單轉(zhuǎn)子滑片式空壓機(jī)

轉(zhuǎn)子在電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，由轉(zhuǎn)子、定子、大小端蓋、滑片所構(gòu)成的封閉腔的容積， 隨著滑片滑出量的多少發(fā)生了由小到大和由大到小的變化，空氣在容積腔變大的時(shí)候吸入，變小的時(shí)候壓縮，隨著轉(zhuǎn)子的持續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而完成空氣持續(xù)吸入和壓縮的過程。

同其它壓縮形式相比:唯一的實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速 + 單純回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的壓縮過程

唯一的消除運(yùn)動(dòng)部件的軸向力

唯一的消除端面、徑向和軸向泄露的問題

同時(shí)創(chuàng)造性的利用潤(rùn)滑油的壓差實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的進(jìn)氣控制、軸承潤(rùn)滑、端面密封等功能。

尤其巧妙的是，它根據(jù)氣體和液體的不同運(yùn)動(dòng)特性，精心設(shè)計(jì)殼體、定子、油分殼、油分導(dǎo)桿和油分蓋的機(jī)械結(jié)構(gòu)，來反復(fù)改變油氣混合物的運(yùn)動(dòng)方向，最大限度的實(shí)現(xiàn)油氣混合物的機(jī)械分離，從而用小油氣分離器芯實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)使用壽命。

影響可靠性的根本源泉是:運(yùn)動(dòng)部件少、轉(zhuǎn)速低、受力簡(jiǎn)單。影響可靠性的另外一個(gè)更重要的因素是:當(dāng)零部件有稍許的誤差或在裝配過程中、運(yùn)行過程中出現(xiàn)稍許偏差時(shí)，主機(jī)性能表現(xiàn)的趨向，同樣決定這臺(tái)設(shè)備可靠性的水準(zhǔn)?；綁嚎s機(jī)可靠性的先進(jìn)主要表現(xiàn)在:

它是運(yùn)動(dòng)部件最少的動(dòng)力用空氣壓縮機(jī)

它是受力最簡(jiǎn)單的壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件只受徑向力

它是回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速最低的壓縮機(jī)

它在運(yùn)行過程中對(duì)加工、裝配、或運(yùn)行誤差有修復(fù)作用，如果某些部件

出現(xiàn)稍許磨損，它仍可以保證高效率和高可靠性，這是它獨(dú)有的特性。

機(jī)械結(jié)構(gòu)先進(jìn)

機(jī)械結(jié)構(gòu)先進(jìn)性的標(biāo)志有兩點(diǎn):

一是各功能部件可以實(shí)現(xiàn)有效的配合;

二是各功能部件組裝在一起所表現(xiàn)的整體性。

滑片式壓縮機(jī)通過定子、大端蓋和吸氣調(diào)節(jié)器的配合，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的進(jìn)氣控制、防止真空、壓力釋放、防止超壓等各項(xiàng)功能。通過定子、殼體、油分殼、油分導(dǎo)桿和油分蓋之間的配合，最大限度地實(shí)現(xiàn)油氣混合物的機(jī)械分離。

滑片式壓縮機(jī)也有三濾、吸氣調(diào)節(jié)器、溫控閥、最小壓力閥等各個(gè)功能部件。但正如我們所知道的那樣，滑片式壓縮機(jī)有著完全不同的整體表現(xiàn)，外形簡(jiǎn)潔，干凈利索。

效率先進(jìn)

我們將壓縮機(jī)的效率分成:初始效率和運(yùn)行效率。

滑片式壓縮機(jī)沒有軸向和徑向的泄漏;通過控制轉(zhuǎn)子和定子的切點(diǎn)間隙，有效的消除余隙容積;大吸入容積;低轉(zhuǎn)速，均確保了它的初始效率是最高的。

滑片式壓縮機(jī)也是通過改變動(dòng)靜部件所形成的容積，來實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的，同其它形式的壓縮機(jī)不同，它是唯一實(shí)現(xiàn)了"動(dòng)靜配合，主動(dòng)密封"這樣的概念，從而充分確保效率的永不下降。顯然，滑片式壓縮機(jī)的運(yùn)行效率是非常具有優(yōu)勢(shì)的， 通常來說，每年應(yīng)該有5%~10% 的區(qū)別。

