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2020年07月10日
往复式压缩机
往复式空气压缩机的工作原理是往复运动,即往复运动。这些机器也称为活塞式压缩机,是正排量设备,这意味着它们会增加空气中的压力以对其进行压缩。无论您是家庭工匠还是在工厂车间工作,了解往复式压缩机的设计和可用的压缩机类型对于为您的应用选择正确的模型都是至关重要的。

什么是往复式压缩机?
往复式压缩机使用的气缸内部装有活塞。每个气缸在气缸盖旁都有一个封闭端,并在另一端用可移动活塞进行精加工。气缸的气门位于压缩机气门室的底部。在压缩的第一阶段,由于活塞的运动,空气通过吸气阀进入气缸。这产生了真空。

然后,活塞反转其运动,完成名称的“往复运动”部分,并在此过程中开始压缩空气。一旦钢瓶的内部压力超过排放管中的压力,阀门就会打开并允许空气从钢瓶中流出。

往复式压缩机如何工作?
往复式压缩机的工作原理

往复式压缩机通常从柴油机获取动力。这可以通过直接驱动或皮带驱动系统进行,只要发动机开启,这两种系统都将连续运行。卸荷机制有助于整个循环,某些系统的调速器通常直接安装在压缩机上。当有调速器时,它会强制施加特定的进气压力和截止压力。让我们看一下往复式压缩机的一些基础知识。

摄入周期
一切都始于通过气缸将活塞向下拉。该运动在活塞顶部和气缸盖之间产生真空,从而通过一系列进气阀将低压空气引入气缸。这些阀在下降时位于活塞头上方。在循环的这一部分,进气阀保持打开,排气阀保持关闭。

活塞然后向上移动,促使进气阀关闭,从而将空气截留在气缸内。随着活塞继续向上推动,气缸中空气的占据面积减小,从而产生压缩空气。气缸内的空气压力将迅速超过排气阀弹簧的阻力,打开排气阀并允许新加压的空气在循环重复之前离开系统。关闭的排气阀用于阻止空气在加压后移回气缸的低压部分。

然后,从排气口流出的空气循环通过储气罐,以消除压缩过程中获得的低频脉动。

卸货过程
一旦调速器或压力控制设备检测到接收罐中的空气已达到高压切断阈值,它将向压缩机发出信号以使其卸载。取决于往复式压缩机的设计,卸载可能是全部还是部分。

由于下游机械使用新压缩的空气,因此油箱的压力会逐渐降低。一旦它下降到预定的负载点,控制装置就会向压缩机发出信号,要求其重新开始压缩循环并再次提高油箱压力。

占空比
要了解的重要的往复式压缩机基础知识之一是占空比。占空比的确定方式是:将压缩机花费的时间用于负载,并将其与机器完全卸载或关闭时的运行时间进行比较。往复式压缩机仅设计用于满负荷时间的20%到30%,其余时间应卸载。

确保压缩机在占空比极限内运行对于最大化其使用寿命至关重要。为您的应用选择尺寸过小的压缩机,或者通过忽略空气泄漏来人为地增加负载,这将使系统超出其功能范围,并导致压缩机多个组件过早地磨损。

润滑方式
并非所有往复式压缩机设计都以这种方式工作,但是驱动发动机泵有可能与压缩机共享一些润滑。在这种设计中,来自油底壳的电源对于保持整个系统的润滑和正常运行至关重要。

在这种配置下,您将需要更改发动机供应商建议的润滑油更换间隔,因为它们不会考虑压缩机的额外需求。如果要准确地了解润滑剂降低的预期寿命,新的时间表必须考虑压缩机给润滑剂增加的热负荷。

冷却
对于大多数由发动机驱动的空气压缩机,系统的主要冷却源是润滑剂。机油冷却器冷却该润滑剂,然后将其通过压缩机再循环。发动机机油冷却器中风扇的气流还可以消除压缩机主体释放的一小部分热量,并将其与排出的废气一起从系统中清除。

往复式压缩机中的冷却方法对于设备的使用寿命至关重要。如果没有将它们安装到位,那么如果您的应用超过建议的占空比,则超过温度限制的危险会更大。

每当润滑剂变得太热并且温度超过制造商的建议时,润滑剂可能会过早分解。这意味着最好只能更频繁地更换润滑脂,而最坏的情况是压缩机和发动机中的零部件过早失效。

往复式空气压缩机的用途

各种规模的企业都使用往复式空气压缩机。例如,大量使用这种压缩机类型的行业包括汽车服务,牙科服务和各种娱乐服务。快速浏览一下中小型企业使用的一些最常见的压缩机:

机械车间或工厂中的喷砂机
木材或车身砂光
车辆喷漆
为滑雪或其他娱乐目的制造雪
牙科和一些医疗工具
建筑用气动钉枪,锤子和钻头
清洁机械气枪
空气压缩机在农业行业中也很常见,其用途包括:

