整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

劉彪

摘 要：隨著我國第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)的飛速發(fā)展，制造能力也在逐步的提升，我國壓縮機(jī)市場經(jīng)過一輪又一輪的革新也經(jīng)歷了逐步的改造和完善的過程，能夠較好的滿足工業(yè)和社會(huì)的需求。整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)以其較強(qiáng)的功能性和環(huán)保性得到了廣大企業(yè)的認(rèn)可，目前在市場上應(yīng)用廣泛。隨著我國對環(huán)保要求的提升，整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)作為目前工業(yè)企業(yè)必不可少的設(shè)備之一，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也融入了環(huán)保的理念，本文通過對整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)方面的介紹希望能夠?yàn)樾袠I(yè)的其他產(chǎn)品的精進(jìn)發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：整體齒輪式;壓縮機(jī);無油離心壓縮機(jī)

改革開放以來，我國壓縮機(jī)市場規(guī)模在逐步擴(kuò)大、技術(shù)水平也在逐步提升。壓縮機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的一項(xiàng)重要元件，其穩(wěn)定、高效的運(yùn)行能夠極大的推動(dòng)我國制造業(yè)的發(fā)展，更好的滿足社會(huì)、國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。目前較為常用的一款整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)以其優(yōu)異的環(huán)保性能、高效的運(yùn)行效率、穩(wěn)定的品質(zhì)得到了廣大工業(yè)企業(yè)的青睞，在化工、制造、石油天然氣、電子技術(shù)等生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，下面我們將主要針對整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面展開探討和分析。

1 壓縮機(jī)工作原理和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

隨著我國環(huán)保生產(chǎn)理念的增強(qiáng)、生產(chǎn)需求的擴(kuò)大，社會(huì)以及企業(yè)對壓縮機(jī)的要求也逐步的提升，壓縮機(jī)作為一項(xiàng)高耗能設(shè)備如果不順勢改革和升級(jí)的，必然會(huì)面臨被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。壓縮機(jī)在我國應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，飛機(jī)制造廠、汽車廠、鋼鐵廠、燃油廠、礦山、紡織、鑄造等等都會(huì)使用到壓縮機(jī)，對整個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域幾乎全覆蓋[1]。

1.1 壓縮機(jī)的工作原理

壓縮機(jī)是一種能夠?qū)怏w從低壓提升到高壓的一種機(jī)械設(shè)備，可以分為活塞壓縮機(jī)，螺桿壓縮機(jī)，離心壓縮機(jī)，直線壓縮機(jī)等。其中離心式壓縮機(jī)在市場上較為常用，其工作原理與水泵類似，是通過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將離心力作用于介質(zhì)氣體，進(jìn)而達(dá)到對氣體的增壓作用，實(shí)現(xiàn)將氣體壓力轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的效果。我國工業(yè)發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型期，很多尖端領(lǐng)域如集成電路、醫(yī)療器械、半導(dǎo)體、電子信息等行業(yè)都對壓縮機(jī)提出了更高的需求，性能高、壓力強(qiáng)、環(huán)保的整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)逐步在市場上站穩(wěn)腳跟，并取代了落后的單軸離心壓縮機(jī)成為主流[2]。綠色環(huán)保、高品質(zhì)、無油無污染也成為壓縮機(jī)行業(yè)的方向指南。

