螺桿式空氣壓縮機(jī)維護(hù)
通常,噴油螺桿空壓機(jī)至少包括以下系統(tǒng):
①動(dòng)力系統(tǒng);
②主機(jī);
③進(jìn)氣系統(tǒng);
④冷卻系統(tǒng);
⑤油氣分離系統(tǒng);
⑥控制系統(tǒng);
⑦附件,如消聲、減震、通風(fēng)等...
1.動(dòng)力系統(tǒng)
空氣壓縮機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)是指原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置??諝鈮嚎s機(jī)的原動(dòng)機(jī)主要是電機(jī)和柴油機(jī)。
一般情況下,固定式空氣壓縮機(jī)的原動(dòng)機(jī)為電機(jī),移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)為電機(jī)和柴油機(jī)。
電機(jī)在采購(gòu)成本、效率比和維護(hù)操作方面具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。因此,柴油機(jī)只能在一些現(xiàn)場(chǎng)施工、礦山等缺乏電源的情況下驅(qū)動(dòng),一般只用于氣動(dòng)工具和設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。
螺桿式空壓機(jī)的傳動(dòng)方式有很多,包括帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、直聯(lián)傳動(dòng)、一體軸傳動(dòng)等。
皮帶傳動(dòng)(皮帶),通常用于小型車型,早期用于90kW以下,現(xiàn)在一般只用于45kW以下。其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、改造方便,對(duì)制造商的整機(jī)設(shè)計(jì)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)效率低于其他方式。
齒輪傳動(dòng)通常用于需要增速或減速的大功率空氣壓縮機(jī)(超過110kW)。與帶傳動(dòng)一樣,它是針對(duì)需要速度比(傳動(dòng)比)的場(chǎng)合。也就是說(shuō),電機(jī)的速度不同于機(jī)頭(陽(yáng)轉(zhuǎn)子)的速度。通常,齒輪和主機(jī)布置在一個(gè)外殼中。
直接傳動(dòng),即電機(jī)和主機(jī)的軸通過聯(lián)軸器傳動(dòng),行業(yè)使用的聯(lián)軸器為柔性聯(lián)軸器,允許兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間有一定的偏差。有各種類型,如梅花型、輪胎聯(lián)軸器等。
所謂“1:1直接連接”,這是一個(gè)行業(yè)的商業(yè)口號(hào),意味著傳動(dòng)比為1。換句話說(shuō),電機(jī)軸通過聯(lián)軸器連接到主機(jī)的陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸。也就是說(shuō),主機(jī)轉(zhuǎn)速等于電機(jī)轉(zhuǎn)速,用來(lái)表示主機(jī)轉(zhuǎn)速低,主機(jī)規(guī)格大,而不是小頭拉高速短壽命機(jī),物有所值。
然而,如果它實(shí)際上采用兩種傳動(dòng)方式:齒輪和直接連接。因?yàn)橹鳈C(jī)和齒輪是集成的,所以它們看起來(lái)也是電機(jī)和主機(jī)之間的直接連接。如下圖所示,它不能說(shuō)是1:1直聯(lián)了。
一體軸傳動(dòng)是近年來(lái)永磁一體機(jī)的傳動(dòng)模式,即電機(jī)軸與主機(jī)軸為同一軸,主機(jī)伸出軸為電機(jī)轉(zhuǎn)子,完全直接傳動(dòng)。
與直接傳動(dòng)相比,尺寸要短得多,方便了整機(jī)的小布局。(中央支架和聯(lián)軸器位置較少)。
2.主機(jī)
噴油螺桿空氣壓縮機(jī)的主機(jī)是整個(gè)機(jī)組的核心,包括壓縮主機(jī)及其相關(guān)附件,如斷油閥、單向閥等。