如圖1-2所示:滑片式壓縮機(jī)的整機(jī)看起來比較簡(jiǎn)潔，幾乎看不到什么零配件。它把空氣過濾器、進(jìn)氣閥、油氣分離器、安全閥、最小壓力閥、油過濾器、溫控旁通閥、回油閥等部件以模塊形式全部濃縮在主機(jī)內(nèi)。

滑片式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件有轉(zhuǎn)子和滑片。轉(zhuǎn)子在殼體內(nèi)做單一回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)、排氣口與轉(zhuǎn)子軸線方向垂直，不受軸向力。徑向力直接作用在轉(zhuǎn)子上，如右圖所示轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度大、剛性好，受到的徑向力可以忽略不計(jì)。轉(zhuǎn)子自身的加工水平、安裝精度對(duì)壓縮機(jī)的效率和可靠性幾乎沒有影響。同時(shí)它的壽命也不受其它部件的影響。對(duì)于轉(zhuǎn)子來說，它是永遠(yuǎn)也不會(huì)壞的。另一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件滑片通過一層油膜同殼體進(jìn)行接觸，并且在轉(zhuǎn)子的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實(shí)際上殼體就是一個(gè)大的滑動(dòng)軸承，而轉(zhuǎn)子與滑片就是軸，在油膜的呵護(hù)下，滑片在理論上是永遠(yuǎn)也不會(huì)壞的，更何況它自身又有很好的補(bǔ)償能力。所以無論在任何工況下，我們都保證它的使用壽命超過10萬小時(shí)。螺桿式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件有轉(zhuǎn)子、軸承、齒輪。

螺桿式壓縮機(jī)的進(jìn)、排氣口與轉(zhuǎn)子軸線方向水平，在進(jìn)、排氣口強(qiáng)大的壓差作用下及陰、陽轉(zhuǎn)子嚙合力的作用下轉(zhuǎn)子同時(shí)受軸向力與徑向力的作用，對(duì)轉(zhuǎn)子自身的加工精度要求較高，轉(zhuǎn)子裝配的精度要靠軸承來保證，所以轉(zhuǎn)子的壽命要受到轉(zhuǎn)子加工設(shè)備的精度、軸承精度、齒輪箱、聯(lián)軸器等相關(guān)設(shè)備的影響。這樣螺桿的設(shè)計(jì)壽命為10萬小時(shí)，但受諸多因素影響其使用壽命很難確定。

回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中主要受氣體作用力、軸承支反力、轉(zhuǎn)子自重、輸入力矩、氣體內(nèi)力矩、摩擦阻力矩的共同作用。如果采用齒輪、皮帶傳動(dòng)方式，還有齒輪作用力和皮帶的徑向拉力。其中氣體作用力主要是由于吸氣端和排氣端的壓力不同產(chǎn)生的，并直接導(dǎo)致了軸向力和徑向力的產(chǎn)生。這兩種力的大小和平衡方式直接決定了轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。 從滑片式壓縮機(jī)的工作原理來看，其只是一個(gè)轉(zhuǎn)子的單純回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另進(jìn)氣口和排氣口與軸線方向是垂直的，所以滑片

在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)并不產(chǎn)生軸向力。但由于進(jìn)氣端和排氣端的氣體壓力不同，其壓差作用可產(chǎn)生徑向力。由于轉(zhuǎn)子選用的材料剛性較好，轉(zhuǎn)子直徑較粗;另進(jìn)氣壓力產(chǎn)生的徑向力與排氣壓力產(chǎn)生的徑向力方向是相反的，相互可抵消一部分，因此徑向力對(duì)轉(zhuǎn)子的影響可忽略不計(jì)。螺桿式壓縮機(jī)的受力要復(fù)雜得多。這主要是因?yàn)槁輻U式壓縮機(jī)的排氣口和進(jìn)氣口與軸線基本處在平行位置;另由于進(jìn)氣與排氣的壓力不同，其壓差作用在螺旋齒面和進(jìn)氣、吸氣端蓋上，產(chǎn)生了很大的軸向力。如果轉(zhuǎn)子上裝有同步齒輪或增速齒輪，則齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的軸向力也會(huì)作用在轉(zhuǎn)子上。另外由于氣體壓力和齒輪、皮帶傳動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生一定的徑向力。

