一文带你读懂空压机的详细原理和构造

下面通过一篇文章带大家一起深入分析螺杆空压机结构，之后再见到螺杆空压机便是大半个专家了！

1、电机

一般电机输出功率250KW以下选用380V电机，电机输出功率超出250KW一般采用6KV和10KV电机。

防爆型空压机是380V/660v，同一个电机接法不一样，可以实现380v和660V两类工作电压的选装，防爆型空压机出厂铭牌上校准的最高级工作压力为0.7MPa，我国并没有0.8MPa的规范，我国授予的生产许可上注明的是0.7MPa,实际应用里可达0.8MPa。

空压机配套仅有2极和4极两个类型的异步电机，其转速也是按照国家行业标准可以看作一个常量（1480 r/min、2960 r/min）。

服务系数：空压机行业电机全是非标准电机，一般采用1.1～1.2。举例说明200kw的空压机的电机服务指数为1.1，那么这个空压机电机的至大功率具体可以达到200×1.1＝220kw，给消费者讲的时候是贮备了10﹪的输出功率，属于比较好的标准。

但是一部分电机会出现虚标的情况，100kw的电机能导出80%的输出功率就很不错了，一般说法是功率因素cos∮=0.8，是以次充好。

防水等级：就是指电机的防潮，防污级别，一般的IP23已足够用，但空压机行业里380V电机大部分采用IP55和IP54的，6KV、10KV电机大部分采用IP23，也是有客户的要求采用IP55或IP54。IP后面的第一个和第二个数字分别代表不同的防水防尘等级，具体大家可以在网上搜索下。

阻燃等级：就是指电机的耐热防损坏的能力等级。一般用的是F级，B级温度考评就是指比F级高一个层次的规范考评。

控制方式：星三角转化的控制方式。

2、螺杆式空压机的核心部件——机头

螺杆压缩机：是一种提高空气压力的机器；螺杆式压缩机的关键部件是机头，也就是压缩空气的部件；主机技术核心其实就是阳阴转子，粗的是阳转子，细的是阴转子。

机头：关键结构是通过转子、外壳（气缸），轴承和轴封构成。准确的说便是二根转子（一对阴、阳转子）两边套住轴承装到外壳内，把气体从一端吸进，借助阳阴转子的相对性旋转，啮合角对齿沟的啮合，通过减小腔体内体积，从而提高气体压力，再从另一端排出来。

因为压缩气体的特殊性，机头开展气体压缩的时候必须对其进行冷却、密封和润滑，用以保证机头能正常工作。

螺杆空压机往往属高科技产品，是因为主机往往涉及到很尖端的研发设计和高精度的加工技术。

机头往往称之为高科技产品关键主要有两个：①尺寸精度很高，非一般机器设备能够实现加工制作；②转子是一个三维空间斜面，其型线只掌握在极个别外国公司手上，好的型线是决定产气量和使用寿命的关键。

从主机在结构上看，阳阴转子间是不碰的，有2-3丝间隙，转子与外壳中间是有2-3丝间隙，都是不碰不磨擦的。转子端口与外壳中间都是2-3丝间隙，都是不碰不磨擦的，因而主机使用寿命也取决于轴承和轴封的使用寿命。

轴承和轴封的使用寿命即拆换周期时间，是与承受力情况和转速相关的。因此转速低，轴承也不附加承受力的直连主机使用寿命是最久的。反过来，皮带式传动的空压机的机头转速高，轴承又承受力，故其使用寿命就短。

机头轴承安装要在恒温恒湿的生产车间内由专用安装工具开展安装，是专业性很高的一项工作。轴承一坏，特别是功率较大的机头，务必退到厂家检修工厂进行维修，再加上往返运输的时间和检修用的时间，会给消费者导致非常大麻烦的事情，在这个时间客户就耽搁不了，空压机一停，全部生产流水线就要停，工人就要放假了，每日影响工业总产值以上万计。因此秉着对消费者负责的态度，机头的维护和保养要讲清楚。

