產(chǎn)品詳情
單螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)和工作原理
單螺桿空壓機是一個螺桿與兩個星輪組成嚙合副,裝在機殼內(nèi),其基本結(jié)構(gòu)如下圖1所示。螺桿的螺槽、機殼內(nèi)腔氣缸和星輪齒頂面構(gòu)成工作容積。運轉(zhuǎn)時,動力傳到螺桿軸上,由螺桿帶動星輪旋轉(zhuǎn)。氣體由吸氣腔進入螺槽內(nèi),經(jīng)壓縮后通過氣缸上的排氣孔口由排氣腔排出。機殼上開有噴液孔,將油、水或制冷液噴入工作容積內(nèi),起密封、冷卻和潤滑作用。螺桿通常有6個螺槽,每個星輪齒將它分隔成上、下兩個空間,各自實現(xiàn)壓縮機的工作過程。由于有兩個星輪,因此單螺桿壓縮機相當于一臺六缸雙作用的活塞式壓縮機。現(xiàn)以螺桿上一個螺槽為例,說明壓縮機的工作過程。
(1) 吸氣過程(圖2-a)螺桿螺槽在星輪齒尚未嚙入前與相通,處于吸氣狀態(tài)。當螺桿轉(zhuǎn)到一定位置,星輪齒將螺槽封閉,此時吸氣過程結(jié)束。
(2) 壓縮過程(圖2-b)吸氣過程結(jié)束后,螺桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動,隨著星輪齒沿著螺槽推進,封閉的工作容積逐漸減小,實現(xiàn)氣體的壓縮過程。當工作容積與排氣孔口連通時,壓縮過程結(jié)束。
(3) 排氣過程(圖2-c)工作容積與排氣孔口連通后,隨著螺桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動,被壓縮氣體由排氣孔口輸送至排氣管道,直至星輪齒脫離螺槽為止。
單螺桿壓縮機除了具有回轉(zhuǎn)壓縮機的結(jié)構(gòu)簡單、體積小和無氣閥組件等特點外,還具有許多獨特的優(yōu)點。這些優(yōu)點主要是由于兩個星輪在螺桿兩側(cè)對稱配置所致。
?結(jié)構(gòu)合理,具有理想的力平衡性
如下圖所示,作用于單螺桿壓縮機螺槽內(nèi)的氣體,軸向負荷必然互相抵消。此外,這是由于螺桿體內(nèi)開有軸向引氣通道,泄漏至螺桿高壓側(cè)(排氣側(cè))的高壓氣體,將通過引氣通道回流至低壓側(cè)(吸氣側(cè)),使作用于螺桿兩端面上的氣體力互相平衡。又由于星輪的對稱配置,作用于螺桿上的徑向氣體力也相互抵消。因此,螺桿不受任何徑向或軸向氣體力的作用。星輪齒上氣受的氣體力很小,只有活塞壓縮機或雙螺桿壓縮機的1/30左右。基于上述特點,螺桿、星輪的軸承使用時間特別長。從而保證星輪、螺桿在機殼內(nèi)的相互位置永遠不變。
?單機容量大,無余隙容積
單螺桿壓縮機工作時,螺桿上的每一個螺槽在一轉(zhuǎn)中均被使用兩次,使螺槽空間得以充分利用,因此與其他回轉(zhuǎn)式壓縮機相比,其結(jié)構(gòu)尺寸更小。此外螺桿的螺槽深度隨壓縮腔壓力的增大而變淺,在排氣結(jié)束時深度為零,因此在理論上不存在余隙空積。
?噪聲低、振動小
單螺桿壓縮機力的平衡性好,因此振動小,對基礎(chǔ)無特殊要求,特別是星輪材料采用特殊定制的高分子復合材料,工作腔噴有水來密封,又無增速齒輪,故運行噪聲低。
?主機壽命長、維修簡便
由于單螺桿壓縮機的高速輕載,嚙合副型線的優(yōu)化設(shè)計,間隙合理,容易在螺桿與星輪之間的間隙中建立流動體動力水值,從而有效的減少了星輪的磨損,提高了機器的壽命與效率。雙螺桿空壓機由于在運行時壓縮腔所產(chǎn)生的徑向力和軸向力無法平衡掉,并將該力加到了主軸承上,使主軸承游隙逐漸變大,螺桿轉(zhuǎn)子與氣缸壁接觸而擦傷,現(xiàn)場不能修復,單螺桿無此現(xiàn)象。
水潤滑主機
水潤滑機頭用水取代油,實現(xiàn)潤滑、冷卻、密封、降噪之四大功效,提供優(yōu)質(zhì)100%之無油空氣,無污染、泄放之水無須特殊處理,符合環(huán)保要求。由于水的作用,其壓縮又是理想的等溫壓縮,每單位馬力的風量較一般的干式壓縮機提高產(chǎn)量15%。
其本身的完美結(jié)構(gòu)造就了其完全對稱平衡壓縮,它振動更小, 噪聲更低。所有部件全部采用銅合金制造加工,保證氣源的含油量0級標準。其他類似機器相比,活動部件更少,因此出錯的幾率也會降低,同時低速和平衡的軸承載荷延長了壓縮構(gòu)件的壽命,且操作成本更低。
永磁變頻電機
