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?螺桿空壓機的6大機組系統—螺桿空壓機結構

    通常噴油螺桿空壓機至少包含以下幾個(gè)系統:

    ①動(dòng)力系統;

    ②主機;

    ③進(jìn)氣系統;

    ④冷卻系統;

    ⑤油氣分離系統;

    ⑥控制系統;

    ⑦消音、減震、通風(fēng)等附件......

    1.動(dòng)力系統

    空壓機的動(dòng)力系統是指原動(dòng)機及傳動(dòng)裝置。空壓機的原動(dòng)機主要是電動(dòng)機以及柴油機。

    通常固定式空壓機的原動(dòng)機為電動(dòng)機,移動(dòng)式則電動(dòng)機和柴油機都有。

    無(wú)論從購置費用、效費比還是維護操作來(lái)說(shuō),電動(dòng)機都有絕對的優(yōu)勢,所以只有在一些野外施工、礦山等缺乏電源的情況下,才使用柴油機驅動(dòng),而且一般只是用在氣動(dòng)工具、設備的驅動(dòng)上。

    螺桿空壓機的傳動(dòng)方式則比較多,有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、直聯(lián)傳動(dòng)、一體軸傳動(dòng)等。

    帶傳動(dòng)(皮帶),通常用在小機型上,早期用在90kW以下居多,現在一般只有45kW以下才會(huì )采用。特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟,改型方便,對制造商的整機設計和集成能力要求不高,缺點(diǎn)是噪音大、皮帶易磨損打滑,傳動(dòng)效率較其它的方式低。

    齒輪傳動(dòng),一般用在需要增速或降速的較大功率的空壓機上(110kW以上),它和帶傳動(dòng)一樣,都是針對要求有速比(傳動(dòng)比)的場(chǎng)合。即電機的轉速和機頭(陽(yáng)轉子)轉速不一樣。通常齒輪與主機都布置在一個(gè)機殼內。

    直聯(lián)傳動(dòng),即電機與主機的軸通過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng),行業(yè)使用的聯(lián)軸器均為撓性聯(lián)軸器,即允許兩轉子對中可有一定的偏差。而型式多種多樣,如梅花型、輪胎型聯(lián)軸器等。

    所謂“1:1直聯(lián)”,這是一個(gè)行業(yè)的商業(yè)化宣傳語(yǔ),意指傳動(dòng)比為1。也就是說(shuō),電機軸通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接的是主機陽(yáng)轉子的軸。即主機轉速等于電機轉速,用來(lái)表示主機的轉速低,主機規格大,不是小機頭拉高速的短命機器,物有所值。

    但是,如果實(shí)際上是采用齒輪和直聯(lián)兩種傳動(dòng)方式。由于主機和齒輪是做成一體的,所以看起來(lái)也是電機和主機直聯(lián)。如下圖所示,就不能說(shuō)是1:1直聯(lián)了。

    一體軸傳動(dòng),是最近幾年隨著(zhù)永磁一體機出現的傳動(dòng)方式,也就是電機的軸和主機的軸是同一根軸,主機的伸出軸就是電機的轉子,是完完全全的直接傳動(dòng)。

    相比直聯(lián)傳動(dòng)尺寸上短了很多,方便了整機的小型化布局。(少了中心托架和聯(lián)軸器位置)。

    2.主機

    噴油螺桿空壓機的主機是整套機組的核心,包括壓縮主機及其相關(guān)的附件,如斷油、單向等。

    目前市場(chǎng)上的螺桿主機從工作原理上來(lái)說(shuō)分為單級壓縮和雙級壓縮兩種。至于說(shuō)各種集成上創(chuàng )新的機型,如一體機等,本質(zhì)上工作原理并沒(méi)有改變。

    單級壓縮和雙級壓縮在結構上最顯著(zhù)的區別是:?jiǎn)渭墘嚎s只有一對陰陽(yáng)轉子,雙級壓縮則有兩對陰陽(yáng)轉子。

    原理上的區別是:?jiǎn)渭墘嚎s只有一次壓縮過(guò)程,即氣體吸入到排出由一對轉子完成壓縮過(guò)程。而雙級壓縮是在第一級壓縮主機壓縮完成后,對被壓縮氣體進(jìn)行冷卻,然后再送入第二級壓縮主機進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。

