1、1空 压 机 基 础 知 识一、 气动技术的优缺点：优点：1、作为工作介质的空气容易获取，且工作压力较低。用过的空气可就地排放，无需回收管道。2、空气的粘度小，流动阻力损失小，便于集中供气和远距离输送。3、气动执行元件运动速度高。4、气动系统对环境的适应能力强，能在温度范围很宽、潮湿和有灰尘的环境下可靠工作，稍有泄漏不会污染环境，无火灾、爆炸的危险，使用安全。5、结构简单，维护方便，成本低廉。6、气动元件寿命长，目前电磁阀寿命可达 30005000 万次，气缸寿命可达 20006000km。7、本身有过载保护性能，执行元件在过载时会自动停止，无损坏危险，功率不够时会在负载作用下保持不动。（压缩
2、空气的工作压力决定气动工具的扭矩，压缩空气的流量决定气动工具的转速）缺点：1、因气体可压缩，使得工作部件运动速度稳定性差。2、因工作压力低，气动执行元件的输出推力比液压的小。3、气动信号的传递速度远低于电信号，而且有较大的延迟和失真，不宜用于需高速传递信号的复杂系统，气动信号的传递距离也受到一定的限制。二、空压机的用途空气压缩机顾名思义是将自由状态下的空气压缩成具有一定压力能(即压缩空气)的一种机械。我们在机械、矿山、建筑等领域利用压缩空气作为动力风源，驱动各种风动工具(如风镐、风钻、气动扳手、气力喷砂等) ，此时压力一般在 0.61.5MPa。用来控制仪表及自动化装置时其压力为0.6MPa。
3、交通运输业中利用压缩空气制动车辆、启闭门窗，压力为0.21.0MPa。纺织工业中利用压缩空气吹送纬纱以代替梭子，大中型发动机的启动，高压空气爆破勘探、采煤，鱼雷发射，潜艇沉浮及打捞，气垫船等等，均需用到不同压力的压缩空气。在这些部门中，空压机就成为必不可少的设备。三、空压机的分类(1) 按照压缩空气的方式不同，空压机通常分为两大类，一类是容积式，另一类是动力式，又可按其结构的不同分为以下几种形式：活塞式2往复式膜片式容积式 滑片式螺杆式 单螺杆回转式 双螺杆空压机 液环式转子式离心式透平式 轴流式动力式 混流式喷射式(2) 按照空压机的最终排气压力、容积流量和轴功率进行分类：按最终排气压力 按
4、容积流量 按轴功率类型 排气压力MPa类型 排气量m3/min类型 功率kW低压压缩机 0.21 微型压缩机 1 微型压缩机 10中压压缩机 110 小型压缩机 110 小型压缩机 10100高压压缩机 10100 中型压缩机 10100 中型压缩机 100500超高压压缩机 100 大型压缩机 100 大型压缩机 500注：按照最终排气压力分还可将风机分为通风机15kPa、鼓风机 0.0150.2MPa。对于进气压力高于 0.2MPa 的压缩机，特称为增压压缩机。(3) 按气缸内压缩室给油与否，可分为有油润滑和无油润滑空压机。无油润滑又可分为喷液(或水)润滑以及干式( 螺杆) 。四、往复式空
5、压机与回转式空压机的结构特点往复式空压机与回转式空压机同属容积型空压机，它们都是通过气缸内的活塞作往复运动或转子作回转运动来改变工作容积，使气体体积缩小、密度增加，从而提供气体的压力。(1) 往复式空压机 常见的型式有活塞式和膜片式活塞式空压机其工作原理是利用曲柄连杆机构将原动机的旋转运动转变为活塞的往复运动，并借助进排气阀的自动开闭进行气体的吸入、压缩和排出。其特点是：a) 适用的压力范围广，不论流量大小都能达到所需压力，目前工业应用上最高压力达 350MPa；b) 热效率高，适应性较强，即排气量范围较广，且不受压力高低的影响；c) 转速不高，机器体积大而重；d) 结构复杂，易损件多，维修量
6、大(但对维修工的技术要求相应较低) ；e) 排气不连续，气流脉动大，运转时振动大。(2) 回转式空压机 常见的型式有滑片式、螺杆式、液环式和转子式，其中螺杆式应用最广。 螺杆式空压机又分为单螺杆和双螺杆(JB/T 7662-953标准称之为螺杆压缩机)，目前双螺杆空压机在螺杆式空压机市场上占主导地位，我们寿力公司生产的空压机就属此类型。双螺杆空压机的工作原理是借助于两个在机壳(气缸) 内的螺旋形转子，按一定的传动比（四对六或五对六）相互啮合回转运动所产生的工作容积的变化，而实现气体压缩的。与往复式比较它不存在往复惯性力和力矩，所以转速高、基础小、重量轻、振动小、运转平稳；它无活塞机中的活塞和高
