談到噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)的(以下簡(jiǎn)稱:空壓機(jī))工作原理,大家首先想到的肯定是螺桿主機(jī)的三個(gè)工作過(guò)程:吸氣、壓縮、排氣。因?yàn)槭袌?chǎng)上很多空壓機(jī)相關(guān)書籍均詳細(xì)記錄了螺桿主機(jī)的工作原理以及進(jìn)排氣孔口的設(shè)計(jì)方案。現(xiàn)在很多高校有壓縮機(jī)課程,在老師的帶領(lǐng)下研究螺桿主機(jī)以提升螺桿主機(jī)工作效率,所以各大高校有很多自主編寫的螺桿主機(jī)方面的教材。但是空壓機(jī)整機(jī)相關(guān)資料卻沒(méi)有那么完善和詳細(xì)。
大家對(duì)空壓機(jī)整機(jī)是如何認(rèn)識(shí)、了解的呢?下面介紹下筆者剛?cè)胄袝r(shí)是如何了解空壓機(jī)的:開始有師傅帶領(lǐng)觀看整機(jī)結(jié)構(gòu),并介紹各零部件名稱(大組件);為了記住空壓機(jī)上各種配件的名稱和工作原理,全部都是“死記硬背”,必然效率不高,而且很容易漏掉一些信息。
在多年的工作中遇到很多剛?cè)胄械耐?,如同我剛?cè)胄袝r(shí)一樣盲目,抓不住要點(diǎn),學(xué)習(xí)起來(lái)事倍功半。有些人在學(xué)習(xí)了一年之后還是對(duì)空壓機(jī)概念模糊,對(duì)其原理似懂非懂。這樣不僅浪費(fèi)了自己的時(shí)間,公司也對(duì)其培養(yǎng)失去了信心。
如果服務(wù)人員對(duì)
空壓機(jī)系統(tǒng)流程以及各部件的工作原理不是很熟悉,就會(huì)在工作中出現(xiàn)很多不必要的返工,在和客戶的溝通中對(duì)故障描述不清晰會(huì)造成客戶對(duì)個(gè)人及公司質(zhì)疑。今天我們來(lái)總結(jié)歸納一下,如何快速認(rèn)識(shí)
螺桿空壓機(jī)!
空壓機(jī)工作原理:機(jī)器要運(yùn)行首先要按下電源開關(guān),由電控系統(tǒng)來(lái)完成機(jī)組降壓?jiǎn)?dòng)后才能正常運(yùn)行打氣(為減少對(duì)電網(wǎng)沖擊/節(jié)能減排,采取星三角降壓?jiǎn)?dòng)或變頻軟起動(dòng)。延邊三角、自耦變壓器這兩種降壓起動(dòng)方式由于成本和技術(shù)要求較高,所以非常少見(jiàn)到空壓機(jī)上應(yīng)用);根據(jù)電控系統(tǒng)的命令動(dòng)力系統(tǒng)開始運(yùn)行,開始快速建立系統(tǒng)壓力來(lái)保障潤(rùn)滑油的順暢循環(huán);內(nèi)壓建立完成后根據(jù)電控系統(tǒng)的命令,進(jìn)氣系統(tǒng)執(zhí)行打開命令,從而使空壓機(jī)正常打氣工作(吸氣、壓縮、排氣);經(jīng)由螺桿主機(jī)壓縮后油氣混合物進(jìn)入分離系統(tǒng),完成旋風(fēng)分離并經(jīng)過(guò)油分芯精密過(guò)濾分離完成潤(rùn)滑油和壓縮空氣分離工作,潤(rùn)滑油回流到分離系統(tǒng)(油氣桶)底部;壓縮空氣通過(guò)壓力閥流入后冷卻器冷卻后排出機(jī)器,壓力控制信號(hào)取壓點(diǎn)一般設(shè)置在冷卻器排氣口側(cè)方或上方(因經(jīng)過(guò)冷卻后的壓縮空氣對(duì)壓力傳感器的損傷小,且上半部分無(wú)冷凝水析出,檢測(cè)壓力值較為準(zhǔn)確);潤(rùn)滑油流出油氣桶通過(guò)溫控閥流入冷卻器(如果溫度低于閥芯開啟溫度,潤(rùn)滑油會(huì)直接通過(guò)機(jī)油過(guò)濾器噴入螺桿主機(jī)),經(jīng)過(guò)冷卻后的潤(rùn)滑油回流到機(jī)油過(guò)濾器,過(guò)濾雜質(zhì)后噴入螺桿主機(jī)壓縮腔體內(nèi)來(lái)輔助完成壓縮過(guò)程。
根據(jù)空壓機(jī)的工作流程可以快速方便記憶空壓機(jī)的工作原理及各部件原理,為了方便理解空壓機(jī)的工作原理,在此先拆分開
空壓機(jī)系統(tǒng)流程。空壓機(jī)可以拆分為以下七大系統(tǒng):電控系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、消音系統(tǒng)。從這七大系統(tǒng)中可以看出前六大系統(tǒng)和空壓機(jī)系統(tǒng)流程有直接的關(guān)系。
各系統(tǒng)工作原理
一、電控系統(tǒng) 電控系統(tǒng)由電腦版、急停按鈕、互感器、傳感器、接觸器、變壓器、熔斷器、接線排、電磁閥、導(dǎo)線(老款電箱由:按鈕開關(guān)、熱繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、指示燈)等零部件組成。
