滑片式空壓機與螺桿式空壓機相比,在油氣系統(tǒng);冷卻系統(tǒng);控制系統(tǒng)等方面的工作原理是完全一致的。但表現(xiàn)在外觀上卻大相徑庭。兩種機型結(jié)構(gòu)形式的不同導致機械性能的不同。本章將對兩種機型機械性能的不同做詳細的說明。
油/氣系統(tǒng)
滑片式空壓機與螺桿式空壓機的油/氣系統(tǒng)完全一致,具體如下圖所示:
壓縮空氣的流程
1、滑片空壓機空氣的流程:大氣→空氣過濾器→進氣閥→空氣端→油氣分離器→最小壓力止回閥→后冷卻器(某些小型機無后冷卻器)→用氣系統(tǒng)
2、螺桿空壓機空氣的流程與滑片空壓機的氣流程基本一致。
3、滑片式空壓機與螺桿式空壓機氣流程部件的比較見下表
滑片式空壓機
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螺桿式空壓機
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用戶收益
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空氣過濾器內(nèi)置
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空氣過濾器外置
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減少了軟管、卡箍
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進氣閥集成化內(nèi)置
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吸氣調(diào)節(jié)器外置
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減少連接管件及接頭降低了泄露的可能
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定子殼體與外殼
形成油氣分離器
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油氣分離器外置
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減少了兩根回油管
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最小壓力止回閥
安全閥集成化內(nèi)置
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最小壓力止回閥
安全閥外置
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結(jié)構(gòu)緊湊
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油的循環(huán)
1、滑片式空壓機油的循環(huán):油氣分離器→ 溫控旁通閥空氣端← 油過濾器←冷卻器
2、螺桿式空壓機的油循環(huán)與滑片式空壓機的油循環(huán)完全一致。
3、滑片式空壓機與螺桿式空壓機油循環(huán)部件的比較見下表:
滑片式空壓機
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螺桿式空壓機
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用戶收益
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滑片式空壓機定子殼體與
外殼形成油氣筒,內(nèi)置
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油氣分離器
外置
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減少了兩根回油管
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溫控旁通閥
內(nèi)置
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溫控旁通閥
外置
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與主機一體的溫控旁通閥結(jié)構(gòu)緊湊
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最小壓力止回閥
安全閥集成化內(nèi)置
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最小壓力止回閥
安全閥外置
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結(jié)構(gòu)緊湊
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傳動系統(tǒng)
滑片式空壓機的傳動系統(tǒng)
1、 滑片式空壓機機型較小、電機轉(zhuǎn)數(shù)低,而且沒有軸向力,因此,其電動機與轉(zhuǎn)子之間多采用柔性聯(lián)軸器直聯(lián),使傳動系統(tǒng)簡捷可靠,又保證了99%以上的傳動效率。
2、 滑片式空壓機有效吸入容積大,容積效率高,故可以實現(xiàn)低轉(zhuǎn)數(shù)。電機可以采用四級或六級。
螺桿式空壓機的傳動系統(tǒng)
1、螺桿式空壓機采用傳動方式一般有兩種:齒輪箱傳動、皮帶傳動。
3、 螺桿式空壓機有三角形余隙容積,而且有一定量的氣體回流。為保證主機容積效率,一般通過皮帶或齒輪傳動系統(tǒng)增速。電機轉(zhuǎn)數(shù)較高,采用四級以上電機。
滑片式空壓機與螺桿式空壓機傳動系統(tǒng)的比較
滑片式空壓機
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螺桿式空壓機
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用戶收益
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柔性聯(lián)軸器直聯(lián)
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齒輪箱
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聯(lián)軸器傳動無需維護,部件少,故障率低
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無需油潤滑
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需噴油潤滑
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免維護
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受多種因素影響使用壽命很難確定
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冷卻系統(tǒng)
滑片式空壓機冷卻系統(tǒng)
滑片式空壓機的冷卻系統(tǒng)包括潤滑油冷卻器和壓縮空氣冷卻器,兩者一般連接在一起,放置于空壓機后部,稱為后冷卻器。某些小型機因為油量很小,油溫較低,油冷卻器置于機器中部;而壓縮空氣冷卻器仍放在后部,或者干脆省略掉?;娇諌簷C多采用板翹式散熱器以增大散熱面積,用冷卻風扇將熱風吹出。小型機的風扇沒有單獨的電機,由主電機驅(qū)動;大型機有單獨的風扇電機,獨立驅(qū)動。
螺桿式空壓機冷卻系統(tǒng)
螺桿式空壓機的冷卻風扇,由單獨的風扇電機驅(qū)動。
控制系統(tǒng)
空壓機的控制系統(tǒng)包括:控制線路(控制面板)和控制管路兩部分。滑片式空壓機與螺桿式空壓機的控制線路一般均采用儀表控制或PLC控制,而兩者控制管路卻有很大差別。
滑片式空壓機控制系統(tǒng)