3、油气桶的结构和分离原理

油气桶也称油分罐，就是可以使冷却油和压缩空气分离的一个罐子，一般为圆柱型由钢焊成铁皮罐。其中一作用是贮存冷却油。油分罐里有一个油气分离滤芯，通称油细分离器，一般有23层左右进口的玻纤逐层盘绕成的，极少数以次充好大概只有18层上下。

其原理是当油气混合物质以一定的流动速度越过玻纤层时，液滴被物理机械的阻拦，渐渐地凝露。较大的油液滴随后落入油分芯底端，之后有二次回油管把这一部分油导进机头内部结构，进行下一反复。

事实上油气混合物质在透过油细分离器以前，混合物质中99%的油分已经被分离出来随重力落入油分罐底端。

从设备中产生的高压、高温的油气混合物是顺着油分罐内部切线方向进到油分罐的，在离心力影响下，油气混合物质里的油分绝大多数被分离到油分罐的内腔上，再顺着内腔向下流进油分罐底部，进入下一次循环。

经油分芯过虑后的压缩空气，通过最小压力阀流入后端散热冷却器后再排出设备。

最小压力阀开启压力一般设为0.45MPa上下，最小压力阀主要有作用：

（1）运作时优先选择构建起冷却润滑油所需要的循环系统工作压力，保证设备的润化

（2）油气桶内部压缩空气压力超出0.45MPa以后方行打开，能降低穿过油气分离的空气流动速度，除保证油气分离实际效果以外，同时可维护油气分离因压差太大且损伤。

（3）止回作用：当空压机关闭后油气桶内压强下降时，避免管道内压缩空气流回油气桶。

油气桶轴承端盖上边有一个阀门，称为安全阀，一般是当油分罐里的贮存的压缩空气压力到预设值的1.1倍时阀门会自动开启，排掉一部分空气，减少油分罐里的标准气压，以保证设备安全。

油气桶上配有一个气压表，这个显示的气压是过滤前的空气压力。油分罐底部配有过滤阀，要经常开启过滤阀，排掉沉积在油分罐底部的水与废弃物。

油气桶附近有一个透明色的物体称为观油镜，表明油分罐里油量高低。正确油量要当空压机正常的工作的时候油位观油镜中心位置，过高会导致空气中油分过高，太低会影响机头润滑和冷却效果。

油气桶归属于高压容器，必须要有生产制造资格的技术专业厂家。每一个油分罐都有一个唯一的序号和合格证书。

4、后部冷却器

风冷式螺杆空压机的机油散热器和后冷却器制成一体，一般为铝质板翅式构造，纤焊成形，一旦渗油基本上不能修补，仅有拆换。其原理是冷却油和压缩空气在各自管道中流动，电机拖动电扇旋转，通过风扇散热降温，所以我们可以感受到空压机顶部吹出的风很热。

水冷式螺杆空压机一般采用管式散热器，在换热器热交换后，凉水变热水，冷却油自然就冷却了。许多厂商为控制成本常使用钢管而不是铜管，冷却效果会比较差。水冷式的空压机需要搭建冷却塔，把热交换后的热水冷却便于参加下一次循环，对于冷却水的水质也有要求，建造冷却塔成本也较高，所以水冷式的空压机比较少。但在烟尘较大的场所例如化工厂、有易熔性浮尘的生产车间、例如喷涂车间尽可能应用水冷式的空压机。因为风冷式空压机在这种环境中散热器容易积垢。

风冷式空压机排出热空气正常情况下必须使用导风罩排出热风，否则夏天一般空压机会高温报警。

水冷式空压机冷却效果会比风冷式好一点，水冷式排出的压缩空气温度会比环境温度高10度，而风冷式会高15度左右。

5、温控阀

主要是通过操纵喷入主机冷却油的温度来实现控制主机排气温度。机头的排气温度如果太低，水份就会到油气桶进行析出，导致机油乳化。温度≤70℃时温控阀会控制冷却油禁止进到冷却塔，当温度＞70℃时温控阀只让一部分高温润滑油通过水冷却器被冷却，冷却后的机油和未冷却的机油混合合喷入机头，当温度≥76℃时，温度调节阀把通向水冷却器通道全部打开，这时的热冷却油都得进行冷却才能重新进入机头的循环。