電控系統(tǒng)工作原理:電腦版給出啟動(dòng)指令后,星形接觸器工作,電機(jī)即運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng);電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,根據(jù)電腦版延時(shí)控制運(yùn)行三角形接觸器(星形接觸器斷開工作)說(shuō)明:接觸器可以簡(jiǎn)單理解為開關(guān),因?yàn)榻佑|器是可以讓電路連接或斷開的零部件。根據(jù)“星三角”啟動(dòng)原理一般采用3個(gè)接觸器來(lái)完成“星三角”轉(zhuǎn)換使用(也可以采用2個(gè)接觸器來(lái)完成“星三角”轉(zhuǎn)換)。大家如果留意過(guò)電箱內(nèi)接觸器的配置可以發(fā)現(xiàn),“星形”運(yùn)行的接觸器一般功率都小于“三角形”運(yùn)行的接觸器,因?yàn)榻映尚切?,加在每相定子繞組上的啟動(dòng)電壓只有三角形接法直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流為直接采用三角形接法時(shí)的1/ ,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也只有三角形接法直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。所以這種降壓?jiǎn)?dòng)方法,只適用于輕載或空載下啟動(dòng)(Y△降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,價(jià)格低,因而獲得較廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)是只用于正常運(yùn)行時(shí)為Δ接法的電動(dòng)機(jī),降壓比固定,有時(shí)不能滿足啟動(dòng)要求)。
電腦版可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力、溫度、電流(變頻器還可以監(jiān)測(cè)輸入電壓、母線電壓、轉(zhuǎn)速)等運(yùn)行數(shù)據(jù)。
二、進(jìn)氣系統(tǒng) 進(jìn)氣系統(tǒng)由空濾總成、進(jìn)氣軟管、進(jìn)氣閥、電磁閥、泄荷閥、調(diào)壓閥、比例閥、控制管路等零部件組成。
進(jìn)氣系統(tǒng)工作原理:電磁閥執(zhí)行電控系統(tǒng)給出加載/卸載指令打開/關(guān)閉進(jìn)氣閥,空氣被壓入空濾總成、流過(guò)進(jìn)氣軟管通過(guò)進(jìn)氣閥流入螺桿主機(jī)內(nèi)(因主機(jī)進(jìn)氣口是負(fù)壓,進(jìn)氣閥打開后會(huì)有大量空氣壓入主機(jī)內(nèi))。
空濾總成由空氣過(guò)濾芯、消音外殼等組成;空氣濾芯是用以阻擋外界雜質(zhì)進(jìn)入螺桿主機(jī),避免主機(jī)內(nèi)部因吸入雜質(zhì)而卡死螺桿,或因吸入灰塵形成油泥而堵塞過(guò)濾器(油濾、油分)而對(duì)機(jī)器造成不必要的故障停機(jī)。
控制管路連接油氣桶(分離后的潔凈壓縮空氣)用以控制進(jìn)氣閥開閉工作。
三、動(dòng)力系統(tǒng) 動(dòng)力系統(tǒng)由螺桿主機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置(皮帶、皮帶輪或聯(lián)軸器)、連接件(螺栓、墊片等標(biāo)準(zhǔn)件)等零部件組成。
動(dòng)力系統(tǒng)工作原理:電動(dòng)機(jī)執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)命令(星三角降壓?jiǎn)?dòng)),電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)螺桿主機(jī),螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)開始吸氣壓縮并排氣(螺桿主機(jī)進(jìn)氣口在工作時(shí)處于負(fù)壓狀態(tài),所以才會(huì)有自然吸氣現(xiàn)象),螺桿主機(jī)在壓縮時(shí)噴入潤(rùn)滑油用以提高主機(jī)工作效率。螺桿主機(jī)只要轉(zhuǎn)動(dòng)就有吸氣、壓縮、排氣等工作狀態(tài)存在。
說(shuō)明:潤(rùn)滑油的五大作用:密封壓縮腔體降低泄漏量(密封)、將壓縮熱吸收并帶走(冷卻)、在壓縮腔體和軸承表面形成油膜避免金屬直接接觸(潤(rùn)滑)、潤(rùn)滑油還可以沖洗掉進(jìn)氣未過(guò)濾掉的雜質(zhì)(清洗)、潤(rùn)滑油的附著力可以良好的阻擋噪音外露(降噪)。