7、频振动的进排气阀，故零部件(特别是易损件) 少、结构简单易于维修；同时，在转子每转之内常有多次排气过程，所以它输气均匀、压力脉动小，不必设置大容量的储气罐；但其转子加工困难需要专用设备，并且相对运动的机件之间密封问题较难满意解决；另外由于转速高，加之工作容积与吸、排气孔口周期性地通断产生较为强烈的空气动力噪声(属高频噪声范畴)，需采取特殊的减噪消声措施。五、名词术语(1) 压缩机公称容积流量(又称实际容积流量或铭牌流量或排气量) 经压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量。该流量应换算到标准吸气位置的全温度、全压力及组份(例如湿度) 的状态。单位m3/min。（GB/T497519
8、95 容积式压缩机术语 总则）(2) 压缩机标准容积流量经压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量。该流量应换算到标准工况(温度和压力) 。单位Nm3/min。（GB/T4975 1995 容积式压缩机术语 总则）(3) 标准工况即温度 0、压力 1 个大气压(1.033kgf/cm 2 或 0.1013MPa)、湿度为 0的干燥气体。(4) 规定工况依据JB/T643092 一般用喷油螺杆空气压缩机标准所规定的工况如下：a)吸气压力 0.1MPa(绝压) ；b)吸气温度 20；c)吸气相对湿度 0；d)排气压力为额定排气压力，MPa。(5) 压力压缩机行业中所指的压力即我们中学里
9、所学的压强。(6) 表压力以大气压力为零点测得的压力。单位 MPa(G)或 kg/cm2(G)。(7) 绝对压力以绝对真空为零点的压力。它等于大气压力和表压力的代数和。单位 MPa(A)或 kg/cm2(A)。(8) 排气压力通常在压缩机铭牌上给出的排气压力为表压力。(9) 轴功率压缩机驱动轴所需要的功率。单位 kW。(10) 内压力比 (即内压缩比)气体经内压缩后的终了压力(绝压)与起始压力(绝压 )的比值。(11) 外压力比 (即外压缩比)压缩机的出口排气压力(绝压)与进口吸气压力(绝压 )的比值。P 排 (绝压) /P 吸(绝压) (P 排( 表压) +1.033)/1.033=(P排(
10、表压) +0.1013)/0.1013其中 P 排( 表压) 单位 kg/cm2；P 排( 表压) 单位 MPa(12) 气体含油量 单位体积的压缩空气中所含的油(包括油滴、悬浮粒子、4油蒸气)的质量，换算到绝对压力 0.1MPa、温度 20和相对湿度 65%标准大气条件下的值，单位 mg/m3。(13) PPM一种表示微量物质在混合物中的含量的符号，指每一百万份中的份数或百万分率(分重量比 PPMw 和体积比 PPMv)。通常我们所说的PPM 为重量比。 (1kg 的百万分之一为毫克 )1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20、=65%)(14) 露点温度 湿空气在等压力下
11、冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，当空气的温度降低到露点时，空气里原来所含未饱和水蒸汽就达到了饱和状态(即水蒸汽开始液化，有液体凝结出来)。(15) 压缩机的铭牌流量是指自由空气的流量，气动元件的耗气量是指压缩空气的流量。其换算公式：Q 自 Q 压 * m3/min(16) 摄氏温度 一个大气压下纯水的冰点为 0 度，沸点为 100 度，中间分为 100 等分，每等分代表 1 度，用 0C 表示。(17) 华氏温度 一个大气压下纯水的冰点为 32 度，沸点为 212 度，中间分为 180 等分，每等分代表 1 度，用 0F 表示。（F 9/5 C32）(18) P
12、SI即 磅/平方英寸（lb/in 2），1atm(1 大气压)=14.7 lb/in2(19) CFM即 立方英尺/分钟（Ft 3/min），1m 3/min=35.3CFM(20) NCFM即标准工况下的排气量。(21) SCFM压缩机的排气量换算为 14.7PSIA(即 1 个大气压atm)，600F(即 150C)下的空气量。1NCFM=1.0571SCFM(22) ACFM（ICFM ）压缩机的排气量换算为实际吸气状态时的温度、压力下的空气量。五、电机或低压电器的外壳防护等级简介IP第二种防护，对水侵入的防护第一种防护，对固体异物的侵入，或人体及带电部分或运 动部分的防护防护标志防护等
