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螺杆空气压缩机的工作原理是将空气困在两个啮合转子之间,并在通过转子向下移动时减少捕获空气的体积。这种体积的减少导致压缩空气,然后可用于为空气工具、充气轮胎或许多其他应用提供动力。
在本螺杆空气压缩机指南中,我们告诉您需要知道的一切,包括:
螺杆式空气压缩机简介
燃油与无油螺杆式空压机
空气压缩机组件
空压机基本功能和操作
移动空气压缩机的电源
空压机CFM和PSI
螺杆空气压缩机的优点
螺杆空气压缩机的缺点
螺杆式式空气压缩机的类型
制造生产螺杆空气压缩机
螺杆式空气压缩机简介当大多数人想到空气压缩机时,他们会想象往复式空气压缩机,也称为活塞式空气压缩机。这些空气压缩机使用活塞将空气推入较小的空间,压缩它,然后将压缩空气收集在空气接收器罐中。往复式空气压缩机相对便宜,已经存在了几十年。
螺杆空气压缩机的工作原理是将空气困在两个啮合转子之间,并在通过转子向下移动时减少捕获空气的体积。这种体积的减少导致压缩空气,然后可用于为空气工具、充气轮胎等提供动力。
石油注入VS.无油螺杆式卡车和面包车上使用的螺杆空气压缩机是注油的,这意味着油用于润滑和密封空气端的转子。这允许转子非常快速地产生高压,并在单个阶段压缩空气。然后,在空气离开系统之前,油与空气分离,并被回收回空气端进行再利用。注油螺杆式允许压缩机系统持续提供高CFM和psi。
无油螺杆式模型用于工业、生产或医疗应用,当没有油进入气流时,如食品包装或医用氧气。无油空气压缩机更昂贵,因为它们需要两个阶段的压缩才能达到与注油系统相同的压力。大多数公司仅在绝对需要时才使用无油螺杆空气压缩机,因此在车辆上通常找不到无油空气压缩机。
本指南专门介绍车辆使用的螺杆空气压缩机,因此默认情况下侧重于注油螺钉。
空气压缩机组件空气端
许多组件构成了空气压缩机,但系统的核心是“空气端”。空气端是螺杆空气压缩机系统压缩空气的一部分。注入油的空气端如下所示:
空气通过进气阀进入空气端,在那里在压缩时与油混合。油后来从压缩空气中分离出来,然后离开系统。
虽然空气端是发生空气压缩的地方,但需要许多额外的组件才能使螺杆空气压缩机工作。这些组件概述如下。您还可以在本指南的基本功能和操作部分中了解有关空气压缩机系统工作原理的更多信息。
虽然空气端是发生空气压缩的地方,但螺杆空气压缩机需要许多其他组件。
其他常见组件
图5:空气过滤器
空气过滤器
进入压缩机的空气质量将影响系统的寿命,因此使用适合环境和气流的空气过滤器很重要。
该空气过滤器可以直接安装在压缩机上,也可以远程安装并与进气软管连接。在选择过滤器的位置时,应考虑凉爽、干净的空气。
主分离罐
图6:主分离过滤器
当压缩空气离开空气端时,它会与压缩机油混合。这种混合物进入一个初级分离罐,在那里发生了将油与空气分离的第一步。主分离罐使用机械分离和离心力将油分子驱动在一起,这些油分子形成液滴,最终落到油罐底部。在这个阶段,大量油会从空气中去除。通常,分离罐也充当油藏。
二级分离过滤器
图7:二级分离过滤器
一旦压缩空气离开主分离罐,它就几乎无油。与空气混合的剩余油雾将进入二级分离过滤器,即聚合过滤器。该过滤器包括一种膜材料,可以收集剩余的油颗粒,并将油循环回初级油系统。离开凝聚过滤器的空气被认为是无油的。
二级分离过滤器可以连接到主分离罐上,也可以远程安装在其过滤器歧管上。图6包括主分离滤波器(标记为第1阶段)和辅助分离滤波器(第2阶段)。
机油过滤器
图8:机油过滤器
螺杆空气压缩机系统必须包括机油过滤器,因为它具有闭环加油系统。机油过滤器的工作是收集油中任何不应重新进入空气压缩机系统的松散颗粒。机油过滤器可以位于压缩机、分离槽上,也可以远程安装在过滤器歧管上。
油冷却器
图9:机油冷却器
压缩空气的过程会产生热量!这种热量使油变热,油必须通过冷却器才能循环回压缩机。液对液冷却器可以与发动机的冷却系统一起使用,也可以使用独立的空气对液体冷却器。
