空压机工作原理及结构图解析

空压机（英文为：aircompressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置,是利用空气压缩原理制成超过大气压力的压缩空气的机械压缩机分为活塞压缩机，螺杆压缩机，离心压缩机等。一、活塞压缩机活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程)，则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作，可分为吸气，压缩和排气过程。活塞式压缩机工作原理压缩过程：活塞从下止点向上运动，吸、排汽阀处于关闭状态，气体在密闭的气缸中被压缩，由于气缸容积逐渐缩小，则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。排气过程：活塞继续向上移动，致使气缸内的气体压力大于排气压力，则排气阀开启，气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道，直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用，排气阀关闭排气结束。二、螺杆压缩机螺杆式压缩机又称螺杆压缩机，分为单螺杆式压缩机及双螺杆式压缩机。单螺杆式压缩机是在70年代由法国辛恩开发出来，因其的结构更加合理，迅速的应用到国防领域，并被开发国家保护起来，技术一直都在相对独立。双螺杆式压缩机最早由德国人H.Krigar在1878年提出，直到1934年瑞典皇家理工学院A.Lysholm才奠定了螺杆式压缩机SRM技术，并开始在工业上应用，取得了迅速的发展。螺杆式压缩机工作原理螺杆式压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子，两转子都有几个凹形齿，两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为5~10丝，主转子(又称阳转子或凸转子)，通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动)，另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动，或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。所以驱动中没有金属接触(理论上)。转子的长度和直径决定压缩机排气量(流量)和排气压力，转子越长，压力越高;转子直径越大，流量越大。三、离心压缩机离心式压缩机又称透平式压缩机，主要用来压缩气体，主要由转子和定子两部分组成:转子包括叶轮和轴，叶轮上有叶片、平衡盘和一部分轴封;定子的主体是气缸，还有扩压器、弯道、回流器、迸气管、排气管等装置。离心式压缩机的工作原理当叶轮高速旋转时，气体随着旋转，在离心力作用下，气体被甩到后面的扩压器中去，而在叶轮处形成真空地带，这时外界的新鲜气体进入叶轮。叶轮不断旋转，气体不断地吸入并甩出，从而保持了气体的连续流动。四、转子压缩机转子压缩机通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动)，另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动，或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。转子压缩机原理螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时，转子凹槽被机壳壁封闭，形成压缩腔室，当转子凹槽封闭后，润滑油被喷入压缩腔室，起密封。冷却和润滑作用。当转子旋转压缩润滑剂+气体(简称油气混合物)时，压缩腔室容积减小，向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时，油气混合物从压缩机排出，完成一个吸气--压缩--排气过程。五、轴流压缩机轴流式压缩机是属于一种大型的空气压缩机，最大的功率可以达到150000KW，排气量是20000立方米/分，它的压缩机能效比可以达到90％左右，比离心机要节能一些。