油管最小管徑，并且不扭曲、不折彎，回油順暢。檢查油封、箱體配合尺寸，不符合標(biāo)準(zhǔn)的予以更換。

2.用力搬動(dòng)主軸檢查頸向間隙是否過大，間隙過大應(yīng)同時(shí)更換軸瓦及油封。

3.檢查各結(jié)合部密封墊密封情況，修復(fù)或更換密封墊;檢查進(jìn)、回油接頭螺栓及箱體螺紋并擰緊。

4.空壓機(jī)漏油檢查并重新調(diào)整皮帶松緊程度，拇指按下10毫米為宜。

5.空壓機(jī)漏油，需要檢查箱體鑄造或加工存在的缺陷，修復(fù)或更換缺陷件。