空气压缩机的工作原理和分类

空气压缩机的分类

空气压缩机简称空压机，是一种以内燃机或电动机为动力，将常压空气压缩成高压空气的一种动力装置。空压机主要用来驱动各种以气体动能为能源的气动机具，如风镐、风钻、喷锚设备等。

空气压缩机根据工作原理不同分为往复活塞式和旋转式，旋转式又分滑片式和螺杆式两种，空压机的主要技术参数包括排气量(m3/min)、排气压力(MPa)、转速(r/min)和驱动机的功率(kW)及转速(r/min)等。往复活寒式空压机还包括气缸数、气缸直径和行程及压缩级数等。空压机的冷却方式有水冷和风冷两种。

空气压缩机的构造及组成

1、往复活塞式空压机

往复活塞式空压机由气缸体、缸盖、曲轴箱、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统和润滑系统等组成。其曲柄连杆机构与内燃机基本相似，不同的是空压机要通过外部动力带动曲轴旋转，把曲轴的旋转运动转换成活塞的往复运动，产生向气缸内吸气和压缩并向缸外排气的过程。

为了降低排气温度、节省功率、提高容积效率，用于建筑工程的往复活塞式空压机基本都是两级压缩机。

2、旋转滑片式空压机

旋转滑片式空压机由气缸、转子和装在转子梢中的若干径向滑片组成。两级滑片式空压机转子偏心地安装在气缸内，两者构成一个月牙形空间。转子上的若干径向滑片依靠转时产生的离心力紧�N在内壁，将月牙形空间分隔成若干扇形基本容积。转子�靶�转一周，分隔的扇形容积经过最小逐渐变大，直到最大值，然后又逐渐变小，又回复到最小值。扇形容积由小变大时，与吸气口(A—B)相通;由大变小时，与排气口(C—D)相通。右侧转子为一级压缩,左侧转户为二级压缩，空气扭力由一级出口压力(220kPa)增至二级出口压力(700kPa)。

旋转滑片式空压机与往复活塞式空压机相比，具有结构简单、生产率高、供气均匀、工作平稳、操作和维修方便等优点。

3、螺杆式空压机

螺杆式空压机主要由一个内腔为∞形的气缸和一对螺杆式阳、阴转子所组成。阳转子上有4条螺旋齿，阴转子上有6条螺旋槽，阳、阴转子平行安装在气缸内，槽、齿相互啮合。动力由驱动小齿轮和与之啮合的阴转子上的齿轮带动阴转子旋转，两者之间的速比为1.5：1。当媒杆由外部动力装置带动旋转时，在吸气瑞由于螺旋齿、槽脱离啮合，齿间空隙逐渐增大，外界大气被吸人并进人螺旋齿、槽与气缸壁构成的闭合空间，完成吸气过程。随后螺杆啮合旋转，螺杆的齿、槽与气缸壁构成的闭合空问逐渐缩小并向前推进，完成对空气的逐渐压缩。当气体压缩到额定压缩比时从排气口排出。

空气压缩机工作原理

驱动机启动后，经三角胶带，带动压缩机曲轴旋转，通过曲柄杆机构转化为活塞在气缸内作往复运动。当活塞由盖侧向轴运动时，气缸容积增大，缸内压力低于大气压力，外界空气经滤清器，吸气阀进入气缸;到达下止点后，活塞由轴侧向盖侧运动，吸气阀关闭，气缸容积逐渐变小，缸内空气被压缩，压力升高，当压力达到一定值时，排气阀被顶开，压缩空气经管路进入储气罐内，如此压缩机周而复始地工作，

不断地向储气罐内输送压缩空气，使罐内压力逐渐增大，从而获得所需的压缩空气。下面详细介绍空气压缩机的工作过程。

1、吸气过程

螺杆式进气侧的吸气口，必须设计得使压缩室可以充分吸气，而螺杆式压缩机并无进气与排气阀组，进气只靠一调节阀的开启、关闭调节，当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口的自由空气相通，因在排气时齿沟的空气被全数排出，排气完了时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入 ，沿轴向流入主副转子的齿沟内。当空气充满整个齿沟时，转子的进气侧端面转离了机壳的进气口，在齿沟间的空气即被封闭。

2、封闭及输送过程

主副两转子在吸气终了时，其主副转子齿峰会与机壳闭封，此时空气在齿沟内封闭不再外流，即[封闭过程]。两转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动，此即[输送过程]。

3、压缩及喷油过程

在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内的气体逐渐被压缩，压力提高，此即[压缩过程]。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与空气混合。

4、排气过程

当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，(此时压缩气体压力最高)被压缩的气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面，此时两转子啮合面与机壳排气口的齿沟空间为零，即完成(排气过程)，在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，其吸气过程又在进行 。