螺桿式壓縮機(jī)使用的是滾珠軸承和滾柱軸承，數(shù)量5-7個(gè)。因轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間的裝配精度很高都要由軸承來保證，又因?yàn)檩S承支撐的螺桿受力較復(fù)雜、轉(zhuǎn)速高達(dá)3000rpm所以對(duì)軸承的加工精度和裝配精度要求較高。另外，軸承的壽命受潤(rùn)滑油的質(zhì)量影響，可能會(huì)發(fā)生積碳現(xiàn)象。所以，軸承設(shè)計(jì)壽命5萬小時(shí)但受多種因素影響使用壽命很難確定?；綁嚎s機(jī)使用的是滑動(dòng)軸承，因轉(zhuǎn)子與定子間的裝配精度要求不是很高，而且，轉(zhuǎn)子不受軸向力、徑向力很小可忽略不計(jì)。所以 對(duì)支撐轉(zhuǎn)子的軸承要求不嚴(yán)，采用滑動(dòng)軸承即可。滑片式壓縮機(jī)的滑動(dòng)軸承一般采用巴氏合金材料。這種材質(zhì)的親和性好，可吸附空氣中的粉塵，提高轉(zhuǎn)子、滑片、軸承的運(yùn)行壽命。只要軸承被充以適當(dāng)粘度和品質(zhì)的潤(rùn)滑油，工作在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο?，并且油被很好的過濾， 滑動(dòng)軸承將永遠(yuǎn)工作下去，即它的壽命無限長(zhǎng)。

螺桿式壓縮機(jī)的機(jī)殼加工、裝配精度要求很高。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與殼體間都要留有一定的間隙，同時(shí)機(jī)殼上軸承座的加工精度要求也很高，軸承的安裝精度要靠軸承座來保證否則會(huì)造成轉(zhuǎn)子抱死。

滑片式壓縮機(jī)的定子加工、裝配要求不高。因?yàn)榛c定子間是主動(dòng)密封形式，滑片在離心力的作用下與定子實(shí)現(xiàn)密封。 另外，滑動(dòng)軸承不需要在殼體上加工軸承座。轉(zhuǎn)子與定子裝配精度容易保證，設(shè)備的可靠性和效率高。

螺桿式壓縮機(jī)通過皮帶或齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)增速。正常情況下，陽轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)3000rpm左右?；綁嚎s機(jī)轉(zhuǎn)速一般為1000-1500rpm，由于采用直聯(lián)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也為1000-1500rpm?；綁嚎s機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的壓縮腔體積較大，因此在吸氣時(shí)其有效吸入容積較大，在同樣轉(zhuǎn)速的情況下，與螺桿式壓縮機(jī)相比，滑片式壓縮機(jī)的排氣量大。

振動(dòng)是由受力不均衡產(chǎn)生的。螺桿式壓縮機(jī)與滑片式壓縮機(jī)振動(dòng)較小?；綁嚎s機(jī)不受軸向力作用且滑動(dòng)軸承完全可以很好的平衡徑向力，所以幾乎無任何振動(dòng)。螺桿式壓縮機(jī)受力較復(fù)雜，與滑片式壓縮機(jī)相比振動(dòng)較大。

容積效率是實(shí)際排氣量和理論排氣量的比值。螺桿式壓縮機(jī)屬于速度型密封。通過轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)密封。但由于轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與殼體間有一定的間隙，對(duì)注油螺桿式壓縮機(jī)來說，泄漏三角形是泄漏量最大的，在螺桿式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)原理上它必

然存在，而且無法被油有效密封。所以會(huì)產(chǎn)生一定的回流量導(dǎo)致容積效率降低。同時(shí)，相互嚙合的陰、陽轉(zhuǎn)子運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)有一定的磨損，回流量大致使容積效率下降。

滑片式壓縮機(jī)屬于主動(dòng)型密封?；谶\(yùn)行時(shí)依靠離心力被甩出，而定子中噴入的潤(rùn)滑油使滑片與定子之間產(chǎn)生了一層油膜，它主要起密封作用，防止氣體從高壓側(cè)向低壓側(cè)回流?；L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后雖然會(huì)有一定的磨損，但滑片是主動(dòng)甩向定子的，能自動(dòng)補(bǔ)償，所以滑片式壓縮機(jī)容積效率始終如一。