1.2 壓縮機(jī)的工作流程

壓縮機(jī)的常見配件有：氣缸/缸蓋、十字頭、冷卻器、氣閥/閥片、曲軸、連桿、大小頭瓦、活塞桿、密封圈、刮油環(huán)、支承環(huán)等，這些配件在壓縮機(jī)中各自擔(dān)當(dāng)了不同的作用。壓縮機(jī)的整機(jī)系統(tǒng)由四個(gè)大部分組成：壓縮機(jī)、電氣控制組件、電機(jī)、管網(wǎng)。壓縮機(jī)運(yùn)作時(shí)，首先由電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，接著曲軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)，連桿運(yùn)動(dòng)過程使得活塞開始進(jìn)行產(chǎn)生循環(huán)往復(fù)動(dòng)作，進(jìn)而引起氣缸內(nèi)部容積變動(dòng)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，氣缸內(nèi)部壓力會(huì)產(chǎn)生變化。進(jìn)氣閥使介質(zhì)空氣通過氣體過濾器進(jìn)入氣缸，空氣在氣缸內(nèi)經(jīng)過壓縮后再通過排氣閥進(jìn)入排氣管排入儲(chǔ)氣罐。為了檢測排氣壓力，當(dāng)儲(chǔ)氣罐內(nèi)部壓力達(dá)到額定壓力后開關(guān)自動(dòng)停止。

在壓縮機(jī)的運(yùn)作過程離不開潤滑油的存在。主油泵和輔油泵可以為機(jī)器提供潤滑油，起到保護(hù)機(jī)器的作用。主油泵是在壓縮機(jī)運(yùn)行中提供潤滑油，輔油泵是在機(jī)器運(yùn)行前提供潤滑油，二者發(fā)揮作用的時(shí)間不同。具體流程為：系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)會(huì)將油箱中的潤滑油加熱到特定的溫度，輔泵首先開啟，通過輸油管路對機(jī)器齒輪、軸承等進(jìn)行預(yù)先潤滑;當(dāng)電機(jī)正式開啟時(shí)壓縮機(jī)開始正式運(yùn)行，主油泵和輔油泵聯(lián)合工作一段時(shí)間后，再由主油泵開始接手為壓縮機(jī)提供潤滑油[3]。

2 整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)優(yōu)勢

離心壓縮機(jī)在工業(yè)中扮演了重要角色，在石油化工和天然氣領(lǐng)域常用離心壓縮機(jī)對有毒氣體和易燃易爆氣體進(jìn)行加工。隨著該領(lǐng)域的發(fā)展，對離心壓縮機(jī)的制造和設(shè)計(jì)都提出了很高的要求，壓縮機(jī)為了適應(yīng)不同的工作環(huán)境分成了不同的種類，壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜能夠更好的提升工作效率，為了避免壓縮機(jī)在使用過程中對環(huán)境的污染還制造出了無油離心壓縮機(jī)等等。

按離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，可以分為單軸離心式壓縮機(jī)和多軸離心式壓縮機(jī)兩種。離心式壓縮機(jī)最初的形態(tài)就是一缸一軸，相比今天的多軸式，其缺點(diǎn)主要是故障多、壓縮比低、污染嚴(yán)重。當(dāng)前主流的整體齒輪式多軸離心式壓縮機(jī)具有以下特點(diǎn)：①進(jìn)口處進(jìn)氣更加均勻;②擁有更多軸，更多的葉輪;③進(jìn)口處增加冷卻和過濾裝置;④壓縮比高、效率高;⑤適用于更多的工作環(huán)境;⑥實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，節(jié)能高效。

3 結(jié)語

整體齒輪式無油離心壓縮機(jī)由于采用多軸，提升了介質(zhì)氣體的流量和壓力，由于小軸由大齒輪驅(qū)動(dòng)，三級(jí)的速度在萬轉(zhuǎn)以上。市場的發(fā)展，對壓縮機(jī)的性能要求更高更強(qiáng)，高精密行業(yè)對介質(zhì)氣體中的雜質(zhì)度要求極高，為了應(yīng)對市場需求，降低雜質(zhì)、優(yōu)化部件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、提高設(shè)備穩(wěn)定性成為壓縮機(jī)的研發(fā)方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱軍濤，苗蕾.我國離心壓縮機(jī)領(lǐng)域?qū)＠偁帒B(tài)勢分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（學(xué)術(shù)版），2017，36（11）：23-28.

[2]鐘璐陽.離心壓縮機(jī)的種類與應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2016， 23（11）：237.

[3]江祥軍.離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口接管無應(yīng)力施工要點(diǎn)分析[J].設(shè)備管理與維修，2018（3）：105-106.