    目前市場(chǎng)上的雙級壓縮主機主要有上下、前后兩種結構,其中上下結構最常見(jiàn)。而所謂的兩個(gè)永磁電機帶兩個(gè)主機的“分體”結構,還需要經(jīng)受市場(chǎng)的進(jìn)一步考驗。

    3.進(jìn)氣系統

    空壓機進(jìn)氣系統主要是指壓縮機吸入大氣及其相關(guān)的控制部件等。通常由進(jìn)氣過(guò)濾器單元和進(jìn)氣閥組兩部分組成。

    進(jìn)氣過(guò)濾器單元相對結構上比較簡(jiǎn)單,通常由空氣過(guò)濾器和進(jìn)氣導管(軟、硬管都有)組成。一些小型機沒(méi)有進(jìn)氣導管、甚至空氣過(guò)濾器外殼都不需要,而直接將空濾芯安裝在進(jìn)氣閥上。更大一些流量的機組也會(huì )采用多套空氣過(guò)濾器以獲得更好的過(guò)濾效果和降低吸入阻力。

    空氣過(guò)濾器的作用就是字面意思,對壓縮機吸入的空氣進(jìn)行過(guò)濾,這個(gè)過(guò)濾主要是指過(guò)濾吸入空氣中的粉塵、雜物等固態(tài)顆粒物。

    空氣過(guò)濾器的濾芯是易耗品,螺桿空壓機保養”三濾一油”即“空濾芯、油濾、油細分離器芯和空壓機油”。

    進(jìn)氣閥組安裝在壓縮機主機上的進(jìn)氣端口上,用來(lái)對吸入空氣的量進(jìn)行控制,以達成空壓機加載、卸載、比例調節等不同的工作狀態(tài)。

    進(jìn)氣閥組通常包含閥體、執行元件如氣缸及控制元件如電磁閥構成。進(jìn)氣閥的形式多種多樣,根據閥體結構常用的為活塞式和蝶式。

    活塞式進(jìn)氣閥利用進(jìn)氣閥內活塞上下或左右動(dòng)作控制空壓機的進(jìn)氣,通常只有開(kāi)啟/關(guān)閉兩種狀態(tài),一般用于小流量場(chǎng)合。

    蝶式進(jìn)氣閥的主體結構就是一個(gè)蝶閥,運動(dòng)部件是一塊閥板,由伺服氣缸的推桿推動(dòng),控制閥板的開(kāi)啟/關(guān)閉以及開(kāi)度就能實(shí)現對入口流量的控制。通常用在較大流量場(chǎng)合。

    4.冷卻系統

    空壓機冷卻方式有風(fēng)冷和水冷兩種,風(fēng)冷和水冷并沒(méi)有誰(shuí)好誰(shuí)壞,只有適用和不適用。

    水冷需要業(yè)主企業(yè)有冷卻水系統,風(fēng)冷則布置更靈活,但也有安裝場(chǎng)所通風(fēng)良好的要求;

    水冷機型使用中的冷卻效果完全依賴(lài)于冷卻水系統,如果業(yè)主企業(yè)的冷卻水系統運轉正常,則冷卻效果非常穩定可靠。風(fēng)冷受環(huán)境溫度及安裝環(huán)境的影響較大,但通常制造企業(yè)設計時(shí)已經(jīng)考慮到了極端情況,所以按照要求安裝,也都能達到滿(mǎn)意的冷卻效果。

    水冷空壓機冷卻過(guò)程中無(wú)需用電設備,不占用空壓機本身的能源消耗(業(yè)主企業(yè)的循環(huán)冷卻水需要電力另當別論)。而風(fēng)冷空壓機則需要配備冷卻風(fēng)扇,占用的是空壓機本體的能源消耗。

    水冷換熱效率高,體積小,較風(fēng)冷結構上更為簡(jiǎn)潔和緊湊,另外由于風(fēng)冷有散熱風(fēng)扇,工作時(shí)風(fēng)噪較大,故水冷較風(fēng)冷型機器整機噪音值為低。

