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螺杆式空压机与滑片式空压机的结构形式差异

滑片式空压机与螺杆式空压机相比,在油气系统;冷却系统;控制系统等方面的工作原理是完全一致的。但表现在外观上却大相径庭。两种机型结构形式的不同导致机械性能的不同。本章将对两种机型机械性能的不同做详细的说明。
滑片式空压机与螺杆式空压机相比,在油气系统;冷却系统;控制系统等方面的工作原理是完全一致的。但表现在外观上却大相径庭。两种机型结构形式的不同导致机械性能的不同。本章将对两种机型机械性能的不同做详细的说明。

油/气系统

滑片式空压机与螺杆式空压机的油/气系统完全一致,具体如下图所示:

压缩空气的流程

1、滑片空压机空气的流程:大气→空气过滤器→进气阀→空气端→油气分离器→最小压力止回阀→后冷却器(某些小型机无后冷却器)→用气系统
2、螺杆空压机空气的流程与滑片空压机的气流程基本一致。
3、滑片式空压机与螺杆式空压机气流程部件的比较见下表
滑片式空压机
螺杆式空压机
用户收益
空气过滤器内置
空气过滤器外置
减少了软管、卡箍
进气阀集成化内置
吸气调节器外置
减少连接管件及接头降低了泄露的可能
定子壳体与外壳
形成油气分离器
油气分离器外置
减少了两根回油管
最小压力止回阀
安全阀集成化内置
最小压力止回阀
安全阀外置
结构紧凑
 

油的循环

1、滑片式空压机油的循环:油气分离器→ 温控旁通阀空气端← 油过滤器←冷却器
2、螺杆式空压机的油循环与滑片式空压机的油循环完全一致。
3、滑片式空压机与螺杆式空压机油循环部件的比较见下表:
滑片式空压机
螺杆式空压机
用户收益
滑片式空压机定子壳体与
外壳形成油气筒,内置
油气分离器
外置
减少了两根回油管
温控旁通阀
内置
温控旁通阀
外置
与主机一体的温控旁通阀结构紧凑
最小压力止回阀
安全阀集成化内置
最小压力止回阀
安全阀外置
结构紧凑
 

传动系统

滑片式空压机的传动系统
1、 滑片式空压机机型较小、电机转数低,而且没有轴向力,因此,其电动机与转子之间多采用柔性联轴器直联,使传动系统简捷可靠,又保证了99%以上的传动效率。
2、 滑片式空压机有效吸入容积大,容积效率高,故可以实现低转数。电机可以采用四级或六级。
螺杆式空压机的传动系统
1、螺杆式空压机采用传动方式一般有两种:齿轮箱传动、皮带传动。
3、 螺杆式空压机有三角形余隙容积,而且有一定量的气体回流。为保证主机容积效率,一般通过皮带或齿轮传动系统增速。电机转数较高,采用四级以上电机。
滑片式空压机与螺杆式空压机传动系统的比较
滑片式空压机
螺杆式空压机
用户收益
柔性联轴器直联
齿轮箱
联轴器传动无需维护,部件少,故障率低
无需油润滑
需喷油润滑
 
免维护
受多种因素影响使用寿命很难确定
 
 

冷却系统

滑片式空压机冷却系统
滑片式空压机的冷却系统包括润滑油冷却器和压缩空气冷却器,两者一般连接在一起,放置于空压机后部,称为后冷却器。某些小型机因为油量很小,油温较低,油冷却器置于机器中部;而压缩空气冷却器仍放在后部,或者干脆省略掉。滑片式空压机多采用板翘式散热器以增大散热面积,用冷却风扇将热风吹出。小型机的风扇没有单独的电机,由主电机驱动;大型机有单独的风扇电机,独立驱动。
螺杆式空压机冷却系统
螺杆式空压机的冷却风扇,由单独的风扇电机驱动。
 

