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滚动活塞式空压机  

迁西1200螺杆空压机，滚动式活塞式空压机又名转子空压机，在原偏心轮外加一套圈后称之为滚动活塞空压机或滚动转子空压机。在我国还简称滚子空压机、定片空压机或旋转式空压机。   这种空压机不需要吸气阀，其zui大特点是适用于变速运行，从而可以通过变频控制提高系统性能。滚动活塞式空压机包括气缸、气缸上的进气口、排气阀，气缸内的可作平面运动的套圈，套圈与气缸间配以滑片和滑片弹簧，套圈内有一与轴相联的偏心压块，气缸内壁与套圈周向和径向都采用阻塞密封，在套圈和偏心压块间形成滚动摩擦接触，从而提高了该种空压机的密封性能、润滑性能和容积系数，不需要配制复杂的润滑系统，在压缩空气系统中不需加润滑油也能有效地使用。  适用范围   滚动活塞空压机在小型全封闭制冷空压机中所占比例较大，并被广泛的应用与房间空调、电冰箱及小型商用制冷设备中。 

工作原理  

迁西1200螺杆空压机滚动活塞空压机由滚动活塞、气体缸、滑板及其背部弹簧、偏心轮轴和气缸两端盖等主要配件组成。偏心轮轴的旋转中心与气缸内孔的圆心重合，滚动活塞安装在偏心轮轴上，及滚动活塞与偏心轮轴同心，从而滚动活塞外表面与气缸内表面相切，气缸内表面与滚动活塞外表面之间形成一个月牙空间，由此构成了空压机的工作腔。 

主要优点  

(1)、振动小、运转平稳，气体在进气孔口与排气阀中的流速较低。  

(2)、滚动活塞空压机无需安装进气阀，没有吸、排气消声器，从而进气、排气流动阻力损失小，容积率高。  

(3)、易损件少、结构简单、体积小、重量轻。 

主要缺点  

(1)、由于滚动活塞空压机在工作过程中，存在一些特征角，所以他们对空压机性能和工作寿命都产生了不利影响，因此需要考虑特征角尽可能的小。 

(2)、气体在进气、排气孔口的能量损失较大，排气阀安装需谨慎。 

(3)、零件的加工要求较高、装配较复杂，检修困难。   

发展趋势  

提高压缩过程的效率、降低噪声、电动机变速控制，以及采用R410A等新制冷工质后的相关技术问题等，是滚动转子空压机的研究方向。

螺杆空压机的构成 

一台喷油螺杆空压机组主要由主机和辅机两大部分组成，主机包括螺杆空压机主机和主电机，辅机包括进排气系统、喷油及油气分离系统、冷却系统、控制系统和电气系统等。 

在进排气系统中，自由空气经过进气过滤器滤去尘埃、杂质之后，进入空压机的吸气口，并在压缩过程中与喷入的润滑油混合。经压缩后的油气混合物被排入油气分离桶中，经一、二次油气分离，再经过zui小压力阀、后部冷却器和气水分离器被送入使用系统。 

在喷油及油气分离系统中，当空压机正常运转时，油气分离桶中的润滑油依靠空压机的排气压力和喷油口处的压差，来维持在回路中流动。润滑油在此压差的作用下，经过温控阀进入油冷却器，再经过油过滤器除去杂质微粒后，大多数的润滑油被喷入空压机的压缩腔，起到润滑、密封、冷却和降噪的作用；其余润滑油分别喷入轴承室和增速齿轮箱。喷入压缩腔中的那一部分油随着压缩空气一起被排入油气分离桶中，经过离心分离绝大多数的润滑油被分离出来，还有少量的润滑油经过滤芯进行二次分离，被二次分离出来的润滑油经过回油管返回到空压机的吸气口等低压端。

①润滑油的作用： 

冷却作用 作为冷却剂，它可有效控制压缩放热引起的温升； 润滑作用 作为润滑剂，它可在转子间形成润滑油膜；密封作用 作为密封剂，它可填补转子与壳体以及转子与转子之间的泄漏间隙。  降噪作用 喷入的油是粘性流体，对声能和声波有吸收和阻尼作用，一般喷油后噪声可降低10～20dB(A)。

②zui小压力阀的作用  保证zui低的润滑油循环压力；  作为止回阀，以避免在空压机停机或无负荷情况下，供气管线内的压缩空气回流到机组内； 

保证油气分离器滤芯前后有一定的压差，以免刚开机时滤芯前后压差过大造成挤破的现象。

③温控阀的作用  维持润滑油温高于压力露点温度以上，以免空气中的水份析出。

④油气分离桶的作用  作为初级油气分离的装置，它可将直径大于1μm的油滴采用机械碰撞法被有效地分离出来； 作为空压机润滑油的储油器； 

作为油气分离器滤芯的支撑体，该滤芯可将直径1μm以下的油滴先聚结为直径更大的油滴，然后再分离出来。

螺杆式空压机主机部分工作原理 

一、主机/电机系统： 

单螺杆空压机又称蜗杆空压机，单螺杆空压机的啮合副由一个6头螺杆和2个11齿的星轮构成。蜗杆同时与两个星轮啮合即使蜗杆受力平衡，又使排量增加一倍。我们通常说的螺杆式压缩机一般指双螺杆式压缩机。螺杆式(即双螺杆)制冷压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。其齿面凸起的转子称为阳转子，齿面凹下的转子称为阴转子。随着转子在机体内的旋转运动，使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化，从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积，来达到吸气、压缩和排气的目的主机是螺杆机的核心部件，任何品牌的螺杆机其主机结构和工作机理都是相近的。

