單缸空氣壓縮機

『壹』 柴油機上空氣壓縮機的工作原理

1、螺桿式單級壓縮空壓機
螺桿式單級壓縮空壓機是由一對相互平行齒合的陰陽轉子（或稱螺桿）在氣缸內轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，實現螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。空壓機的進氣口和出氣口分別位於殼體的兩端，陰轉子的槽與陽轉子的齒被主電機驅動而旋轉。
由電動機直接驅動壓縮機，使曲軸產生旋轉運動，帶動連桿使活塞產生往復運動，引起氣缸容積變化。由於氣缸內壓力的變化，通過進氣閥使空氣經過空氣濾清器（消聲器）進入氣缸，在壓縮行程中，由於氣缸容積的縮小，壓縮空氣經過排氣閥的作用，經排氣管，單向閥（止回閥）進入儲氣罐，當排氣壓力達到額定壓力0.7MPa時由壓力開關控制而自動停機。當儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時壓力開關自動聯接啟動。
2、旋葉式壓縮機
每種型號的壓縮機對潤滑油的要求都是不同的。旋葉式壓縮機的潤滑油功能是潤滑在壓縮過程中滑入和滑出的葉片。潤滑油也作為葉片與機架間的密封劑使用，使氣體壓縮成為可能。通常ISO68-150產品滿足旋葉式壓縮機的粘度要求。
3、 往復式壓縮機
往復式壓縮機提供了一個很大的流出壓力容量范圍從1bar g至1000bar g（4）。往復式壓縮機的油潤滑汽缸，曲軸箱部件，線圈，活塞，閥門和裝填桿。曲軸箱部件包括十字頭軸承，十字接頭，十字頭導承和曲柄銷。近來的製冷應用表明操作粘度小於10 cSt的ISO15潤滑油可提供合適的潤滑作用。然而，依靠氣體分子量和流壓操作，加工和碳氫化合物氣體往復式壓縮機的經典使用是ISO68-680產品。
4、螺旋式壓縮機
注滿螺旋式壓縮機通常使用壓縮烴和生產氣體，流壓范圍從1-25 bar g（5）。它們具有許多優點，包括改進壓縮效率，低流出溫度，高可靠性和由於簡單的機械構造所致的較少維護。螺旋式氣體壓縮機必須具備幾種功能。它們潤滑軸承，在螺桿與機架之間提供足夠的密封，移去壓縮過程中的熱量，沖去壓縮機中的任何微粒以及保護系統免於腐蝕。較低的粘度限制是10-20cSt在對軸承的油供溫度以及5cSt在流出條件下以確保合適的密封。上部的潤滑油粘度取決於為軸承提供足夠的潤滑油的能力。典型的上部粘度限制是30-100cSt。通常ISO68-220潤滑油滿足螺旋式壓縮機的粘度要求。准確的粘度級別依賴於操作條件和氣流成分。
由於系統的閉環設計，合成產品特別適用於螺旋式壓縮機（圖表1）。潤滑油與壓縮氣體進入分離器。分離的油經過一個油冷卻器再迴流入壓縮機。在這個過程中潤滑油的降解可導致如軸承故障，密封不夠或腐蝕等壓縮機問題。在許多應用中，合成壓縮機潤滑油的使用能造成有效的烴壓縮和生產氣體
離心壓縮機主要由轉子和定子兩大部分組成。轉子包括葉輪和軸。葉輪上有葉片，此外還有平衡盤和軸封的一部分。定子的主體是機殼(氣缸)，定子上還安排有擴壓器、彎道、迴流器、迸氣管、排氣管及部分軸封等。