控制系统

空压机的控制系统包括:控制线路(控制面板)和控制管路两部分。滑片式空压机与螺杆式空压机的控制线路一般均采用仪表控制或PLC控制,而两者控制管路却有很大差别。
滑片式空压机控制系统
滑片式空压机的控制管路由于大规模地采用模组化嵌入技术,将进气阀、真空阀、泄放阀、流量控制阀、安全阀、伺服阀高度模块化嵌入机器内部,同时减少了大量的连接管路。
螺杆式空压机控制系统(调节系统)
空压机启动时,空气端至吸气调节器之间形成负压,吸气调节器的止回起动阀开启,最小压力止回阀关闭,油气分离器内压力逐渐升高,卸载电磁阀带电、打开,油分内高压气体经过卸载电磁阀进入吸气调节器的隔膜腔,把阀门打开,并使泄放阀关闭,空压机经进气阀吸气,进入负载运行;当压力达到上限后,卸载电磁阀失电、关闭,吸气调节器的隔膜腔内的高压气体经负调节器和卸载电磁阀排到大气中,吸气调节器的阀门关闭,泄放阀打开,在大气压力作用下,吸气调节器的止回起动阀开启,转入空载运行。
滑片式空压机与螺杆式空压机控制管路的比较
滑片式空压机
螺杆式空压机
用户收益
真空阀、进气阀、泄放阀、流量控制阀、安全阀、伺服阀高度模块化嵌入机器内部
只有卸载电磁阀外置
吸气调节器
负调节器
泄放阀(快速泄放阀)
先导阀(大机型)
减压阀(大机型)
卸载电磁阀
均为独立元件有相应管件及接头连接
减少了连接管件及接头,减少了泄露的可能,
降低故障率
 

附属部件

电机
1.滑片式空压机的电机
滑片式空压机的转速较低,一般采用4~6级鼠笼式异步电动机,频率50Hz或60Hz,以Y/△启动降低启动电流。电动机绝缘等级在F级左右,防护等级从IP54~IP55。同时,主机装配精度要求较低,考虑到工作的稳定性,采用了滑动轴承。由于柔性直联传动方式在工作中不存在径向力,轴承负荷较小,通常终生免维护。
2.螺杆式空压机的电机
螺杆式空压机的电机与主机采用齿轮或带传动方式,使轴承受到很大的径向力作用,负荷较大,轴承寿命很难保证。
底座
滑片式空压机与螺杆式空压机由于振动较小底座设计比较简单。

 
螺杆空压机
滑片式空压机
用户收益
运动部件数量
阴、阳转子
齿轮、轴承
转子、滑片
尽量减少运动部件的数量,最大限度地降低设备的故障率
运动部件寿命
设计寿命10万小时受多种因素影响实际寿命低
使用寿命10万小时,滑片磨损可实现自动补偿
运动部件寿命长,维护费用低
运动部件受力
同时受轴向力、径向力作用
无轴向力,径向力很小可以忽略不计
受力平衡提高设备的机械
性能
运动部件转速
3000rpm左右
1000rpm-1500rpm
降低运动部件的转速,减少磨损,提高其使用寿命
壳 体
加工、安装精度较高
加工、装配要求不高
转子与壳体装配要求容易得到保证,有利于提高设备机械性能
轴承
5到7个滚动轴承
一对滑动轴承
轴承数量少,而且滑动轴承可以忽略磨损,无限期使用
传动
皮带或者齿轮连接
弹性联轴器链接
皮带使用时间久会打滑,齿轮会打齿轮,联轴器不会出现这类事故
 
 

小结

通过对滑片式空压机与螺杆式空压机的油/气系统、控制系统、冷却系统、传动系统、附属系统(电机、底座)的对比,二十一点游戏清楚地认识到机械设备发展的核心理念:运动部件减少、加工装配水平提高、运行可靠、人机交流充分。两种机型工艺原理相同、结构形式不同,体现出不同的机械性能。充分印证了这一理念。两种机型哪一种更能满足用户的需求,显而易见。
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