目前,市場(chǎng)上的螺桿主機(jī)分為單級(jí)壓縮和雙級(jí)壓縮。至于各種集成創(chuàng)新型號(hào),如一體機(jī),工作原理本質(zhì)上沒有改變。
單級(jí)壓縮和雙級(jí)壓縮在結(jié)構(gòu)上最顯著的區(qū)別在于,單級(jí)壓縮只有一對(duì)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子,而雙級(jí)壓縮則有兩對(duì)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子。
原則上的區(qū)別在于,單級(jí)壓縮只有一個(gè)壓縮過程,即氣體從一對(duì)轉(zhuǎn)子吸入和排出來(lái)完成壓縮過程。雙級(jí)壓縮是在第一級(jí)壓縮機(jī)壓縮后冷卻壓縮氣體,然后送至第二級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)一步壓縮。
目前,市場(chǎng)上的雙壓縮機(jī)主要有兩種結(jié)構(gòu):上下結(jié)構(gòu),其中上下結(jié)構(gòu)最為常見。所謂的兩臺(tái)永磁電機(jī)和兩臺(tái)主機(jī)的“分裂”結(jié)構(gòu)也需要進(jìn)一步的市場(chǎng)測(cè)試。
3.進(jìn)氣系統(tǒng)
空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)主要是指壓縮機(jī)吸入大氣及其相關(guān)控制部件。通常由進(jìn)氣過濾器單元和進(jìn)氣閥組組成。
進(jìn)氣過濾器單元相對(duì)簡(jiǎn)單,通常由空氣過濾器和進(jìn)氣管(軟硬管)組成。一些小型機(jī)器不需要進(jìn)氣管,甚至不需要空氣過濾器外殼,而是直接在進(jìn)氣閥上安裝空氣過濾器元件。更大的流量單元還將使用多套空氣過濾器,以獲得更好的過濾效果,降低吸入阻力。
空氣過濾器的作用是字面意思,過濾壓縮機(jī)吸入的空氣,主要是指過濾吸入空氣的灰塵、雜物等固體顆粒。
空氣過濾器濾芯為易耗品,螺桿式空氣壓縮機(jī)維護(hù)“三濾一油”為“空氣濾芯、油濾芯、油細(xì)分離器濾芯、空氣壓縮機(jī)油”。
進(jìn)氣閥組安裝在壓縮機(jī)主機(jī)上的進(jìn)氣口上,以控制吸入空氣的量,從而實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)加載、卸載、比例調(diào)整等不同的工作狀態(tài)。
進(jìn)氣閥組通常由閥體、氣缸等執(zhí)行元件和電磁閥等控制元件組成。進(jìn)氣閥的形式多種多樣,根據(jù)閥體結(jié)構(gòu)常用的是活塞式和蝴蝶式。
活塞式進(jìn)氣閥利用進(jìn)氣閥內(nèi)活塞的上下或左右動(dòng)作控制空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣,通常只打開/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(jié)構(gòu)是蝶閥,運(yùn)動(dòng)部件是由伺服氣缸推桿驅(qū)動(dòng)的閥板。通過控制閥板的開啟/關(guān)閉和開啟,可以控制入口流量。通常用于大流量場(chǎng)合。
4.冷卻系統(tǒng)
空氣壓縮機(jī)有兩種冷卻方式:風(fēng)冷和水冷。風(fēng)冷和水冷沒有好壞之分,只適用和不適用。
水冷要求業(yè)主企業(yè)有冷卻水系統(tǒng),風(fēng)冷布置更靈活,但安裝場(chǎng)所通風(fēng)良好;
水冷機(jī)型使用中的冷卻效果完全取決于冷卻水系統(tǒng)。如果業(yè)主企業(yè)的冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行正常,冷卻效果非常穩(wěn)定可靠。風(fēng)冷受環(huán)境溫度和安裝環(huán)境的影響較大,但制造企業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)考慮極端情況,因此按要求安裝也能達(dá)到滿意的冷卻效果。
水冷空氣壓縮機(jī)在冷卻過程中不需要電氣設(shè)備,也不占用空氣壓縮機(jī)本身的能耗(業(yè)主企業(yè)的循環(huán)冷卻水需要另一種電力)。風(fēng)冷空氣壓縮機(jī)需要配備冷卻風(fēng)扇,占用空氣壓縮機(jī)本體的能耗。
