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......
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。那么接下來我們了解了解一下更多的關(guān)于空壓機(jī)的知識。
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,其齒峰與齒溝在吸氣端吻合,吻合面逐漸向排氣端移動,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,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)氣口之間的齒溝長度又達(dá)到最長,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,得到較大的動能,隨后在擴(kuò)壓裝置中急劇降速,使氣體的動能轉(zhuǎn)變成勢能,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,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,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)動工具一開動,會造成空壓機(jī)排氣壓力的大大降低,而不能驅(qū)動風(fēng)動工具。當(dāng)然盲目追求大排氣量也是錯誤的,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)購置資金,使用時(shí)也會浪費(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),這樣不但對電網(wǎng)有好處,而且能節(jié)約能源。
二、要考慮用氣場合和條件。如用氣場地狹小(船用、車用),應(yīng)選立式;如用氣場合有長距離的變化(超過500米),則應(yīng)考慮移動式;如果使用場合不能供電,則應(yīng)選擇柴油機(jī)驅(qū)動式;如果使用場合沒有自來水,就必須選擇風(fēng)冷式。
在風(fēng)冷、水冷兩種冷卻方式上,用戶常有錯誤的認(rèn)識,認(rèn)為水冷好,其實(shí)不然。國內(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)冷簡便,使用時(shí)無需水源。
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滑油,并有一定量的水,有些場合是禁油和禁水的,這時(shí)不但對壓縮機(jī)選型要注意,必要時(shí)要增加附屬裝置。
解決的辦法:一是選用無潤滑壓縮機(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;無潤滑壓縮機(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)(無論哪種)再加一級或二級凈化裝置或干燥器。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。國家對壓縮機(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(儲氣罐)。因此,在選購壓縮機(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,不會出現(xiàn)大的質(zhì)量問題,即使出現(xiàn)一些問題,也會由廠家負(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。