认知空压机

任务2　认知空压机

【活动场景】

在设备的使用现场教学或用多媒体展示起重机的使用与生产。

【任务要求】

通过实习掌握城市轨道交通行业常用空压机的用途、组成、操作及维修保养方面的知识。

1.设备的用途

（1）设备简介

空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。

（2）设备用途

①传统的空气动力：风动工具、凿岩机、风镐、气动扳手、气动喷砂；

②仪表控制及自动化装置，如加工中心的刀具更换等；

③车辆制动，门窗启闭；

④喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替梭子；

图8.5　空压机

⑤食品、制药工业，利用压缩空气搅拌浆液；

⑥大型船用柴油机的启动；

⑦风洞实验、地下通道换气、金属冶炼；

⑧油井压裂；

⑨高压空气爆破采煤；

⑩武器系统，导弹发射、鱼雷发射；

潜艇沉浮、沉船打捞、海底石油勘探、气垫船；

轮胎充气；

喷漆；

吹瓶机；

空分行业。

2.设备的分类

空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机、速度式压缩机。容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，将气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。

目前常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机、螺杆式空气压缩机（螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机）、离心式压缩机、滑片式空气压缩机及涡旋式空气压缩机。下面是各种压缩机的定义。

①容积式压缩机——直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。

②往复式压缩机——容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在汽缸内作往复运动。

③回转式压缩机——容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。

④滑片式压缩机——回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动，截留于滑片之间的空气被压缩后排出。

⑤液体活塞式压缩机——回转容积式压缩机，使用水或其他液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出。

⑥罗茨双转子式压缩机——属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口。

⑦螺杆压缩机——回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋形齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。

⑧速度型压缩机——回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力，这种转化部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。

⑨离心式压缩机——属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速，主气流是径向的。

⑩轴流式压缩机——属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速，主气流是轴向的。

混合流式压缩机——也属速度型压缩机，其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。

喷射式压缩机——利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体，然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。

3.设备的组成

（1）空压机组成

空气压缩机基本组成如下：

①主机（即压缩机）。主要分为离心式，活塞式，双螺杆式，单螺杆式4类，后两种都属于轴流式。

②驱动系统。由电机，内燃机或其他动力机械组成。

③润滑油系统。由油雾器，油水分离器，油冷却器，控制阀等。

④冷却系统。有风冷和水冷两类，冷却高温压缩气体和回油。

⑤电气控制系统。

（2）空压机特点

由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起汽缸容积变化。由于汽缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入汽缸，在压缩行程中，由于汽缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5～0.6MPa时压力开关自动联接启动。

（3）空压机选型

空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。

①气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分为低压（0.7～1.0MPa）、中压（1.0～10MPa）、高压（10～100 MPa）和超高压（100MPa以上），可根据实际需求来选择，常见的使用压力一般为0.7～1.25MPa。

②首先按空压机的特性要求选择空压机的类型，再根据气动系统所需要的工作压力和流量两个参数，以确定空压机的输出压力pc和吸入流量qc，最终选取空压机的型号。

4.设备的维保

（1）空压机安全操作

①保持油池中润滑油在标尺范围内，操作前应检查注油器内的油量不低于刻度线值。

②检查各运动部位是否灵活，各联接部位是否紧固，润滑系统是否正常，电机及电器控制设备是否安全可靠。

③空压机操作前应检查防护装置及安全附件是否完好齐全。

④检查排气管路是否畅通。

⑤接通水源，打开各进水阀，使冷却水畅通。

6.2　空压机操作时应注意长期停用后首次启动前，必须盘车检查，注意有无撞击、卡住或响声异常等现象。

6.3　机械必须在无载荷状态下启动，待空载运转情况正常后，再逐步使空气压缩机进入负荷运转。

6.4　空压机操作时，正常运转后应经常注意各种仪表读数，并随时予以调整。

6.5　空压机操作中，还应检查下列情况：

①电动机温度是否正常，各电表读数是否在规定的范围内。

②各机件运行声音是否正常。

③吸气阀盖是否发热，阀的声音是否正常。

④空压机各种安全防护设备是否可靠。

6.6　空压机操作2h后，需将油水分离器、中间冷却器、后冷却器内的油水排放一次，储风桶内油水每班排放一次。

6.7　空压机操作中发现下列情况时，应立即停车，查明原因，并予以排除。

①润滑油中断或冷却水中断。

②水温突然升高或下降。

③排气压力突然升高，安全阀失灵。

④负荷突然超出正常值。

⑤机械响声异常。

⑥电动机或电器设备等出现异常。

6.8　空压机操作完，停车后关闭冷却水进水阀门。

6.9　如因电源中断停车时，应使电动机恢复启动位置，以防恢复供电，由于启动控制器无动作而造成事故。

6.10　空压机操作电动机部分的操作须遵照电动机的有关规定执行。

6.11　空压机操作动力部分须遵照内燃机的有关规定执行。

6.12　空压机操作停车10d以上时，应向各摩擦面注以充分的润滑油。停车一个月以上作长期封存时，除放出各处油水，拆除所有进、排气阀并吹干净外，还应擦净汽缸镜面、活塞顶面，曲轴表面以及所有非配合表面，并进行油封，油封后用盖盖好，以防潮气、灰尘浸入。