此系列水潤滑無油螺桿壓縮機配置永磁同步電機驅(qū)動。與傳統(tǒng)的電勵磁電機相比,永磁電機,特別是稀土永磁電機具有結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠;體積小,質(zhì)量輕;損耗小,效率高;電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點。因而應(yīng)用范圍極為廣泛,幾乎遍及航空航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域。
永磁同步電機驅(qū)動變頻空壓機與普通工頻電機驅(qū)動空壓機相比主要有以下幾個方面的優(yōu)勢:
?高效率、高功率因數(shù)
取消了轉(zhuǎn)子勵磁系統(tǒng)損耗,提高了效率5-10%,以一臺37kW永磁電機為例:
該電機高效率可達96%,而同功率的異步電機高效率只能達到93%,且隨著負載的減小,效率差異增大;轉(zhuǎn)子無需電勵磁,感抗小,功率因數(shù)高。同樣,如圖一所示,37kW永磁電機功率因為高可達0.98,而異步電機只有0.85,而且隨著負載的減小,功率因數(shù)差異大大增加。
?調(diào)頻范圍寬
轉(zhuǎn)子無需電勵磁,電機的低速性能好,采用先進的無位置矢量控制技術(shù),電機變頻范圍可以實現(xiàn)25%-150%,而異步變頻只能實現(xiàn)50%-100%,因而永磁電機驅(qū)動的壓縮機能夠?qū)崿F(xiàn)更低轉(zhuǎn)速的空載運行,實現(xiàn)空載節(jié)能,如下圖二所示:
?低噪音 合理的槽極配合、磁場設(shè)計,工作頻率更廣,運行噪音更低;
?結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕 永磁轉(zhuǎn)子體積小,功率密度大
?啟動力矩大 永磁同步電機啟動力矩和過載能力均比三相異步電動機調(diào)出一個功率等級,最大啟動力矩與額定力矩之比可達3倍以上,一般異步電機僅有1.6倍。
變頻節(jié)能
水潤滑空壓機全系列為內(nèi)置變頻空壓機,變頻空壓機為客戶帶來:
?啟動平穩(wěn)
?無啟動電流峰值
?完全排除了卸載時的能量消耗
?減少了電器元件的負擔
?變頻啟動電流僅為額定電流的1.5倍左右,對電網(wǎng)沒有沖擊.
?輸出壓力穩(wěn)定
?變頻控制將壓力帶維持在 0.1 bar內(nèi)
?傳送的壓縮空氣壓力穩(wěn)定—不需要配置大的儲氣罐
?壓力不會超過所需值,不浪費能源
?無啟動沖擊
?電機啟動扭矩低,對機械零部件無沖擊,軸承等工作壽命更長
?僅按實際所需扭矩傳遞,無多余能源浪費
高效水過濾器
水潤滑無油螺桿配置超高效水過濾器,反滲透隔膜式過濾系統(tǒng)自動、高效去除鹽、金屬、礦物等雜質(zhì),確保潤滑水的純凈度。自動過濾,無需額外的人工操作。
軟水器
空壓機內(nèi)標配軟水器,對循環(huán)水進行軟化處理,保證循環(huán)水質(zhì)量。軟水器采用離子交換原理,汲取水中鎂離子和鈣離子,有效防止主機內(nèi)循環(huán)水產(chǎn)生水垢。同時水潤滑采用的純凈水一直在系統(tǒng)里循環(huán)流動,系統(tǒng)會在設(shè)定的時間自動換水,并且機體運行溫度不高于50度,低溫運行,確保循環(huán)水中不會滋生細菌。更近一步保證了循環(huán)水質(zhì)量,延長主機壽命。
水分離循環(huán)系統(tǒng)
?氣水分離罐為不銹鋼材質(zhì),其液位控制由液位開關(guān)與控制系統(tǒng)自動實現(xiàn)
?注水系統(tǒng)自帶前置過濾器,去除Cl離子及其它雜質(zhì)
?在停機后,閥門根據(jù)控制系統(tǒng)指令自動切斷注水管路
?全自動操作,無需人工干預
控制系統(tǒng)
為了保證單螺桿空氣壓縮機在運行過程中的安全,需要控制壓力、溫度、水量(對水冷機而言)的部件設(shè)置了監(jiān)測點,這些測量工作由各類傳感元件擔負。它們將監(jiān)測到的各類變化信息全部匯聚傳遞到PLC控制器,PLC控制器按預先編制的程序進行周期掃描,對各個掃描信息進行分析處理,無論哪一監(jiān)測點出現(xiàn)異常,PC控制器都能迅速做出反應(yīng),自動采取相應(yīng)措施,實現(xiàn)了無值守運行。PLC控制器在處理各種信息量的同時,都會將對信息處理的判斷結(jié)果通過各種不同顏色的指示燈來顯示當前工作狀態(tài),并通過通訊接口如實傳輸給文本圖形顯示器,文本圖形顯示器將機器的當前運行狀況用文字或圖形顯示在屏幕上。若機器出現(xiàn)故障,文本圖形顯示器能將故障的部位和性質(zhì)用圖文顯示,實現(xiàn)了故障自診斷和人、機智能對話功能。
