各类型空压机的结构和工作原理

　　空气压缩机是工业现代化的基础产品，常说的“电气自动化”里“气”就有气动的含义，而空气压缩机就是提供气源动力，是气动系统的核心设备。一台空气压缩机在寿命周期内，其初期购置成本仅占运行电费的1/20~1/15，其是否节能直接导致用户能否降本增效。而且我国是一个能耗大国，能源供应十分紧张，节能减排任务十分艰巨，推广应用节能新技术或节能产品也符合国家的大政方针。本文深入分析比较各类型空气压缩机的结构和工作原理，以及在工业运用中跟踪检测能耗情况，得出的实际节能比例让事实说话，供各位领导及同行参考。

　　一、空气压缩机的分类。

　　空气压缩机是机械工业的基础产品，其广泛应用于各行业。空气压缩机是将驱动机（电动机或柴油机）输出的旋转机械能转换为气体的压力能，为气动系统（或气力吹扫点）提供动力的核心设备。空气压缩机（以下简称空压机）分类，按结构和工作原理不同，可分为活塞式空气压缩机（简称活塞机）、螺杆式空气压缩机（简称螺杆机）、滑片式空气压缩机（简称滑片机）、离心式空气压缩机（简称离心机）、涡旋式空气压缩机（简称涡旋机）五类；按工作压力等级，可分为低压（供气压力≤1.3MPa）、中压（供气压力为1.3~4.0MPa）、高压（供气压力为4.0~40MPa及以上）三类；按压缩气体的形式，可分为容积式和速度式两种；按气体压缩过程是否与润滑油混合，可分为有油润滑和无油润滑两种空压机；按使用过程是否需要移动分为固定式和移动式空压机，移动式根据动力提供类型分为柴油移动机和电动移动机两种。

　　1、活塞机简介。

　　活塞机的电动机驱动曲轴产生旋转运动，曲轴带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化，空气经过空气滤清器（消声器）和吸气阀进入气缸，在压缩行程中，随着气缸容积的缩小，产生压缩空气。

　　主要运转零件较多，有曲轴（1件）、曲柄（2件）、连杆（2件）、活塞（2件）、吸排气阀（阀片、弹簧若干）、轴承（2件）等。

　　单台产气由一般为0.15~100m3/min，主电机功率由2.2kw~550kw。

　　活塞机运转部件较多，吸排气阀片及弹簧容易磨损和疲劳损坏，导致压缩效率降低，能耗增大，维修工作量大。但其价格低廉，国内有大量厂家可自主生产，属于低端高耗产品，市场在逐渐淘汰。

　　2、螺杆机简介。

　　螺杆机又分为单螺杆和双螺杆，其工作原理是旋转的相互啮合的螺杆，将油和空气从进气端一起吸入，随着螺杆的旋转和输送，啮合容积逐渐减小，在螺杆的另一端压缩出油气混合物。油气混合物经过油气分离后，排除可用的压缩空气。

　　螺杆机的主要运转零件也较多，如图1所示，直连驱动的有主被动齿轮1对（皮带传动的还要增加皮带轮2件、皮带3条）、轴承（6件）、阴阳转子（1对）等。

　　螺杆机单台产气量一般为0.8~60m3/min，主电机功率为5.5kw~355kw。

　　螺杆机目前是空压机市场的主流，国内已经有大量的厂家能自主生产，在中小型用气量的空压站或单体设备配置中，占有主要地位。缺点是主机阴阳转子磨损后产气量衰减较大，加卸载越来越频繁，能耗损失越来越大，机头装配精密度高、用户现场无法修复等。

　　3、滑片机简介。

　　滑片机工作原理，如图2所示，电机直接连接到主机内偏心安装的转子轴上，转子上开有径向滑槽，转动时滑片沿径向滑动，与定子形成密封腔。随着转子转动，滑片与定子间的密封腔容积变化，将油气混合物吸入和压缩，经过油气分离器后产生压缩空气。

　　滑片机主要运转部件最少，仅有一个转子和滑片。

　　产气量一般由0.16~440.8~60m3/min，主电机功率为1.5kw~250kw。

　　滑片机的优点是滑片具有自补偿性，压缩容积和效率不会随着使用时间增加而衰减，产气量始终如一，具有显著的节能效果，运行费用低，主机现场拆卸检修非常方便，可维修性强，转子转速低，无滚动轴承而使用轴瓦，主机寿命长等。其缺点是制造技术和材质要求高，单机产气量较小仅达44m3/min以下，国内还不能自主生产，只能组装90kw以下机型，价格比螺杆机稍贵。