6.13　移动式空气压缩机在每次拖行前，应仔细检查走行装置是否完好、紧固，拖行速度一般不超过20km/h。

6.14　空压机操作时，所设贮风筒及安全阀、压力表等安全附件必须符合铁道部有关压缩空气贮气筒安全技术的要求。

6.15　空压机的空气滤清器须经常清洗，保持畅通，以减少不必要的动力损失。

6.16　空压机操作喷砂除锈等灰尘较大的工作时，应使机械与喷砂场地保持一定距离，并应采取相应的防尘措施。

（2）空压机维护保养

为了使空压机能够正常可靠地运行，保证机组的使用寿命，须制订详细的维护计划，执行定人操作、定期维护、定期检查保养，使空压机组保持清洁、无油、无污垢。

①保养注意事项

A．按上表维修及更换各部件时必须确定：空压机系统内的压力都已释放，与其他压力源已隔开，主电路上的开关已经断开，且已做好不准合闸的安全标识。

B．压缩机冷却润滑油的更换时间取决于使用环境、湿度、尘埃和空气中是否有酸碱性气体。新购置的空压机首次运行500h须更换新油，以后按正常换油周期每4000h更换一次，年运行不足4000h的机器应每年更换一次。

C．油过滤器在第一次开机运行300～500h必须更换，第二次在使用2000h更换，以后则按正常时间每2000h更换。

D．维修及更换空气过滤器或进气阀时切记防止任何杂物落入压缩机主机腔内。操作时将主机入口封闭，操作完毕后，要用手按主机转动方向旋转数圈，确定无任何阻碍，才能开机。

E．在机器每运行2000h左右须检查皮带的松紧度，如果皮带偏松，须调整，直至皮带张紧为止；为了保护皮带，在整个过程中需防止皮带因受油污染而报废。

F．每次换油时，须同时更换油过滤器。

G．更换部件尽量采用生产厂家原装部件，否则如出现匹配问题，供应商不会负责。

②清洁冷却器

空压机每运行2000h左右，为清除散热表面灰尘，需将风扇支架上的冷却器吹扫孔盖打开，用吹尘气枪对冷却器进行吹扫，直至散热表面灰尘吹扫干净。倘若散热表面污垢严重，难以吹扫干净，可将冷却器卸下，倒出冷却器内的油并将4个进出口封闭以防止污物进入，然后用压缩空气吹除两面的灰尘或用水冲洗，最后吹干表面的水渍，装回原位。

切记！勿用铁刷等硬物刮除污物，以免损坏散热器表面。

③排风冷凝水

空气中的水分可能会在油气分离罐中凝结，特别是在潮湿天气，当排气温度低于空气的压力露点或停机冷却时，会有更多的冷凝水析出。油中含有过多的水分将会造成润滑油的乳化，影响机器的安全运行，如：

a．造成压缩机主机润滑不良。

b．油气分离效果变差，油气分离器压差变大。

c．引起机件锈蚀。

因此，应根据湿度情况制订冷凝水排放时间表。

冷凝水的排放方法：

应在机器停机、油气分离罐内无压力、充分冷却、冷凝水得到充分沉淀后进行，如早上开机前。

a．拧出油气分离罐底部的球阀前螺堵。

b．缓慢打开球阀排水，直到有油流出，关闭球阀。

c．拧上球阀前螺堵。

④安全阀维护

安全阀在整机出厂前已调定，供应商不提*用户私自调整安全阀，如确需调整，则应在当地劳动安全部门或供应商维修人员的指导下进行，以免造成不良后果。

⑤压缩机补油

在运行状态下，压缩机的油位应保持在最低与最高油位之间，油多会影响分离效果，油少则会影响机器润滑及冷却性能，在换油周期内，如果油面低于最低油位，应及时补充润滑油，方法是：

a．停机等内压释放完毕（确认系统无压力），拉下电源总开关。

b．打开油气分离罐上的加油口，补充适量的冷却润滑油。

c．空气压缩机正常运行后的换油时间参见定期维护保养表。

⑥空压机定期保养内容

A．每周：

a．检查机组有无异常声响和泄漏。

b检查仪表读数是否正确。

c．检查温度显示是否显示正常。

B．每月：

a．检查机内是否有锈蚀、松动之处，如有锈蚀则去锈上油或涂漆，松动处上紧。

b．排放冷凝水。

C．每三个月：

a．清除冷却器外表面及风扇罩、扇叶处的灰尘。

b．加注润滑油于电动机轴承上。

c．检查软管有无老化、破裂现象。

d．检查电器元件，清洁电控箱。

【任务实施】

以国内典型空压机的结构及技术参数为例，进行剖析。

压缩机型号/Model：DSR-30A

大气压力（kg/cm²A）：1.033

环境温度（℃）：46

相对湿度（%）：85%

排气压力/WorkingPressure（bar）：8

排气量/FAD（m³/min）：3.5

排气温度（℃）：环境温度＋15

冷却方式/Cooling：风冷/Aircooled

电机功率Motorratedpower（kW）：22

电源/Voltage（V/PH/HZ）：380/3/50

启动方式：—△

防护等级：IP54

传动方式：皮带

噪音/NoisedB（A）：69

含油量（PPM）：＜2

机组重量/Weight（kg）：630

外形尺寸（长×宽×高）（mm）：1000×1100×1240

【效果评价】

评价表