    空壓機需要被冷卻的介質(zhì)一是壓縮空氣,二是冷卻油(或稱(chēng)空壓機油、潤滑油、冷卻液都一個(gè)意思),其中后者最為關(guān)鍵,它是整個(gè)機組能否持續穩定運行的關(guān)鍵所在。

    空壓機油需要在機體內無(wú)限循環(huán),起到熱量搬運工的作用,將主機壓縮過(guò)程中空氣被壓縮釋放出的熱量以及其它熱量帶到冷卻器中,由冷介質(zhì)(風(fēng)或水)帶走。

    在工程上,風(fēng)冷空壓機幾乎都采用板翅式冷卻器,通常將空冷和油冷做成一體,一部分冷卻壓縮空氣(空冷)一部分冷卻空壓機油(油冷)。而水冷的也幾乎都采用管殼式(或稱(chēng)列管式),分油冷冷卻器和空冷冷卻器。

    風(fēng)冷的板翅式冷卻器為鋁或鋁合金材質(zhì)釬焊制成,高溫的油、壓縮空氣在冷卻器內流動(dòng),通過(guò)散熱風(fēng)扇強制對流將熱量帶走。

    水冷的管殼式(列管式)冷卻器,熱介質(zhì)為高溫的油和壓縮空氣,冷介質(zhì)為冷卻循環(huán)水。通過(guò)熱交換,將熱量由冷卻水帶走。

    5.油氣分離系統

    噴油螺桿空壓機空氣壓縮過(guò)程中“噴油”了參與壓縮,則必須有一個(gè)系統將油和氣分離開(kāi),把油留在機體內繼續循環(huán)使用,排出純凈的壓縮空氣。油氣分離系統的作用就在于此。

    正是有油氣分離系統的分離效率達到可接受水平,噴油螺桿這一機型才得以大范圍應用。

    空壓機的油氣分離系統主要由儲油罐和油氣分離器組成。

    工作流程:來(lái)自主機排氣口的油氣混合物進(jìn)入油分離罐體空間,經(jīng)過(guò)氣流碰撞、重力作用大部分油聚集于罐體的下部,再進(jìn)入油冷卻器進(jìn)行冷卻。含有少量潤滑油的壓縮空氣經(jīng)過(guò)油細分離器芯使潤滑油獲得充分的回收,經(jīng)節流單向閥流入主機的低壓部分。

    6.控制系統

    空壓機的控制系統包括邏輯控制器、各種傳感器、電控部分以及其它控制元件。形象的說(shuō),空壓機控制系統是大腦、小腦、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、肌肉肌腱等,沒(méi)有控制系統的空壓機就只是一堆零部件。

    螺桿機的控制器目前大體上有兩種(純儀表的幾乎沒(méi)有了):一種單片機,一種PLC。前者一般由專(zhuān)門(mén)的空壓機控制器廠(chǎng)生產(chǎn)配套,用于滿(mǎn)足空壓機控制的通用需求,邏輯程序不可更改。PLC(可編程控制器)是一種通用的工業(yè)控制器,需通過(guò)自行編程實(shí)現空壓機控制的功能,也能滿(mǎn)足自身產(chǎn)品的獨特控制需求(對空壓機整機廠(chǎng)而言)。

    傳感器在空壓機上用到的主要是壓力和溫度傳感器,當然還有一些部位會(huì )用到壓差開(kāi)關(guān)。

    電機的電控是空壓機控制的主要部分,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是通過(guò)對電機的通/斷電操作實(shí)現對空壓機組的控制。包括各種交流接觸器、斷路器、互感器、繼電器等等,一般將主電機的電控部分稱(chēng)為“啟動(dòng)盤(pán)”。

    變頻技術(shù)在行業(yè)的應用越來(lái)越廣泛,這是對電機啟??刂仆?,另一控制目的:對電機轉速的控制。這一部分是由變頻器或嵌入式變頻組件完成,通常使用變頻的空壓機電控部分的啟/停也一并交由變頻器來(lái)控制,除非是工/變頻雙系統的空壓機。

    除了電氣控制外,空壓機上還有不少的機械控制、例如溫控閥、最小壓力閥等。

標簽: 空壓機螺桿機組  

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