說(shuō)明:傳動(dòng)裝置現(xiàn)在常見(jiàn)的成熟技術(shù)有三種帶動(dòng)方式,一種是皮帶傳動(dòng),一種是聯(lián)軸器傳動(dòng),還有一種通過(guò)主機(jī)電機(jī)同軸傳動(dòng)(電機(jī)轉(zhuǎn)子固定在螺桿主機(jī)陽(yáng)轉(zhuǎn)子伸出軸上),動(dòng)力系統(tǒng)由電控系統(tǒng)控制。
四、分離系統(tǒng) 分離系統(tǒng)由油氣桶、油氣分離器(油分芯)、內(nèi)壓表、壓差表、壓力閥、排污閥、視油鏡、回油管、連接接頭等零部件組成。
分離系統(tǒng)工作原理:油氣混合物通過(guò)進(jìn)氣口噴入油分桶內(nèi),油氣混合物在油分桶內(nèi)經(jīng)過(guò)初級(jí)分離(旋轉(zhuǎn)分離),潤(rùn)滑油回流到油氣桶底部,經(jīng)過(guò)初級(jí)分離后油滴回流到油氣桶底部;壓縮空氣通過(guò)油氣分離器(油分芯)過(guò)濾分離后潔凈的壓縮空氣通過(guò)壓力閥流向冷卻系統(tǒng),排出機(jī)器。
油氣分離器(油分芯)過(guò)濾分離后,少量潤(rùn)滑油存儲(chǔ)在油分底部,通過(guò)二次回油管直接回流到螺桿主機(jī)內(nèi)部用以潤(rùn)滑軸承用。二次回油管連接螺桿主機(jī)位置設(shè)置有回油止回閥,防止機(jī)器在停機(jī)時(shí)主機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油回流到油分內(nèi)部,造成飛油現(xiàn)象?! ?rùn)滑油通過(guò)溫控閥流入機(jī)油過(guò)濾器或流入冷卻系統(tǒng)降溫后進(jìn)入機(jī)油過(guò)濾器,通過(guò)過(guò)濾后再次進(jìn)入螺桿主機(jī)循環(huán)。
五、冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)由板翅式冷卻器、冷卻風(fēng)扇(軸流/離心)及導(dǎo)風(fēng)罩組成。
冷卻系統(tǒng)工作原理:冷卻系統(tǒng)顧名思義就是冷卻空壓機(jī)所產(chǎn)生的熱量。風(fēng)冷卻器利用空壓站環(huán)境周圍的空氣作為熱交換的介質(zhì),對(duì)其空壓機(jī)的潤(rùn)滑油和壓縮空氣進(jìn)行熱量交換,從而把熱量強(qiáng)制帶走,降低空壓機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油和壓縮空氣的溫度。
散熱效果主要取決于其部件散熱器的換熱面積和風(fēng)量。簡(jiǎn)單地:相同的換熱面積,風(fēng)量越大散熱效果越好;相同的風(fēng)量,則換熱面積越大,散熱效果越好。
說(shuō)明:此處所說(shuō)的是風(fēng)冷式空壓機(jī)。
六、管路系統(tǒng)
管路系統(tǒng)由油氣管、熱油管、冷油管①、冷油管②、排氣管及控制管路(加卸載控制)、二次回油管路等組成。
管路系統(tǒng)連通進(jìn)氣系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)使其組成一個(gè)閉環(huán)工作系統(tǒng),由此保證油路、氣路等流體的正常循環(huán),從而確保機(jī)器的正常運(yùn)行。
七、消音系統(tǒng) 消音系統(tǒng)由底盤、支架、框架、門板、消音棉、密封條等零件組成。
消音系統(tǒng)主要作用:根據(jù)其命名可以明確一點(diǎn),主要為降低噪音的作用;其次可以美化機(jī)器(各種不同而簡(jiǎn)潔的外形,各種管路、線路均可隱藏在消音系統(tǒng)內(nèi)部。前六大工作系統(tǒng)的工作平臺(tái)各組件安裝在消音系統(tǒng)上。
這七部分的排序是根據(jù)空壓機(jī)工作流程而進(jìn)行的排列。再來(lái)了解下螺桿式空壓機(jī)工作流程:打開啟動(dòng)按鈕后電控系統(tǒng)運(yùn)行工作,進(jìn)氣系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始工作,打開進(jìn)氣閥門機(jī)器開始正常打氣。空氣經(jīng)過(guò)空氣濾芯進(jìn)入動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行和主機(jī)里的冷卻油混合,油氣混合物經(jīng)過(guò)螺桿主機(jī)壓縮后流向分離系統(tǒng)后將潤(rùn)滑油和壓縮空氣分離開,潤(rùn)滑油在機(jī)器內(nèi)部周而復(fù)始的循環(huán);低溫情況下由分離系統(tǒng)“油桶”內(nèi)直接回流到螺桿主機(jī)內(nèi);溫度上升后則通過(guò)冷卻系統(tǒng)冷卻后經(jīng)過(guò)機(jī)油過(guò)濾器回流到螺桿主機(jī)內(nèi)。