滑片式空壓機的控制管路由于大規(guī)模地采用模組化嵌入技術(shù),將進氣閥、真空閥、泄放閥、流量控制閥、安全閥、伺服閥高度模塊化嵌入機器內(nèi)部,同時減少了大量的連接管路。
螺桿式空壓機控制系統(tǒng)(調(diào)節(jié)系統(tǒng))
空壓機啟動時,空氣端至吸氣調(diào)節(jié)器之間形成負壓,吸氣調(diào)節(jié)器的止回起動閥開啟,最小壓力止回閥關(guān)閉,油氣分離器內(nèi)壓力逐漸升高,卸載電磁閥帶電、打開,油分內(nèi)高壓氣體經(jīng)過卸載電磁閥進入吸氣調(diào)節(jié)器的隔膜腔,把閥門打開,并使泄放閥關(guān)閉,空壓機經(jīng)進氣閥吸氣,進入負載運行;當壓力達到上限后,卸載電磁閥失電、關(guān)閉,吸氣調(diào)節(jié)器的隔膜腔內(nèi)的高壓氣體經(jīng)負調(diào)節(jié)器和卸載電磁閥排到大氣中,吸氣調(diào)節(jié)器的閥門關(guān)閉,泄放閥打開,在大氣壓力作用下,吸氣調(diào)節(jié)器的止回起動閥開啟,轉(zhuǎn)入空載運行。
滑片式空壓機與螺桿式空壓機控制管路的比較
滑片式空壓機
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螺桿式空壓機
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用戶收益
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真空閥、進氣閥、泄放閥、流量控制閥、安全閥、伺服閥高度模塊化嵌入機器內(nèi)部
只有卸載電磁閥外置
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吸氣調(diào)節(jié)器
負調(diào)節(jié)器
泄放閥(快速泄放閥)
先導閥(大機型)
減壓閥(大機型)
卸載電磁閥
均為獨立元件有相應管件及接頭連接
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減少了連接管件及接頭,減少了泄露的可能,
降低故障率
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附屬部件
電機
1.滑片式空壓機的電機
滑片式空壓機的轉(zhuǎn)速較低,一般采用4~6級鼠籠式異步電動機,頻率50Hz或60Hz,以Y/△啟動降低啟動電流。電動機絕緣等級在F級左右,防護等級從IP54~IP55。同時,主機裝配精度要求較低,考慮到工作的穩(wěn)定性,采用了滑動軸承。由于柔性直聯(lián)傳動方式在工作中不存在徑向力,軸承負荷較小,通常終生免維護。
2.螺桿式空壓機的電機
螺桿式空壓機的電機與主機采用齒輪或帶傳動方式,使軸承受到很大的徑向力作用,負荷較大,軸承壽命很難保證。
底座
滑片式空壓機與螺桿式空壓機由于振動較小底座設(shè)計比較簡單。
螺桿空壓機
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滑片式空壓機
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用戶收益
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運動部件數(shù)量
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陰、陽轉(zhuǎn)子
齒輪、軸承
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轉(zhuǎn)子、滑片
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盡量減少運動部件的數(shù)量,最大限度地降低設(shè)備的故障率
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運動部件壽命
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設(shè)計壽命10萬小時受多種因素影響實際壽命低
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使用壽命10萬小時,滑片磨損可實現(xiàn)自動補償
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運動部件壽命長,維護費用低
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運動部件受力
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同時受軸向力、徑向力作用
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無軸向力,徑向力很小可以忽略不計
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受力平衡提高設(shè)備的機械
性能
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運動部件轉(zhuǎn)速
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3000rpm左右
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1000rpm-1500rpm
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降低運動部件的轉(zhuǎn)速,減少磨損,提高其使用壽命
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殼 體
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加工、安裝精度較高
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加工、裝配要求不高
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轉(zhuǎn)子與殼體裝配要求容易得到保證,有利于提高設(shè)備機械性能
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軸承
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5到7個滾動軸承
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一對滑動軸承
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軸承數(shù)量少,而且滑動軸承可以忽略磨損,無限期使用
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傳動
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皮帶或者齒輪連接
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彈性聯(lián)軸器鏈接
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皮帶使用時間久會打滑,齒輪會打齒輪,聯(lián)軸器不會出現(xiàn)這類事故
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小結(jié)
通過對滑片式空壓機與螺桿式空壓機的油/氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、附屬系統(tǒng)(電機、底座)的對比,我們清楚地認識到機械設(shè)備發(fā)展的核心理念:運動部件減少、加工裝配水平提高、運行可靠、人機交流充分。兩種機型工藝原理相同、結(jié)構(gòu)形式不同,體現(xiàn)出不同的機械性能。充分印證了這一理念。兩種機型哪一種更能滿足用戶的需求,顯而易見。