(1)吸气过程 

转子旋转时，阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽，齿间容积逐渐扩大，并和吸气孔口连通，气体经吸气孔口进齿间容积，直到齿间容积达到zui大值时，与吸气孔口断开，由齿与内壳体共同作用封闭齿间容积，吸气过程结束。值得注意的是，此时阳转子和阴转子的齿间容积彼此并不连通。

2)压缩过程       

转子继续旋转，在阴、阳转子齿间容积连通之前，阳转子齿间容积中的气体，受阴转子齿的侵入先行压缩；经某一转角后，阴、阳转子齿间容积连通，形成“V”字形的齿间容积对(基元容积)，随两转子齿的互相挤入，基元容积被逐渐推移，容积也逐渐缩小，实现气体的压缩过程。压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止。

(3)排气过程     

由于转子旋转时基元容积不断缩小，将压缩后气体送到排气管，此过程一直延续到该容积zui小时为止。  随着转子的连续旋转，上述吸气、压缩、排气过程循环进行，各基元容积依次陆续工作，构成了螺杆式制冷压缩机的工作循环。 

从以上过程的分析可知，两转子转向互相迎合的一侧，即凸齿与凹齿彼此迎合嵌入的一侧，气体受压缩并形成较高压力，称为高压力区；相反，螺杆转向彼此相背离的一侧，即凸齿与凹齿彼此脱开的一侧，齿间容积在扩大形成较低压力，称为低压力区。此两区域借助于机壳、转子的接触线而隔开，可以粗略地认为两转子的轴线平面是高、低压力区的分界面。另外，由阴阳转子间啮合线构成的螺旋形通道使得基元容积内的气体边压缩边由吸气端向排气端作螺旋运动。  螺杆式压缩机作为回转式压缩机的一种，在结构上具有离心式压缩机的特点，工作原理上则又属于容积式压缩机的范畴。 

缺点： 

1. 螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高； 

2. 转子间的啮合线无法实现较好的级间密封以及受转子刚度等的限制，目前螺杆式压缩机还不能达到较高的终了压力；

3. 介质周期性地高速通过吸、排气孔口，通过缝隙的泄漏等原因，使压缩机噪声大，需要采取消音减噪措施；

4. 由于以上特点，

螺杆式压缩机一般应用于下列工况：

1. 流量不是很高

2. 需长周期平稳运行

3. 排气压力不高机壳：  由机体、吸气端座和排气端座组成，是压缩机的主要组成部分。机体是连接各零部件的中心部件，它为各零部件提供正确的装配位置，保证阴、阳转子在气缸内啮合，可靠地进行工作。其端面形状为∞形，这与两个啮合转子的外圆柱面相适应，使转子精确地装入机体内。在机体内壁面设有符合转子转角要求的径向吸气孔口，保证转子在旋转中顺利实现吸气过程。 

吸、排气端座是位于机体前后两端的密封连接件，它除作机体的端面密封外，更重要的是提供了阴、阳转子和支承转子的轴承装配位置。转子：  实现变容式压缩的主要部件，由阴、阳转子组成。转子齿形是用高精度的机床、*加工而成，是压缩机的关键零件之一。转子型线常为单边非对称摆线——圆弧型线。

阴、阳转子在结构上有以下两种方式：

1. 阳转子与电动机联接为主动转子，传递转矩，同时、通过啮合关系带动阴转子(从动转子)旋转。 

2. 阴、阳转子通过各自的从动齿轮与电机带动的主动齿轮啮合，传递转矩轴承：  轴承是支承阴、阳转子，并保证转子高速旋转的零件。其中电机端一般采用滚柱轴承，起支撑作用。其次，转子在旋转并压缩气体时，会产生轴向推力，为了克服这种轴向力，转子的另一端采用斜柱轴承，既克服转子旋转的轴向力，还承受径向力。 

螺杆压缩机绝大部分采取喷油式润滑。通过润滑油与节支混合进入压缩机，随着介质的流动对机器进行润滑和密封。其优点如下

1)降低排气温度。 

2)减少工质泄漏，提高密封效果。

3)增强对零部件的润滑，提高零部件寿命。

4)对声波有吸收和阻尼作用，可以降低噪声。

5)冲洗掉机械杂质，减少磨损。  但由于喷油量较大，所以必须增设润滑油系统，压缩机出口也必须增设油气分离器，这将增大机组的体积和复杂性。

同时，对于不允 许污染的介质则不能采用这种方式。所以，也有部分螺杆压缩机机内是无油润滑。丁二烯装置的循环压缩机（12-C-1231)即是无油润滑。 采用无油润滑的压缩机对阴阳转子的啮合间隙、转子的刚度和质量以及整个机组的加工质量都要求较高。冷却/分离系统：  冷却系统是空气压缩机中非常重要的部分之一，因为空气被压缩后释放出大量的热，这些热量都要靠冷却系统作热交换后带走。冷却系统分风冷式和水冷式两大类1）风冷式冷却系统   风冷式冷却系统包含风扇和冷却器两大部件，冷却器采用铝制板翅式换热器，风扇将冷空气强制吹向冷却器，空气在流过冷却器散热翅片时，与压缩空气或润滑油做热交换，将热量带走，达到冷却压缩空气和冷却润滑油的效果。