液对液版本需要足够的冷却能力来冷却压缩机油和发动机冷却。空气对液体冷却器需要清洁、凉爽的空气,才能将油保持在最佳温度范围内。
图10:空气压缩机软管
软管
在各种空气压缩机组件之间移动油和空气需要使用软管。软管必须满足热量、压力和压缩机油化学成分的要求。软管选择不正确将导致这些软管过早故障,这可能既昂贵又危险。
液压系统控制
控制
空气压缩机将以按钮、开关或杠杆的形式使用机械或电气控制。这些控件将关闭和打开空气压缩机,并可能提供重要的诊断或服务信息。控件中使用的组件的位置和类型应反映空气压缩机将处于的环境。
石油
图12:合成油
油是注油螺杆空气压缩机的重要组成部分,同时执行许多重要工作。油润滑系统,保护组件免受磨损,保持系统凉爽,并帮助捕获和清除污染物。如果没有正确类型的合成油,注油螺杆空气压缩机将无法工作。
上述组件以某种形式是螺杆空气压缩机系统所必需的。过滤器歧管、冷却器、油分离器等还有更多选择。每个空气压缩机的设计都有点不同,这意味着所需的组件也是。
封装的空气端
图13:封装空气端
一些制造商使用封装空气端,将空气端金属外壳中的几个组件(包括转子、进气阀和分离器)组合在一个包中。然而,封装的空气端体积庞大且具有限制性,给空气压缩机制造商、车辆改装商和OEM带来了设计挑战。组合件导致一个尴尬、不灵活的形状,必须容纳。
当制造商选择不在封装空气端内组合多个组件时,他们可以自由地设计设计更高效的小型系统,同时不影响功率或功效。
基本功能和操作螺杆空气压缩机是加压系统,由许多相互连接的组件组成,这些组件一起工作来压缩空气。
空气和机油是许多螺杆空气压缩机系统的基本方面。压缩空气是最终目标,它需要大气空气,但合成油也同样重要。油用于润滑系统,是一种不太秘密的武器,使螺钉在更低的价格下如此高效。
但使用油也使空气压缩机系统更加复杂。除了需要生产压缩空气的机制外,螺杆空气压缩机还需要循环、过滤和回收油。
从某种意义上说,两个独立的系统正在一起工作;一个制造空气,另一个循环石油。综合起来,这些系统看起来是这样的:
图14:空气压缩机系统流量
系统流程的分步指南可以帮助解释空气和石油过程如何在单个有凝聚力的系统中一起流动:
系统流程
第1步:大气空气进入入口阀。第2步:空气通过系统压力管流向调节器上的阀门,该阀门为整个系统设置压力。第3步:空气与油混合,并通过空气端的转子进行压缩。第4步:与油混合的空气通过空气排放软管离开空气端。第5步:与油混合的空气进入初级油分离罐,将大部分油与空气分离。第6步:空气进入二级分离过滤器,捕捉空气中剩余的油雾。第7步-A:无油空气离开系统;如果使用空气接收罐,空气就会聚集在罐体中。第7步-B:将油移入机油冷却器,冷却,然后发送到机油过滤器。第8步:机油过滤器捕获油中残留的任何碎片。第9步:回收的油通过清除返回线返回到空气端。
请注意,将流程可视化为步骤可以更容易理解整体流程,但这些步骤同时运行。一旦空气压缩机打开,上述所有步骤都会同时连续地发生。
移动空气压缩机的电源
空气压缩机需要电源才能运行。幸运的是,车载空气压缩机有几种选择:单独的空气压缩机发动机,使用卡车的现有发动机,或利用PTO或液压端口等辅助电源。
例如,以下是气大师空压机螺杆空气压缩机及其电源的细分:
总之,移动空气压缩机有很多电源选项。正确的取决于卡车或面包车现有的电源选项,以及它们是否会与提供足够CFM和psi的空气压缩机配合使用。车辆发动机安装和液压空气压缩机很方便,而独立发动机效率高且具有成本效益。
空压机CFM和PSI在中国,压缩空气功率是使用CFM和psi测量的。CFM或“每分钟立方英尺”是输送的空气量,而psi或“每平方英寸磅”是该空气背后的力量量。CFM和psi一起确定输送了多少空气以及压力。空气工具需要正确的CFM和psi才能高效运行。