5、離心壓縮機

離心壓縮機的工作原理為，當葉輪高速旋轉時，氣體隨著旋轉，在離心力作用下，氣體被甩到後面的擴壓器中去，而在葉輪處形成真空地帶，這時外界的新鮮氣體進入葉輪。葉輪不斷旋轉，氣體不斷地吸入並甩出，從而保持了氣體的連續流動。
與往復式壓縮機比較，離心式壓縮機具有下述優點：1、結構緊湊，尺寸小，重量輕；2、排氣連續、均勻，不需要級間中間罐等裝置；3、振動小，易損件少，不需要龐大而笨重的基礎；4、除軸承外，機件內部不需潤滑，省油，且不污染被壓縮的氣體；5、轉速高；6、維修量小，調節方便。
離心式壓縮機通過高速旋轉的葉輪，把原動機的能量傳送給氣體，使氣體壓力和速度提高，氣體在壓縮機內固定元件中將速度能轉換為壓力能。主要用來壓縮和輸送氣體。
離心式壓縮機的工作原理是氣體進入離心式壓縮機的葉輪後，在葉輪葉片的作用下，一邊跟著葉輪作高速旋轉，一邊在旋轉離心力的作用下向葉輪出口流動，並受到葉輪的擴壓作用，其壓力能和動能均得到提高，氣體進入擴壓器後，動能又進一步轉化為壓力能，氣體再通過彎道、迴流器流入下一級葉輪進一步壓縮，從而使氣體壓力達到工藝所需的要求。

『貳』 空氣壓縮機工作原理

空氣壓縮機有很多種類，不同種類的工作原理不同。 三種主要類型壓縮機的工作原理如下：
一、活塞式壓縮機的工作原理
活塞式壓縮機屬於最早的壓縮機設計之一， 但它仍然是最通用和 非常高效的一種壓縮機。活塞式壓縮機通過連桿和曲軸使活塞在氣缸內向前運動。 如果 只用活塞的一側進行壓縮，則稱為單動式。 如果活塞的上、下兩側都用，則稱為雙動式。
活塞式壓縮機的用途非常廣泛。 它可以壓縮空氣，也可以壓縮氣體，幾乎不需要作任何改動。 活塞式壓縮機是唯一一種能夠將空氣和氣體壓縮至高壓，以適合 諸如呼吸空氣壓縮機 等用途的設計。 活塞式壓縮機的配置可包括從 適用於低壓／小容量用途的單缸配置，到能壓縮至非常高壓力的多級配置。 在多級壓縮機中， 空氣被分級壓縮，逐級增大壓力。
二、旋轉螺桿式 空氣壓縮機的工作原理
螺桿式 空氣壓縮機屬於容積式壓縮機，其活塞採用螺桿的形式； 這是現今使用的最主要壓縮機類型。 螺桿壓縮元件的主要部件是凸形轉子和凹形轉子， 這兩個轉子相互靠近移動，使它們之間及腔內的體積逐漸減小。 螺桿式的壓力比取決於螺桿的長度和 外形以及排氣口的形狀。 螺桿元件沒有裝備任何閥門，不存在產生不平衡的機械力。 因此可以在 高的軸速下工作，而且可以兼顧大流量和小的外部尺寸
三、旋轉滑片式 空氣壓縮機的工作原理
滑片式壓縮機採用傳統的、已經得到驗證的技術， 以非常低的速度（1450rpm）直接進行驅動，具有無與倫比的的可靠性。 轉子是唯一連續運行的部件， 上面有若干個沿長度方向切割的槽， 其中插有可在油膜上滑動的滑片。
轉子在氣缸的定子中旋轉。在旋轉期間， 離心力將滑片從槽中甩出，形成一個個單獨的 壓縮室。旋轉使壓縮室的體積不斷減小，空氣壓力不斷增大。
通過注入加壓油來控制壓縮產生的熱量。
高壓空氣從排氣口排出，其中殘留的油通過最終的油分離器予以清除。
空壓機的基本具體結構：
1. :油循環系統
2. 直流電源系統
3. 配電系統
4. 水路循環系統
5. DTC控制系統
6. 屏保護系統
7. 氣路循環系統