13、级 第一种防护 第二种防护0 无专门的防护 无专门的防护1 防护大于 50mm 的固体 防滴2 防护大于 12mm 的固体 150 防滴3 防护大于 2.5mm 的固体 防淋水4 防护大于 1mm 的固体 防溅5 防尘 防喷水6 尘密 防海浪或防强力喷水7 / 浸入58 / 潜水6八、压力单位换算表Atm ata(kg/cm2)Torr(mm Hg)in Hg mm H2O in H2O bar MPa kPa psi(lb/in2)atm 1 1.033 760 29.92 1.033104 407.1 1.013 0.1013 1.013102 14.696ata(kg/cm2)0.967
14、8 1 735.56 28.94 104 393.7 0.9807 9.8110-2 98.067 14.233Torr(mm Hg)1.31610-3 1.3610-3 1 3.93710-2 13.595 0.535 1.33310-3 1.33310-4 0.1333 1.93410-2in Hg 3.34210-3 3.45510-3 25.4 1 345.4 13.6 3.38710-2 3.38710-3 3.387 0.491mm H2O 9.6710-5 10-4 7.35610-2 2.89510-3 1 3.93710-2 9.80710-5 9.80710-6 9.807
15、10-3 1.42210-3in H2O 2.45610-3 2.5410-3 1.868 7.3610-2 25.4 1 2.4910-3 2.4910-4 0.249 3.61310-2bar 0.9869 1.0197 750.06 29.53 1.02104 401.6 1 0.1 102 14.504MPa 9.8692 10.1972 7500.6 295.3 1.02105 4016 10 1 103 145.04kPa 0.98710-2 0.01 7.5 0.2953 101.97 4.016 10-2 10-3 1 0.145psi(lb/in2)6.80510-2 7.0
16、3110-2 51.715 2.035 703.07 27.68 6.89510-2 6.89510-3 6.895 1注：1Pa1N/m 2，1MPa1N/mm 2，1bar 10N/cm2 其中 1N(牛顿)=1kg m/s2=105dyne(达因)。psi=pound spuare inch7九、流量单位换算m3/min l/min m3/h CFM G.P.M(英) G.P.M(美)1 1000 60 35.315 219.97 264.1710-3 1 0.06 3.53110-2 0.22 0.26421.66710-2 16.667 1 0.5886 3.666 4.4032.8
17、3210-2 28.3168 1.699 1 6.229 7.4814.54610-3 4.5461 0.2728 0.1605 1 1.2013.78510-3 3.785 0.2271 0.1337 0.8327 1注：1gal(US)=0.83267gal(UK)=4qt(US)=3.7853L，1m 3=1000 L，1ft=12in，1in=8 英分=25.4mm ， 1 m3=35.32 ft3，1qt(夸脱)=0.25gal(US)CFM=ft3/min，G.P.M=gal/min十、功率单位换算表PS HP kW kgm/s ftlb/s kcal/s B.T.U/s1 0.9
18、8635 0.7355 75 542.5 0.1757 0.69731.0143 1 0.746 76.07 550.2 0.1782 0.70721.3596 1.34102 1 101.97 737.6 0.2389 0.94801.33310-2 1.31510-2 9.80710-3 1 7.233 2.34310-3 9.29710-31.84310-3 1.81810-3 1.35610-3 0.1383 1 3.32410-3 1.28510-35.691 5.613 4.186 426.9 3087 1 3.9681.434 1.414 1.055 107.6 778.0 0.