水冷換熱效率高,體積小,比風(fēng)冷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。另外,由于風(fēng)冷有散熱風(fēng)扇,工作時(shí)風(fēng)噪較大,水冷比風(fēng)冷機(jī)整機(jī)噪聲值低。
空氣壓縮機(jī)需要冷卻的介質(zhì)是壓縮空氣和冷卻油(或空氣壓縮機(jī)油、潤(rùn)滑油和冷卻液)。后者是最關(guān)鍵的,是整個(gè)機(jī)組能否持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
空氣壓縮機(jī)油需要在體內(nèi)無(wú)限循環(huán),起到熱搬運(yùn)工的作用。將空氣壓縮釋放的熱量和主機(jī)壓縮過程中的其他熱量帶入冷卻器,由冷介質(zhì)(風(fēng)或水)帶走。
在工程中,幾乎所有的風(fēng)冷空氣壓縮機(jī)都使用板翅冷卻器,通常將空冷和油冷結(jié)合起來(lái),部分冷卻壓縮空氣(空冷)部分冷卻空氣壓縮機(jī)油(油冷)。幾乎所有的水冷也使用管殼(或列管)、油冷卻器和空冷冷卻器。
風(fēng)冷板翅冷卻器采用鋁或鋁合金釬焊制成。高溫油和壓縮空氣在冷卻器中流動(dòng),熱量通過冷卻風(fēng)扇強(qiáng)制對(duì)流帶走。
水冷管殼式(列管式)冷卻器,熱介質(zhì)為高溫油和壓縮空氣,冷介質(zhì)為冷卻循環(huán)水。熱量通過熱交換從冷卻水中帶走。
5.油氣分離系統(tǒng)
在噴油螺桿空氣壓縮機(jī)的空氣壓縮過程中,如果“噴油”參與壓縮,則必須有一個(gè)系統(tǒng)將油和氣體分離,將油留在體內(nèi)繼續(xù)回收,排出純壓縮空氣。這就是油氣分離系統(tǒng)的作用。
只有當(dāng)油氣分離系統(tǒng)的分離效率達(dá)到可接受水平時(shí),噴油螺桿才能得到廣泛應(yīng)用。
空壓機(jī)的油氣分離系統(tǒng)主要由儲(chǔ)油罐和油氣分離器組成。
工作流程:主機(jī)排氣口的油氣混合物進(jìn)入油分離罐空間,大部分油通過氣流碰撞和重力聚集在罐下部,然后進(jìn)入油冷卻器進(jìn)行冷卻。含有少量潤(rùn)滑油的壓縮空氣通過油細(xì)分離器芯充分回收潤(rùn)滑油,通過節(jié)流單向閥流入主機(jī)的低壓部分。
6.控制系統(tǒng)
空氣壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)包括邏輯控制器、各種傳感器、電氣控制部件和其他控制元件。從圖像上講,空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)是大腦、小腦、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、肌腱等,沒有控制系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)只是一堆部件。
目前螺桿機(jī)的控制器一般有兩種(幾乎沒有純儀器):一種單片機(jī),一種PLC。前者一般由專用空氣壓縮機(jī)控制器廠生產(chǎn),以滿足空氣壓縮機(jī)控制的一般需要,邏輯程序不能更改。PLC(可編程控制器)是一種通用的工業(yè)控制器,需要通過自編程來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)的控制功能,也可以滿足自己產(chǎn)品的獨(dú)特控制需求(對(duì)于整個(gè)空氣壓縮機(jī)制造商)。
壓差開關(guān)主要用于空壓機(jī)上的傳感器,當(dāng)然也用于某些部位。
電機(jī)的電氣控制是空氣壓縮機(jī)控制的主要部分。簡(jiǎn)單地說(shuō),它是通過電機(jī)的通電/斷電操作來(lái)控制空氣壓縮機(jī)組。包括各種交流接觸器、斷路器、互感器、繼電器等,主電機(jī)的電氣控制部分一般稱為“啟動(dòng)盤”。
變頻技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,這是電機(jī)啟??刂频牧硪粋€(gè)控制目的:電機(jī)轉(zhuǎn)速控制。這部分由變頻器或嵌入式變頻組件完成。除非是工/變頻雙系統(tǒng)的空壓機(jī),否則通常使用變頻空壓機(jī)電控部分的啟停也由變頻器控制。
除電氣控制外,空壓機(jī)上還有許多機(jī)械控制,如溫度控制閥、最小壓力閥等。