在筒仓和其他目的地之间移动饲料或谷物的输送机
温室或水培系统的通风系统
喷洒农药或肥料
为不同类型的物料搬运机械提供动力
为从挤奶到物料运输的各种乳品机械提供动力
压缩空气还是制造业中大型企业的重要动力来源。装配,组装,精炼厂等使用压缩空气提供动力:

气动工具和自动化机械
焊接或切割设备
模具中的零件弹出
生产监控装置
进料和辊筒机械调整
成型气罐和塑料瓶
定位器,气刀,夹具和空气夹头
气动整理和包装设备
在日常应用中,空气压缩机比大多数人意识到的更为重要。冰箱和冰柜使用空气压缩机来冷却设备内的空气,而空调则将其用作冷却的主要动力来源。甚至彩弹射击和水肺潜水等休闲活动也利用空气压缩。
往复式压缩机的类型
对于往复式空气压缩机,您可以根据自己的应用选择几种方式。
单动
在单作用压缩机中,您的基本设置是进气阀和排气阀,它们都是单向的,并且是弹簧加载的。进气阀在活塞向下移动的同时吸入空气,而排气阀只有在施加足够的力后才打开。

曲轴每次旋转时,单作用往复式压缩机仅具有一个压缩循环,因为阀仅位于气缸顶部。由于多种原因,单作用压缩机是最常用的。与其他类型的压缩技术(例如旋转螺杆压缩机)相比,单作用活塞式压缩机非常实惠。

双作用
双作用往复式压缩机在气缸的任一端都有排气门和进气门,因此曲轴每转一圈便产生两个压缩循环。

这种设计使双作用往复机效率极高,这就是为什么它们在制造业中如此突出的原因。很难找到100马力以下的双作用压缩机。但是,它们的功能具有非常大的占用空间,而当空间因素非常重要时,这并不总是可行的。它们还会产生大量的振动,这需要隔振并确保系统设置在足够牢固的基础上。

单级压缩机与两级压缩机
两级压缩机的工作原理与单级系统非常相似,但是压缩空气在初始压缩后不会进入储气罐。相反,它经过另一个较小的活塞,以另一个冲程再次被压缩。只有在第二次压缩之后,双倍压缩空气才通过冷却系统,并被输送到储罐。

两级压缩机将产生更多的空气动力,这就是为什么它们在需要连续运行的大型工业应用中更常见的原因。因此,更多的功率等于更高的前期成本和持续的维护需求,因此您将无法在使用更少的功率运行的设置中找到它们。

单级压缩机是为手持式气动工具提供动力的最常见工具,不需要超过100磅/平方英寸(psi)的压力。

膜片
隔膜压缩机也称为膜压缩机。他们使用旋转膜将空气吸入压缩系统。膜片往复式压缩机利用两个系统-液压系统和气压系统,它们之间具有柔性金属膜片作为保护屏障。膜和压缩机箱是唯一与泵送气体接触的组件,这使这些压缩机更常用于压缩有毒或爆炸性气体,而不仅仅是空气。

往复式压缩机与其他空气压缩机区别
往复式空气压缩机如何达到旋转螺杆压缩机和离心压缩机的尺寸,您应考虑哪些利弊?

组件与维护
往复式空气压缩机需要特别注意活塞,但是它们也有一系列其他组件必须进行磨损监测。阀门,连杆,曲轴等必须协调工作,以确保最大程度地减少磨损,但是零件数量增加了有效监控的难度。但是,这些零件比旋转螺杆压缩机和离心压缩机便宜且复杂,降低了总体维修成本。

发热量
压缩机运行过程中产生的热量对设备的耐用性和寿命具有明显的影响。旋转螺杆式压缩机使用的螺杆彼此绕圈旋转而不接触,因此产生的摩擦较小。然而,往复式压缩机在活塞和其他内部部件的运动之间产生很大的内部摩擦。在较热的环境中运行是往复式压缩机具有更高维护要求的另一个原因。

压力
与旋转螺杆式压缩机相比,往复式压缩机在产生压力方面具有优势。在许多情况下,往复式压缩机会产生旋转螺杆式压缩机两倍的压力。离心式压缩机产生的排气压力是往复式压缩机的1.25倍。

噪声
噪声并不总是一个因素,但是在工作人员需要清晰沟通的环境中,双作用往复式压缩机的噪声会分散注意力。旋转螺杆压缩机产生的噪音最小,而离心压缩机产生的噪音最大。当权衡功率需求与噪声和效率时,单作用往复式压缩机通常是最佳选择。

成本
对于大多数购买者而言,压缩机的初始成本是一个主要因素。与旋转式和离心式压缩机相比,往复式压缩机可提供更大的动力,且成本更低。但是,往复式压缩机的预期寿命低于其竞争对手。旋转式和离心式压缩机都具有较少的受摩擦运动部件,因此在部件更换,停机和维修方面的成本更低。但是,通过定期的预防性维护,这些成本可以得到一定程度的降低。
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来源:合肥马泰压缩机有限责任公司