空壓機(jī)原理與空壓機(jī)內(nèi)部構(gòu)造，此文必讀！

• 一般電機(jī)功率250KW以下采用380V電機(jī)，電機(jī)功率超過250KW一般采用6KV和10KV電機(jī)。

• 防爆空壓機(jī)是380V/660v,同一個(gè)電機(jī)接線方式不同，可實(shí)現(xiàn)380v和660V兩種電壓的選配，防爆機(jī)銘牌上標(biāo)定的最高壓力為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(shí)際使用中可達(dá)0.8MPa。

• 空壓機(jī)配套的有2極和4極兩種異步電動機(jī)。

• 2極同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000r/min,空壓機(jī)的異步電動機(jī)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(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min,空壓機(jī)的異步電動機(jī)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(jī)配套的電機(jī)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(gè)常數(shù)（1480 r/min、2960 r/min）。

• 服務(wù)系數(shù)：空壓機(jī)行業(yè)的電機(jī)都是非標(biāo)電機(jī)，是大機(jī)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(jī)的電機(jī)的服務(wù)系數(shù)為1.15，那么該空壓機(jī)電機(jī)的最大功率實(shí)際可達(dá)200×1.15＝230kw,給用戶講時(shí)是儲備了15﹪的功率，屬添工加料。

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

• 防護(hù)等級：是指電機(jī)的防水，防塵等級，一般的IP23已足夠用，但空壓機(jī)行業(yè)中380V電機(jī)基本上選用IP55和IP54的，6KV、10KV電機(jī)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(jī)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(gè)層級的標(biāo)準(zhǔn)考核。

• 啟動方式：星三角轉(zhuǎn)換的啟動方式。

• 壓縮機(jī) ：是一種提升氣體壓力的機(jī)械;螺桿壓縮機(jī)的核心部件是主機(jī)，俗稱機(jī)頭;主機(jī)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(xì)的是陰轉(zhuǎn)子。

• 主機(jī)：主要構(gòu)造是由轉(zhuǎn)子、機(jī)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(jī)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(jìn)而把空氣進(jìn)行壓縮，提升氣體的壓力，然后從另一端排出。

• 主機(jī)進(jìn)行氣體壓縮時(shí)需要?jiǎng)恿Φ妮斎?，需要冷卻、密封和潤滑，因此主機(jī)必須安裝在空壓機(jī)的系統(tǒng)中才可以工作。

• 螺桿機(jī)之所以屬高科技產(chǎn)品 ，就是因?yàn)橹鳈C(jī)是高科技產(chǎn)品。

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

• 從主機(jī)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(jī)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(jī)殼之間也是2-3絲的間隙，也是不接觸不摩擦的，因此主機(jī)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(jī)的壽命是最長的。相反、皮帶機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速高，軸承又受力，故其壽命就短。

• 主機(jī)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(jìn)行安裝的，是技術(shù)性非常高的一項(xiàng)工作。軸承一壞，尤其是大主機(jī)，必須返到專業(yè)的維修工廠進(jìn)行更換，加上往返運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，維修用的時(shí)間，是會給用戶造成很大麻煩的，在時(shí)間上用戶就耽誤不起，空壓機(jī)一停，整個(gè)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(jì)。故而本著對用戶負(fù)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(jī)。

• 油分罐就是能夠?qū)崿F(xiàn)油和氣的混合物相分離的一個(gè)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(gè)油氣分離濾芯，簡稱油分芯，油分芯一般有23層左右的進(jìn)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(shí)，油滴被物理機(jī)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(jī)頭內(nèi)部，參與下一循環(huán)。回油管上有一單向閥，使得機(jī)油只能由油分芯底部流入主機(jī)的壓縮腔。

• 實(shí)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(jī)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(jìn)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，最后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)過最小壓力維持閥（最小壓力閥）流向后部冷卻器冷卻再排出空壓機(jī)。

• 最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，最小壓力閥主要有以下功能：

  （1）啟動時(shí)優(yōu)先建立起潤滑油所需的循環(huán)壓力，確保機(jī)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(hù)油氣分離器因壓力差太大而受損。

  （3）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。

• 油分罐端蓋上面有個(gè)安全閥，當(dāng)油分罐內(nèi)的空氣壓力達(dá)到設(shè)定值的1.1倍時(shí)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(jī)滿載工作時(shí)，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(gè)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(gè)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(jī)正常工作時(shí)油面在上下度中間位置，過高會跑掉，過低會影響整機(jī)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(gè)油分罐都有一個(gè)唯一的編號和合格證。

   