使用风冷型机组需注意： 

1、冷空气的温度（基本等同于环境温度）很重要，不能过高，建议不超过40℃。 

2、冷却器暴露于空气中，翅片上会沾上灰尘，如聚集灰尘太多，会严重影响冷却器换热效果。故应经常用压缩空气将翅片表面的灰尘吹干净。如情况严重无法吹干净时，必须用清洁剂清洗，清洗机组零部件时，严禁使用易燃易爆、易挥发的清洗剂。 

清洁时，可拆开冷却器支架侧面的盖板，使用手持风枪向上吹扫。

（2）水冷式冷却系统  采用管壳式冷却器。一支为后部冷却器用来冷却压缩空气，另一支为油冷却器用于冷却喷入机体前的润滑油。这种冷却器是在管壳中平行排布许多薄壁换热铜管，水走铜管内，热油或热空气走铜管外，通过热交换后，水将油和空气的热量带走。 

水冷式冷却器对环境温度条件较不敏感，且较容易控制排气温度。但如果冷却水水质太差，则冷却器容易结垢阻塞，或被腐蚀，导致维护成本增加。甚至造成冷却器严重损坏而报废。建议冷却水至少应达到以下要求：  水压：需≥0.2MPa、≤0.5MPa、进口水温≤32 oC ,水量依机型不同而不同，具体请向本公司技术部门咨询。 

在水质较硬的地区，必须在循环水中加入水质软化剂，并定期换水。如水中杂质太多，必须在空压机冷却水进口管路上加装水过滤器。  

水冷式机组也会安装一个小型风扇，用于机箱内的散热。冷却系统包括空气冷却器（后冷却器）和油冷却器（前冷却器），它们都是通过电机上带的风扇冷却的

空压机变频改造后的效益 

●节约能源  变频器控制压缩机与传统制的压缩机比较，能源节约是zui有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运持状。 

●运行成本的降低  传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本，维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机成本的70%。通过能源成本降低30%以上，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低

●提高压力控制精度  变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制机电速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在要求范围内，有效地提高了工况的质量。 

●延长压缩机的使用寿命  变频器从OHZ起动压缩机(软起动)，它的起动加速时间可以调整，从而减少超导劝时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到zui低程度

●低了空压机的噪音  根据压缩机的工况要求，变频控制改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空压机运行时的噪音，据以往现场经验测定表明，噪音与原系统比较下降约６至１１分贝。2.通过改造空压机的控制系统，是其节能效果可达20-50%。

■投资回收期 

1. 改造后空压机节省电费  132KW的电机以运行频率40Hz~45Hz为例，其工作转速的80%~90%，电机消耗的轴功率为P%==0.512Pn~0.729Pn每年生产按11月计，每月按30天计，每天按24小时计，考虑各种损耗后以节电27%~37%

变频式压缩机之特点:  ?

压缩机压力精确度达0.1 kg/cm2以下。注: 精确度系指FUZZY控制精度，不包含空车上限设定值。  ?

利用降低压缩机组转速来比例降低负载，节能效果*。 ?

部分负载时降低转速使机组寿命延长。 ?

降低运转噪音。  ?

适用于有油螺杆式压缩机。 ?

齿轮及皮带等传动装置可省略，减少机械损失并降低成本，增加机体可靠度。 ?  LED面板可显示运转压力，排气温度及设定压力。显示值可经由内部参数设定之。

设定压力(压缩机)可视系统需求在面板上调整。  ?

使用变频器固有的软性起动特性，无起动大电流。  ?

多台运转时只需装设其中一至数台即可*监控系统之压力。 ?

50Hz及60Hz共享控制模块：  变频式压缩机是如何控制的呢？与传统式压缩机zui大的不同之处在于变频式压缩机的马达是由变频器所驱动。不论我们所使用电源是50Hz或60Hz，变频器均先将其转成直流电，转换成直流电之后，再依指令输出成我们所要使用的交流电频率。此频率可为任意频率，而不再局限于50Hz或60Hz变频器虽可改变频率，但是应该要运转在多少频率则必须由外部下达指令。所以变频式压缩机除了以变频器为马达之驱动器外，还要另外有一控制器以随时调变变频器的输出频率。

因此控制器需具有如下之基本功能：

1、 接收排气端或系统之压力信号并送至控制器之运算单元。

2、 输出变频器运转频率调变指令。

3、 稳定输出压力。(目前大都设为0.1 bar)

4、 输出变频器起动指令。 

5、 接受运转信息，如故障指令、警告指令，以保护机组