19、2520 1注：1kW=1kJ/s=860kcal/h十一、功与能单位换算表J kgm ftlb kWh PSh HPh kcal B.T.U1 0.10197 0.7376 6.27810-2 6.37810-2 6.37210-2 2.38810-4 9.47910-49.807 1 7.2285 5.27210-2 5.37010-2 5.36510-2 2.34110-3 9.28910-31.356 0.1383 1 6.37710-2 6.51210-2 6.50510-2 3.23910-4 1.28510-33.6106 3.671105 2.655106 1 1.3596 1
20、.3405 860 34132.684106 2.7105 1.953106 0.7355 1 0.9859 632.5 25102.686106 2.739105 1.981106 0.746 1.0143 1 641.6 25464187 427.2 3087 1.16310-3 1.58110-3 1.55910-3 1 3.9681055 107.61 778.16 2.93010-4 3.98410-4 3.92810-4 0.252 1注：B.T.U=British thermal unit，1J=1N m，1kcal=1kg十二、常用单位换算1 盎司(ounce)=28.35g
21、1V(伏特)=1W/A 1kVA(千伏安)=1.231.47kW1kcal/(kgK)=1B.T.U/(lb0R)=4.1868kJ/(kgK) 1m2=1.510-3 亩其中： 0R列氏温度 0R=0F460K开氏温度 K=2738十三、PSI 与 MPa 压力换算表PSI MPa PSI MPa PSI MPa PSI MPa PSI MPa1 0.007 41 0.283 81 0.559 121 0.834 161 1.1102 0.014 42 0.290 82 0.566 122 0.841 162 1.1173 0.021 43 0.297 83 0.572 123 0.848
22、163 1.1244 0.028 44 0.303 84 0.579 124 0.855 164 1.1315 0.034 45 0.310 85 0.586 125 0.862 165 1.1386 0.041 46 0.317 86 0.593 126 0.869 166 1.1457 0.048 47 0.324 87 0.600 127 0.876 167 1.1528 0.055 48 0.331 88 0.607 128 0.883 168 1.1599 0.062 49 0.338 89 0.614 129 0.890 169 1.16610 0.069 50 0.345 90
23、0.621 130 0.897 170 1.17211 0.076 51 0.352 91 0.628 131 0.903 171 1.17912 0.083 52 0.359 92 0.634 132 0.910 172 1.18613 0.090 53 0.366 93 0.641 133 0.917 173 1.19314 0.097 54 0.372 94 0.648 134 0.924 174 1.20015 0.103 55 0.379 95 0.655 135 0.931 175 1.20716 0.110 56 0.386 96 0.662 136 0.938 176 1.21
24、417 0.117 57 0.393 97 0.669 137 0.945 177 1.22118 0.124 58 0.400 98 0.676 138 0.952 178 1.22819 0.131 59 0.407 99 0.683 139 0.959 179 1.23420 0.138 60 0.414 100 0.690 140 0.966 180 1.24121 0.145 61 0.421 101 0.697 141 0.972 181 1.24822 0.152 62 0.428 102 0.703 142 0.979 182 1.25523 0.159 63 0.434 10
25、3 0.710 143 0.986 183 1.26224 0.166 64 0.441 104 0.717 144 0.993 184 1.26925 0.172 65 0.448 105 0.724 145 1.000 185 1.27626 0.179 66 0.455 106 0.731 146 1.007 186 1.28327 0.186 67 0.462 107 0.738 147 1.014 187 1.29028 0.193 68 0.469 108 0.745 148 1.021 188 1.29729 0.200 69 0.476 109 0.752 149 1.028
26、189 1.30330 0.207 70 0.483 110 0.759 150 1.034 190 1.31031 0.214 71 0.490 111 0.766 151 1.041 191 1.31732 0.221 72 0.497 112 0.772 152 1.048 192 1.32433 0.228 73 0.503 113 0.779 153 1.055 193 1.33134 0.234 74 0.510 114 0.786 154 1.062 194 1.33835 0.241 75 0.517 115 0.793 155 1.069 195 1.34536 0.248 76 0.524 116 0.800 156 1.076 196 1.35237 0.255 77 0.531 117 0.807 157 1.083 197 1.35938 0.262 78 0.538 118 0.814 158 1.090 198 1.36639 0.269 79 0.545 119 0.821 159 1.097 199 1.37240 0.276 80 0.552 120 0.828 160 1.103 200 1.379