轴流式压缩机与离心式压缩机都属于速度型压缩机均称为透平式压缩机。速度型压缩机的含义是指它们的工作原理都是依赖叶片对气体作功，并先使气体的流动速度得以极大提高，然后再将动能转变为压力能。透平式压缩机的含义是指它们都具有高速旋转的叶片。六、滑片压缩机滑片式压缩机以非常低的速度直接进行驱动，转子是唯一连续运行的部件，上面有若干个沿长度方向切割的槽，其中插有可在油膜上滑动的滑片，转子在气缸的定子中旋转。滑片压缩机工作原理空气经由一过滤器及一调节比例阀而吸入，该调节阀主要用于调节空气缸转子，滑片形成的压力腔。转子旋转相对于气缸呈偏心式运转、阀片安装在转子的槽中，通过离心力将滑片推至气缸壁，高效的注油系统能够确保压缩机的冷却及润滑剂的最小损耗量，在气缸壁上形成的一层薄薄的油膜可以防止金属部件之间直接接触而造成磨损。七、空压机的主要结构介绍：1、压缩机构部分：由气缸、活塞、进排气阀等部件组成。气缸体、气缸盖上各有四个气阀孔，两进两派。2、传动机构部分：由皮带轮、曲轴、连杆、十字头等部分组成，通过传动机构将电动机传来的旋转运动变成往复直线运动。3、密封部分：一、二级气缸密封各用一组填料组成，借助拉伸弹簧的预紧力和气体压力将密封圈和活塞杆抱合密封。4、润滑系统部分：传动机构润滑系统包括油泵、过滤器、滤油器、压力表组成。5、冷却部分：由冷却水管、中间冷却器、后冷却器组成。冷却水由进水总管进入中间冷却器冷却，排出后冷却水分别进入一、二级气缸水腔内。6、减荷阀和压力控制系统：减荷阀和压力控制系统控制压缩机排气压力在预先规定的范围内运转。当储气罐中压力超过规定值时，压缩机就停止进气，使压缩机进入无负荷运转，以减少功率的消耗。减荷阀为平衡式，借阀的启闭控制进气或停止进气，下部有一小活塞，小活塞腔与电磁阀、过虑减压阀连通，小活塞腔内为常压，当储气罐压力超过额定值时，压力控制系统动作(电磁阀进气接通)，气体进入小活塞腔，推动活塞上升压缩阀上之弹簧，将阀关闭，进气停止，当气压降低后压力控制系统动作（电磁阀进气断开），减荷阀自动打开，压缩机进入正常运转。7、安全保护部分：分别有安全阀和电器保护组成。安全阀是当排气压力超过规定值时自动打开将气体排出。安全阀分一、二级安全阀，一级安全阀开启压力为0.24~0.3Mpa。八、空压机工作原理之常见问题：（1）环境通风散热状况不良。空压机周围环境影响散热主要有三种情况：一是离墙类障碍物过近；二是空压机附近有其他热源，三是运行时前门及边门敞开，风扇无法形成强气流。（2）散热器堵塞。当空压机周围环境灰尘较多时，长期运行就造成散热器外表黏附一层粉尘或油泥，其内部铜管也容易因油垢积累而堵塞，从而影响散热效果。（3）滤油器太脏。该机有3个并排的滤油器，当其太脏时因阻力油无法按正常流量进入压缩机，压缩机会因冷却润油不足而迅速升温。当进出油压差超过0.18MPa时就需更换滤芯。（4）冷却油油面过低。当冷机检查时，油面低于检视管下端时应立即进行补充。（5）油标号低或油质差。该机采用生产厂商的专用压缩机油，用其他低标号或劣质油时会回黏度及比热达不到标准造成温度过高。（6）风扇胶带断裂或松弛。当胶带断裂时空压机运转5min左右就会因温度过高而自动停机，如胶带太松会打滑，使风扇转速降低，从而影响散热，此时，应更换或调整风扇胶带的松紧度。（7）断油阀失灵。在滤油器与压缩机之间有一个断油阀，当断油阀无法开启时，因无油润滑及冷却，压缩机启动后温度迅速上升，大约1min左右就会自动停机。拆下压缩机主机排气端的温度塞，会发现塞上干燥无油，亦会有青烟从孔中飘出。打开空压机底部检修孔，拆下断油阀，用手指轻轻拨动阀杆，看能否前后推动和能否轻松复位。如拨动或回位困难，则需进一步将断油阀解体。如果阀杆或阀孔有油垢，则需用细砂纸打磨直至能轻松滑动；如果弹簧拆断或有异物卡信也会影响阀杆运动，此时需更换弹簧或清洗弹簧及弹簧座。故障现象空压机无压力空气排出。九、故障原因：1、空压机松压阀卡滞。阀片变形或断裂2、进、排气口积碳过多故障的判断与排除方法：I、检查松压阀组件，清洗、更换失效件2、拆检缸盖，检查阀片，更换变形、断裂的阀片3、拆检缸盖，清理阀座板、阀片空气压为不足故障现象：在发动机运转，