• 風(fēng)冷型螺桿機(jī)的機(jī)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(jī)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(shí)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(jī)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(jī)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(jī)的用量遠(yuǎn)沒有風(fēng)冷機(jī)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(jī)。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(jī)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(jī)房，比如加裝工業(yè)風(fēng)機(jī)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(jī)空氣循環(huán)的話，其結(jié)果是災(zāi)難性的高溫停機(jī)。

• 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(jī)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。

• 主要通過控制噴入主機(jī)的潤滑油的溫度來達(dá)到控制主機(jī)排氣端的排氣溫度。機(jī)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(shí)溫控閥控制住潤滑油不讓潤滑油進(jìn)入冷卻器，當(dāng)油溫＞70℃時(shí)溫控閥只讓部分熱油經(jīng)過油冷卻器被冷卻，冷卻后的機(jī)油與另一部分未被冷卻的熱油混合進(jìn)入主機(jī)，當(dāng)油溫≥76℃時(shí)，溫控閥把通往油冷卻器的通道全部打開，此時(shí)的熱潤滑油全部經(jīng)過油冷卻器冷卻后再進(jìn)入主機(jī)進(jìn)行壓縮。

• 溫控閥可理解為進(jìn)入機(jī)頭的油的溫度調(diào)控閥。

• PLC可理解為一臺電腦的主機(jī)，空壓機(jī)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(jì)算、儲存的功能。

• 通過PLC使螺桿機(jī)變成一臺高度智能化的傻瓜機(jī)，空壓機(jī)的任何一個(gè)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(jī)的空濾、機(jī)濾、油分芯和潤滑油到了更換時(shí)間，PLC會自動報(bào)警提醒以便更換。

• 空壓機(jī)的空濾、機(jī)濾、油分芯和潤滑油到了更換時(shí)間，PLC會自動報(bào)警提醒以便更換。

1、空氣過濾器

• 空濾芯是個(gè)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(xì)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(jī)油過濾器和油分芯的過早阻塞。一般每500小時(shí)或更短的時(shí)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(xì)孔。壓力太大會把細(xì)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(shí)，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(bào)廢，進(jìn)而使空濾芯失效，造成機(jī)頭抱死。

2、進(jìn)氣閥

• 又叫進(jìn)氣控制閥，通過它控制進(jìn)入主機(jī)的氣流大小，進(jìn)而達(dá)到控制空壓機(jī)排氣量大小的目的。

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

• 容調(diào)式的進(jìn)氣閥是由反比例閥控制伺服氣缸，伺服氣缸的頂桿推動進(jìn)氣閥內(nèi)的閥片進(jìn)而控制進(jìn)氣量，可實(shí)現(xiàn)從0-100%的無級進(jìn)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(jìn)入伺服氣缸的氣量越小，進(jìn)氣閥的閥片打開越大，反之越小。

4、放空電磁閥

• 在進(jìn)氣閥的旁邊，當(dāng)空壓機(jī)停機(jī)時(shí)，讓油分罐內(nèi)和主機(jī)內(nèi)的空氣放空到進(jìn)氣閥片上方，通過空濾器排出，避免空壓機(jī)再次啟動時(shí)因主機(jī)內(nèi)有油而造成空壓機(jī)重車啟動，進(jìn)而加大啟動電流而燒毀電機(jī)。

5、溫度傳感器

• 位置在主機(jī)的排氣端，測量的是主機(jī)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(jī)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(shí)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(jī)濾

• 機(jī)濾是機(jī)油過濾器的簡稱，機(jī)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(hù)軸承及轉(zhuǎn)子正常潤滑。油過濾器堵塞會導(dǎo)致機(jī)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(jī)，避免已被分離的潤滑油再隨空氣排出。為防止主機(jī)壓縮室內(nèi)的油返流，在回油管后設(shè)置一個(gè)單向閥，如果機(jī)器運(yùn)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(jī)內(nèi)的各種機(jī)油管

• 就是機(jī)油流通的管道，從主機(jī)排出的高溫高壓油氣混合物通過的機(jī)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(jī)頭之間的回油管一般是鐵的。

10、冷卻散熱器的風(fēng)機(jī)

• 一般用的是軸流風(fēng)機(jī)，由一個(gè)小電機(jī)拖動，使冷風(fēng)垂直吹過散熱器。有些機(jī)型不設(shè)溫控閥，而是通過控制風(fēng)扇電機(jī)的停轉(zhuǎn)來控制油溫的。當(dāng)排氣溫度上升至85℃時(shí)，風(fēng)扇開始運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)排氣溫度低于75℃時(shí)，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(jī)型風(fēng)機(jī)的啟停同上。