?PLC控制器
PC控制器是壓縮機信息控制的核心部件,它主要由四部分組成:
輸入、程序存儲器、處理器、輸出。
?文本圖形顯示器
文本圖形顯示器是單螺桿空氣壓縮機人機界面的靈魂部件。它每幀能顯示4行中文,訪問PLC控制器實時鐘,操作系統(tǒng)為Windows。壓縮機在運行過程中,PLC控制器可以獲取文本圖形顯示器當前頁號及各按鍵狀態(tài),并可控制文本圖形顯示器翻頁及鍵盤鎖定。
?溫度傳感器
單螺桿空氣壓縮機在運行過程中,排氣溫度是一項必控指標,為了準確控制這一溫度,單螺桿空氣壓縮機采用了溫度傳感器。溫度傳感器與PLC控制器聯(lián)接,壓縮機工作時溫度傳感器接受到的溫度及時傳遞到PLC控制器并顯示出來,當溫度傳感器傳遞的溫度等于上限溫度時,PLC控制器立即切斷電動機的電源,超溫指示燈亮,文本圖形顯示器同時將這一故障顯示在屏幕上。電動機在停止轉(zhuǎn)動后,無法自行起動,須待溫度下降后,按停車按鈕后方能重新起動運行。
?容量調(diào)節(jié)器
容量調(diào)節(jié)器采用直動式減壓閥原理制造,在單螺桿空氣壓縮機中,它被用來調(diào)節(jié)主機的進氣量,故稱為容量調(diào)節(jié)器。在容量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)時,隨著減壓作用的大小不同,閥芯的平衡位置亦不相同,進氣口的開口距離也隨之不相同,由此實現(xiàn)了容積流量的調(diào)節(jié)。
?溫控閥
溫控閥位于潤滑油進入冷卻器和從冷卻器中冷卻以后出來的交匯處,潤滑油需要冷卻而不需要過份冷卻,它需要一個非常適度的溫度值。溫控閥中的閥芯上的開孔與閥體上的油路管接口交疊在一起,閥芯隨溫度的變化而伸縮,交接口處流向冷卻器管口的流通面積也隨之縮伸,從而使油溫獲得相對穩(wěn)定。
與PLC控制器直接相聯(lián)的還有壓差開關(guān)、流量開關(guān)、發(fā)訊器、斷油閥等控制部件,壓差開關(guān)型感應(yīng)部件(壓差開關(guān)、流量開關(guān)、發(fā)訊器)監(jiān)測空氣濾芯器和油過濾器兩濾芯的清潔度狀況,無論哪一濾芯阻塞,PlC控制器都會檢測到;其中壓差開關(guān)監(jiān)測機油過濾器和油細分離器,真空監(jiān)測空氣過濾器;流量開關(guān)控制冷卻水的流量,當冷卻水量不足或斷水時,PlC控制器也會切斷電動機的電源或阻止電動機起動。
?RS485通訊接口及遠程電腦聯(lián)機控制
當兩臺或兩臺以上的壓縮機進行聯(lián)機控制時,只需一根兩芯屏蔽線把兩臺控制器的RS485接口并接起來即可,聯(lián)機后可根據(jù)用氣量的大小合理調(diào)節(jié)壓縮機的工作狀態(tài);當需要主控中心電腦控制時,可把RS485接口的通訊線輸入電腦,用氣量的大小通過壓力傳感器船送到主控中心,電腦對輸入的壓力信號進行分析并合理分配各臺壓縮機的工作狀態(tài),實現(xiàn)節(jié)能的目。
?顯示功能:
?設(shè)定、修改、查詢空壓機使用、維護數(shù)據(jù)
?顯示排氣溫度、排氣壓力、運行狀態(tài)
?顯示總運行時間、本次運行時間、歷史故障
?顯示出廠日期、現(xiàn)場故障、故障發(fā)生時間
?壓力值:顯示加載壓力、卸載壓力、運行壓力
?對歷史故障的種類、發(fā)生時間進行存儲及查詢
靜音設(shè)計
低噪音一直以來是作為評定機組質(zhì)量的一個標準。羅德康普動力系列水潤滑空壓機的電機與螺桿直聯(lián)驅(qū)動無齒輪箱,去除了高噪音部件。通過精確巧妙設(shè)計的冷卻風扇,全系列采用封閉靜音箱式設(shè)計,箱體內(nèi)側(cè)全部貼有新材料,有效吸收噪音,比一般空壓機的噪音低3-5dB(A),真正達到環(huán)保標準。特別針對高頻噪音改進了工藝,減少了高頻噪音,提高了聽覺的舒適度。更多信息可以和我們聯(lián)系 王先生15821663155 孫工13918092362