6、PLC和显示器

PLC可解读为一台电脑的主机，空压机液晶显示器可以看作计算机的显示器。PLC具备键入、导出（给显示器）、测算、存放的作用。

根据PLC使螺杆空压机变为一台相对高度智能的傻瓜机，空压机的任何一个构件位出现异常，PLC会检测到相应的电信号反馈，从而体现到显示器上反馈给设备管理员。

空压机的空气滤芯、机油滤芯、油细分离器和冷却油的使用时间，PLC都会报警提示便于拆换。

7、空气过滤装置

空气过滤芯是一个纸质的过滤装置，是空气过虑的关键。表面的滤纸制成折叠的样子就是为了扩大空气透过面积。

空滤芯的微小细孔大约为3μm，基本功能是滤除空气中超过3μm的灰尘，防止螺杆转子寿命的缩减，机油过滤器和油分芯的堵塞。一般每500h或者更短暂的时间（视实际状况来定）取出用≤0.3MPa的空气自内向外吹，清除输通被堵塞的微小细孔。压力过大可能导致微小细孔吹破吹大，反倒起不了应该有的过滤精度需求，所以大多数情况下会选择更换空滤芯。因为一旦空滤芯损坏，就会导致机头咬死。

8、进气阀

也叫进气口调压阀，根据它打开的程度来操纵空气进入机头的比例，从而实现操纵空压机产气排量大小的目的。

容调式的进气控制阀是通过反比例电磁阀操纵伺服气缸，伺服气缸内部有顶杆，可以调控进气阀阀片的开闭和开闭程度，从而实现0-100%的进气口操纵。

9、反比例电磁阀和伺服气缸

比例为指A和B两供气间的气旋比例，反是相反的意思，即通过反比例电磁阀进到伺服气缸的供气量越低，进气阀的膜片开启越多，相反越低。

10、卸载电磁阀

安装在进气阀的边上，当空压机关机时，让油气桶里和机头里的空气通过空气过滤器排空，防止空压机再度运作时因机头内有机油而引起空压机带负荷启动，从而导致启动电流过大而烧坏电动机。

11、温度传感器

安装在机头排气的一侧，用来检测排出的压缩空气的温度，另一侧连接在PLC上面，在触摸屏上显示，一旦检测到温度过高，一般为105度，就会跳机以保护设备安全。

12、压力传感器

安装在空压机出气口，可以在后部冷却器上找到它，用来精确测量排出来经过油细分离器过滤后的空气压力，没有经过油细分离器过虑的压缩空气压力叫滤前压，当滤前压与滤后压力差≥0.1MPa时会报油分压差大，就代表要换油细分离器了，传感器另一端接PLC，并且在显示器表明压力的大小。油分罐外边配有气压表，检测是滤前压，电子显示屏上可以看到滤后压。

13、机油滤芯

油滤是机油过滤器的缩写，机油过滤器是一种纸版过滤装置，过滤精度在10毫米---15μm中间。其作用是去掉油内金属颗粒、尘土、金属氧化物、胶原纤维等，以此来保护轴承及机头。油滤阻塞也会导致机头供油过少，机头缺乏润滑会有异响和磨损，并造成排气持续高温，甚至导致积炭。

14、回油单向阀

油气分离滤中的滤油集中在油分芯底部圆形凹形槽中，经二次回油管引至机头，防止已经被分开的冷却油再随空气排出，这样压缩空气中含油量会很高。同时为避免机头内部的冷却油反流，在回油管后设置一个节流阀。假如设备运转中耗油量忽然扩大，应查验单向阀的节流小圆孔是不是阻塞。

15、空压机内的各类机油管

便是空压机机油流通的管道，金属编织的管道会用于机头排出的高温高压的油气混合物，防止爆裂，而连接油分罐到机头间的进油管一般是铁。

16、用于后部冷却器散热的风机

一般用的都是轴流式风机，由一个小电机拖动，使冷风竖直吹过热管散热器。有一些型号不设置温控阀，而是用操纵电风扇的电机的转停来调节温度的。当排气管温度升至85℃时，风机开始运转；当排气管温度小于75℃时，风机自动停止，使温度维持在一定范围内。

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