螺杆空气压缩机产生的psi往往低于往复式空气压缩机,但对于大多数移动空气应用来说,这不是问题。大多数空气工具的运行时间为80至磅/平方英寸,这完全符合螺杆空气压缩机的能力。
螺杆空气压缩机的优点螺杆空气压缩机有很多优点,使其成为移动和独立应用的理想选择。因此,您可以在车辆和拖车以及需要高质量设备的工业、生产和医疗设施上找到螺杆空气压缩机。
与其他类型的压缩机相比,螺杆空气压缩机的好处包括:
连续气流/%占空比
更多的空气
每马力更高的CFM
寿命更长
更好的保修
更安静
节能
大多数人喜欢螺杆空气压缩机,因为它们寿命长,可靠性高,易于获得即时空气。由于螺杆空气压缩机可以连续运行,因此无需等待空气接收器罐装满后才能开始使用空气。这些往往是螺杆空气压缩机最受欢迎的优点。
许多运营商还赞赏一些螺杆空气压缩机(如气大师空压机)附带的有限寿命保修。这些类型的保修是可用的,因为转子和空气端被证明经得起时间的考验,或者更具体地说,经得起现代服务卡车的使用寿命。这种寿命使螺杆压缩机成为一个无戏剧性的选择。
例如,第一颗气大师空压机螺杆式气端比安装它的卡车长寿。转子已经退还给我们,目前显示在我们的奖杯盒中。
图15:气大师空压机的第一个转子,比卡车长寿
与往复式空气压缩机相比,螺杆空气压缩机的长寿命是一个相当大的优势,往复式空气压缩机被开玩笑地称为“扔出式空气压缩机”,因为它们通常预计在3到5年后会失效。
螺杆空气压缩机的缺点
螺杆空气压缩机有很多优点,但它们不是每个人的正确选择。螺杆空气压缩机的常见缺点是:
前期成本
需要熟练的维护
人们选择往复式空气压缩机而不是螺杆式的首要原因是初始成本。螺杆空气压缩机的价格通常是往复式空气压缩机的两倍,但在这种情况下,您会真正得到您所支付的费用。
螺杆空气压缩机的成本可能是成本的2倍,但平均而言,它们至少延长了4倍,并产生更多的空气。这使得它们成为任何计划长期使用压缩空气的企业的可靠投资。
螺杆空气压缩机的另一个缺点是它们需要熟练的维护。每种类型的空气压缩机都需要定期维修,但螺杆式系统的复杂性需要更高水平的专业知识。
螺杆式式空气压缩机的类型
在移动应用中,许多类型的螺杆空气压缩机用于车辆。气大师空压机的空气压缩机系统演示了车辆螺杆式压缩机选项的范围:
UNDERHOODTM空气压缩机(VR40、VR70、VR)
图16:安装了UNDERHOOD70空气压缩机
直接传输TM安装式空气压缩机和多功率系统(DTM)
图17:福特变速箱上DTM70的三维渲染
燃气式空气压缩机(G30)
图18:G30燃气驱动空气压缩机
柴油驱动空气压缩机(D60)
图19:D60柴油驱动空气压缩机
液压空气压缩机(H40、H60)
图20:H40液压空气压缩机
多功能电力系统
多功率或多功能系统现在是一些制造商提供的热门选择。在一个方便的系统中,多功率系统将空气压缩机与其他车载设备(如焊工、发电机和助推器)相结合。气大师空压机的多功能动力系统由CAT或久保田柴油发动机提供动力。
电动空气压缩机
电动汽车制造商仍在竞相,看看谁能开发第一辆占市场主导地位的电动服务卡车和面包车,目前还没有明确的电动汽车赢家。然而,随着电动卡车和面包车在服务卡车行业越来越受欢迎,服务车辆电动空气压缩机的发展是不可避免的。
制造螺杆式空气压缩机
螺杆空气压缩机由许多组件组成,需要组装成高效系统。真正的空气压缩机制造商将在其设施内制造这些部件,使用内部铸造厂、数控机床和其他专用设备来制造所需的组件。然后将单个组件现场组装成空气压缩机系统。
图22:气大师空压机铸造厂的坩埚和炉子
图23:气大师空压机数控机床的鸟瞰图
图24:气大师空压机的坐标测量机
设计公差
当为任何系统或机器设计和制造零件时,有一个可接受的误差范围,称为公差。
空气压缩机系统中空气末端所需的尺寸非常精确,以至于这些公差非常低。计算机数控机(简称CNC机器)允许制造商满足螺杆空气压缩机所需的确切公差。
例如,与使用手动机器制造的零件相比,气大师空压机允许使用CNC机器制造的零件的最大公差: