1、 http:/柴驱风冷移动式空气压缩机设计知识(3)柴驱风冷移动式空气压缩机设计知识（2）后续内容4.9 悬架及前后轴迄今，无论是单轴还是双轴结构的柴动活塞机，其悬架多采用钢板弹簧。钢板弹簧经前耳支架和后吊耳支架与车架连接，前、后轴均通过 U 型螺栓固定于钢板弹簧之下，承载后，弓型钢板弹簧弓高降低，弦长随之加大时推后吊耳向后摆动，后支点后移，以适应弦长之增大。各型钢板弹簧在不同载荷下均有弓高变形量及最大允许载荷之数据，选钢板弹簧不但要考虑静载荷，还要顾及不平路面所造成的冲击载荷，最好选择恶劣路面实测最大变形量。任何情况下，弓形都不应被压平直。笔者在使用钢板弹簧过程中感到弓形钢板弓高尺寸本来就大
2、，再加上前支架，后吊耳支架，总高更大，致使机组重心高，稳定性差。考虑到在重载运行中，路面不平颠簸时虽然钢板弹簧弓高会降低，但在钢板弹簧与车架之间仍有相当距离，如将车轴由钢板弹簧之下移至钢板之上，可使重心降低钢板各叠片厚度及轴径之和的高度。注意在车轴上缘至车架下平面须留有足够的安全距离，防止轴碰车架。笔者曾在不同机型试用过，效果甚好。柴动活塞机最大规格 18m/min，其机组“吨位”相当于 130 型 2-3 吨轻型货车，选用钢板弹簧时存在如下问题：汽车悬架除用钢板弹簧外，还辅以减震器，而柴动活塞机却仅采用钢板弹簧。如果仅是选用 130 车之钢板弹簧则弹力不足;如采用中型货车的钢板弹簧，承载能力
3、虽不成问题，但该类钢板弹簧前后耳距离最小 1400mm 以上，比 130 汽车钢板弦长至少大 200mm，用于轴距较小的柴动空压机上，弦长大的前后钢板弹簧将互碰。虽可向专业厂家订制大弹力小弦长的专用弹簧，但批量小，价格高且供货进度难以保证。18m/min 柴动活塞机没有采用传统的钢板弹簧，而参照汽车扭杆弹簧结合自身特点，改为叠片扭簧。http:/4.9.1 具体结构a 鉴于实心扭杆弹簧，如果截面大，强度高，但扭转刚度过强，若截面小扭转刚度可以，但强度不足，不适于柴动活塞机这种既要承受较重载荷，又要高弹性之需求，为此，将实心改成多片薄钢板叠合为接近方形截面的组合，获得强度弹性俱佳的叠片扭簧;b
4、前后轴采用无缝管，将内方外圆之固定环焊于钢管孔内中部，使叠片扭簧贯穿空心轴筒，与固定环方孔紧配合，悬于固定环两端外之叠片扭簧则可各自独立扭转变形;c 前弯臂有方孔的一端与悬伸出轴筒之外的叠片扭簧紧配合，方孔之外圆伸进轴筒与轴筒内孔的衬套活动配合。前弯臂另一端形状与汽车前轴的拳形端头相同，伸进转向节的上下耳之间，装上主销后构成铰链机构，转向节的轴伸端经内外滚锥轴承连接前轮毂及其上的轮辋轮胎。左右前弯臂镜像对称，分置于空心轴筒之两端;d 各弹簧片两端均钻有螺栓孔，叠片扭簧伸出弯臂方孔之外，叠片外侧各置挡片后用螺栓螺母将挡片及弹簧片紧固成一体，则弯臂被挡在轴端与挡片之间，只能绕轴中心摆动而不能轴向窜
5、动;e 轴筒上焊左右轴座，经螺柱螺母固定于车架下平面。轴座与叠片弹簧沿周向的方位应形成弯臂向车行方向的后斜下方倾斜，与水平方向形成约 18-20的夹角。http:/f 后轮轴与前轮轴差别仅是无转弯功能，后弯臂上端与前臂弯相同，其斜下方一端是锥孔，后轮仍用前轮毂，以一直轴取代转向节，一端与前轮毂链接，另一端与弯臂锥孔紧配合。车架及其上之所有重物经前后弯臂压在支承于路面上的前后车轮上，叠片扭簧受力后产生扭转弹性变形，实施缓冲减振之功能。4.9.2 设计要点a 叠片扭簧之单片弹簧钢板的长宽厚及片数均影响其扭转弹性，选材时力争使多片弹簧叠合成的截面接近正方形。在周长相等的情况下正方形比矩形截面面积大，
6、可获相对大之强度和弹性，且正方形的外接圆相对矩形为小，固定环方孔的外接圆亦小，则空心轴内径随之而小，从而可使空心轴筒外径不致过大;叠片扭簧单片弹簧选用弹簧钢带截成所需长度。经查弹簧钢带国标：宽厚尺寸规格有 508 规格，6 片可叠合成 5048 接近正方形的截面，正好与 957 无缝管前后轴筒匹配，适用于 18m3/min 柴动活塞机。如排量再大者，可选用 6360 截面之叠片扭簧。一种规格叠片扭簧通用于多种机型，其扭转弹力对某些机型可能存在扭转弹力过强或过弱的情况，对此，可通过加长或缩短固定环长度，改变叠片扭簧在固定环两端面以外悬伸长度的办法改变扭转弹力，以适应不同机型之需求。如果所需固定环
7、过长，可采用 2 段短固定环，使两者拉开距离至所需长度焊于轴筒内，其与整体长固定环作用相同;b 叠片扭簧与固定环及弯臂方孔的配合对于任何方形孔配合，均是只需一个方向配合，而相差 90的另一方向配合无实用价值，预留一定间隙即可。对于叠片扭簧与固定环及弯臂方孔的配合亦同此理。配合的方向按弹簧钢板厚的方向，钢带国标对厚度尺寸公差规定不严，多片叠合后的配合尺寸公差更大，同时还须考虑钢带不平，叠合后不能完全贴合，也影响配合。另外，此固定环尚须顾及叠片弹簧装配时超过其长度的 1/2 须贯穿其方孔，亦影响配合，经试验，预留 1.0-1.3间隙，既能装得进去，又能使相互保持一定的紧度，避免车轮对轴筒相对松旷。
8、弯臂与叠片扭簧的配合长度短，且位于轴筒两端之外，影响因素少，易装配，一般预留 0.8-1.0 间隙，可获得比固定环处更紧的配合，确保长期振动冲击下不松旷。对于无须配合的钢板宽度方向，预留 1.4-1.6 便可保装后尚有间隙，本来此方向间隙再大亦可，之所以不令间隙过大，意在不使方孔外接圆过大，免得固定环外圆无谓增大。须知无缝 钢管的外径及壁厚规格分档，档与档之间尺寸相差较大，有的尺寸虽有很小的增加便可能使所选钢管落入大一档规格，造成不必要的批量性浪费。鉴于钢带厚度尺寸公差较大，为避免发生厚片与厚片或薄片与薄片钢板叠成一个组合，造成各组合总厚度相差很大，将产生或过紧或过松的不良配合。用分组选配的方
9、式将厚片与薄片相互搭配，可使各组合的叠合厚度相近，鉴于同一卷钢带厚度一致，而不同卷厚度http:/不一定相同，由供货单位展平切段后分组选配较简便，分组后用铁丝穿过二端螺栓孔筒，易捆扎便于管理。为避免叠合钢板对不齐装不进，弯臂方孔，特别是位于轴筒中部的固定环方孔，装入端须有较大倒角，从而保证装配顺利;c 前弯臂与前轮的连接前弯臂斜下端的形状尺寸应与所用转向节配套的汽车前轴拳形端形状尺寸相同，用主销将弯臂下端与转向节的上下耳连接成铰链机构，以实现前轮转向。前弯臂下端主销孔的内倾角度应按所选转向节的既定内倾角定，比如 BJ130 转向节，其主销孔与垂直面夹角 8.5，其中有 1是预留前轮外倾的，8.
10、5-1=7.5即是主销内倾角，故前弯臂下端的主销孔与垂面夹角应是 7.5，总装后形成主销内倾为 7.5，前轮外倾为 1;d 叠片扭簧之扭转变形量的设定笔者对叠片扭簧尚无可用之计算公式，仅凭经验设定，就 18m/min 柴动活塞机而言，前后弯臂向后斜下方倾斜与水平夹角约 20左右，总装后重载之下叠片扭簧产生扭转变形，弯臂与水平夹角约降至 8-10，在有冲击的凹凸不平的砂石土路上试车，弯臂与水平夹角至少应有 4-5夹角，笔者认为在任何情况下该夹角不应低于 3。叠片扭簧较之钢板弹簧结构简单、外形尺寸小，可有效降低机组重心高，制造简单，成本低。特别是：虽然左右车轮位于同一根轴上，但叠片扭簧经固定环从中
11、间分成左右两悬臂，装于两端的左右车轮，可以单独运动，互不干扰，从而具备独立悬架之优势，减少车架在不平路面行驶时的振动，有助于消除转向轮不断偏摆的不良现象，从而获得提高运行速度之利。须知，只有轿车这种高档汽车才舍得采用独立悬架这种贵重结构形式，而简单的叠片扭簧却可兼得独立悬架和非独立悬架之双优势。4.10 转向节及前后轮转向节是实现前轮转向的关键零件，承受汽车运行中的各种冲击载荷，强度刚性要求高，系由专业厂家制造的 40Cr 模锻件。18m/min 柴动活塞机之“吨位”与 130 系列汽车相近，采用 1030 汽车的转向节，配以 1030 汽车之前轮毂，按 GB516 配套 6.50-16 轮胎
12、，10 层级，载荷 975kg，5.5F-16 轮辋，偏距 102，轮胎螺丝孔分布圆 190，轮毂安装定位孔 140，以及主销及其配套件，汽配市场有主销修理包，内含主销、端面轴承、铜套、楔形锁销、调整垫及盖帽等系列配件，无需自己操心配套。4.11 牵引转向系统http:/汽车转向是由司机操纵方向盘，经一系列连杆机构使前轮偏转一定角度，实现汽车转弯。而柴动活塞机则是机动车拖拉柴动空压机，转弯时，由牵引杆拨动转向系统实现柴动空压机之前轮转向。汽车转向操纵系统由简单的连杆机构组成，而柴动活塞机之牵引转向系统又较汽车操纵机构更加简单(这对活塞机设计者不值详述，略)。仅提及两件值得关注的问题：a 常见各
13、种柴动活塞机的牵引杆不是弯曲变形就是被补焊的伤痕累累，笔者先前也曾一再被要求将牵引杆加固加长，唯恐不结实。笔者对此有不同看法：所谓牵引杆，意在拖拉而非“横别”，纵观牵引杆的破损均系扭曲弯折而非拉断，关键是前轮转向角太小所致。诸位不妨统计一下，各型柴动空压机的前轮转向角有多少超过25的?反观机动车的前轮转向角有多少是小于 30的?柴动空压机经常途经各种恶劣路面，如果机动车以较大前轮转向角转弯时，被牵引的柴动空压机之前轮转向角小于机动车前轮转向角，则柴动空压机之前轮将被侧向拖滑，牵引杆此时受到的不是拉力，而是横向弯矩。倘若路面不平或车轮陷入软土路面，侧向拖滑阻力剧增，牵引杆所承受的弯曲应力随之剧增
14、，而牵引机动车仍在拖拉转弯，牵引杆能不损坏吗?牵引杆越长越易别弯或别断。笔者浅见，柴动空压机前轮转向角至少应大于 30，牵引杆长度 1.6 米足以确保牵引车与柴动空压机在转弯时互不相碰，再长则有害无益。叠片扭簧虽有诸多优势，但存在前轮转向角不易增大的不足：采用叠片扭簧其前轮至轴端距离较小，在转弯时前轮轮辋与前弯臂上端最先接触，这犹如单侧刹车的接触将导致翻车事故。为此设计时须保证在前轮转向角达最大时，两者不准相碰，在适当位置设可调止动螺丝或挡块限位，防止发生此危险的接触。加大轮辋与前弯臂上端距离的途径：a 加大前弯臂上下两端之轴向距离前弯臂类似一端固定的悬臂件，既承受交变载荷又承受巨大的冲击，须
15、有足够的强度及刚性，上下两端轴向距离宜小不宜大，不到万不得已，最好别增大;b 采用大规格轮胎通常采用 6.50-16 轮胎，配套 5.5F-16 轮辋足以适用，为增大，前轮转向角，可采用7.00-16 轮胎及相应轮辋，此可使弯臂上端与轮辋沿径向距离加大则前轮转向角随之加大。http:/大于 7.00-16 轮胎虽能使前轮转向角更大，但轮胎过大不宜选用;c 选用大规格转向节转向节主销孔中心线与其轴伸端轴心延长线的交点至内轴承端面的距离影响轮胎至轴端距离，比如 1030 汽车之转向节该尺寸是 50，1041 汽车转向节是 58，距离加大 58-50=8mm 前轮转向角约可增大 5。若经改用 7.0
16、0-16 轮胎及 1041 转向节后，前轮转向角还达不到 30的话，方可适当增大弯臂上下端轴向距离。5、柴动螺杆机设计的几个问题18m/min 以上中低压柴动螺杆机需求日渐旺盛，现以 22m/min，排气压力 1.3MPa 柴动螺杆机为例探讨几个设计问题。5.1 柴油机的选择常见宣传柴动螺杆机采用进口柴油机的广告，笔者也知道国外有几种品牌柴油机名声显赫，不过在调研中也获知国内几种型号柴油机无论性能、排放水平以及可靠性等均可满足柴动螺杆机的需求，价格适中，特别是售前售后服务更具优势，何必舍近求远去国外烧钱呢?GB19153 颁发之后对空压机节能要求越来越严格，据节能形势，主机能效按 2 级设定较
17、为稳妥，为使驱动功率留有余地，轴功率按输入比功率 2 级至 3 级之间的数据，以10kW/(m/min)计算所需轴功率：1022=220 kW，据此选择柴油机，经查 XX 厂增压中冷柴油机工程型标定功率/转速为 277 kW /2200r，12h 净功率为 2770.90.9=224.4 kW，厂家答称无须另加储备功率，可以满足 220 kW 轴功率之需。排放等级国符合环保要求。5.2 螺杆机与柴油机旋转方向的匹配柴油机旋向除特殊需求，全国统一，而螺杆机的旋向却是既有右旋又有左旋，鉴于尚未见到头尾双轴伸之螺杆机，也没有哪个厂家可以接受改变旋向的订货，因此有相当数量螺杆机的旋向与柴油机相反。无奈
18、之下螺杆机厂家采取附加增速齿轮改变轴伸旋向的下策，去适应柴油机之旋向。此法存在：a 齿轮传动效率 97-98%，仅此一项便使功耗无谓增加 2-3%;b 增速齿轮装置使主机售价至少增加万元以上，尽管并不需要增速，比如有的“增速”齿轮速比 0.947:1 还有点减速，被蒙在鼓里的用户却为此掏钱买单;c 螺杆机只有螺杆机油，其强项是耐高温、抗氧化和高闪点，而非高速旋转的增速齿轮最需要的润滑性能。在加载工况因油分压力高、油压高，尚可弥补润滑性能低的缺憾，http:/但在卸载工况油分压力低，为弥补油压低之不足，人为提高油分压力以提高油压，致使能耗因之增高;d 螺杆机为防止起动电流大冲击电网和本电动机，而
19、采用常闭型进气阀，起动时油压建立滞后，高速齿轮因之受损。带有增速齿轮装置的螺杆机齿轮易损这不争的事实，使螺杆机可靠性高的卖点无端蒙羞;e 增速齿轮箱使螺杆机外形尺寸和重量增大，使螺杆机尺寸小重量轻的优势失真。当初螺杆机的旋向是如何设定的?螺杆机在柴油机诞生 42 年后才问世，且其初衷是用于柴油机增压，对柴油机的旋向是早就知道的，恐怕也能预知将存在柴油机驱动的前景，怎么还能出现与柴油机旋向相反的尴尬呢?当今螺杆机设计和制造技术早已驾轻就熟，不知是否有改变旋向的计划。为数不少的组装企业，面对国内外多少性能优异、旋向适配的螺杆机于不顾，偏要选那存在诸多不足之增速比为 1:1 的高价螺杆机头呢?5.3
20、 柴油机的怠速需适当提高怠速是柴油机对外无功率输出，保持稳定运转的最低转速，仅适用于起动暖车，停机前均匀散热之用，宜低不宜高。鉴于螺杆机与柴油机之间系通过联轴器直联，虽然螺杆机及联轴器的起动惯性不大，转动阻力矩较小，但这毕竟是柴油机调定怠速时没顾及的负荷。若按原怠速的话，恐怕影响怠速之稳定且怠速排气冒黑烟，笔者浅见，将怠速提高至 800r/min 为宜。虽然从理论上讲怠速提高油耗将有所提高，低温运转磨损亦有加重趋势，但转速增量有限，负面影响可忽略不计。5.4 螺杆机的冷却需柴油机代劳螺杆机轴伸与柴油机直联，没有多余的轴伸传动冷却风扇，电动螺杆机是用单独小电动机驱动风扇，而柴动螺杆机无电，无小电
21、动机驱动风扇，均是将螺杆机的油散热器与柴油机之水散热器并列，共用柴油机风扇扇风冷却。对于增压中冷型柴油机的油散热器则是与水散热器及中冷散热三者并列，三合一散热器较之二合一散热器所需之冷却风扇散热能力要大得多，如下仅对三合一散热器结构形式，技术要求如何设定及改换冷却能力大的新风扇等的相关问题加以探讨。a 三合一散热器的结构形式柴油机原有之水散热器，中冷散热器及原有水、空气管路已不适用。三种散热器各有不小的外形尺寸，共有 6 条粗细不等的进出管路如何排列布局，将涉及各介质的流程、装拆维护乃至机组的布局及外形尺寸。http:/笔者见到的三合一散热器均是各散热器竖置左中右并列，各自的进出口分接于上下部
22、，左右两侧之散热器的进出管路分别挤在同名散热器之侧，中间的散热器进出管不是向左便是向右横移后与相关部位连接。此种布局的三合一散热器横向尺寸甚大，至少超过 2m，6条管路显得松散凌乱特别是中冷散热器进出管直径至少中 70 以上，位于一侧转弯不易。考虑到：增压器位于柴油机排气侧上方，其进出口均位于柴油机之上部;水泵进口位在柴油机中部，节温器位在另一侧之中上部;螺杆机油散热器进出油管位于主机之下部。据此，将三合一散热器设计成横置上中下并列，位于上部的中冷散热器之进口与增压器出口水平相连，另一侧的出口与同侧的柴油机进气口水平相连，粗大的进出气口接头位于方形三合一散热器与圆形风扇罩相交上方的左右角的空档
23、处，互不干扰;位于三合一散热器中部的水散热器 50/45 的进出水管接头分别与两侧中上部的水泵及节温器连接;位于三合一散热器下部的油散热器之进出口经细长的进出油管与螺杆机下部相连。看似简单的转 90，使各散热器之进出管路分上中下三层有序排列，使令人头疼的中冷散热器粗大管路不易排列的难点迎刃而解。b 三合一散热器的设计与制造迄今，螺杆机散热器均是由专业的铝翅片散热器厂家按螺杆机厂提供的初步结构设想，及柴油机的标定功率、水泵流量、增压器的流量、出口温度及压力、螺杆机的容积流量、排气压力、轴功率以及三合一散热器的水、空气、油的进出口要求进行设计。考虑到柴动空压机用柴油机与车用柴油机工作有所不同，汽车
24、除加速、爬坡外，多在经济转速下运行，水温常在 80-90，而柴动空压机约 75%的时间在额定状态运行，约25%的卸载状态下既频繁又短暂，水温多在 85-95，炎热时也有 95-97，若超过98则属设计失当。具体要求如下： http:/初始阶段还须提出三合一散热器高宽的尺寸要求，其目的在于：常见 20m/min 以上中低压柴动螺杆机高宽尺寸多在 22002100，个别品牌样本自称其高度 2450。试想柴动螺杆机用户工地是在野外山地，途径路面崎岖、路窄、弯急、土埂壕沟是家常便饭，这样庞然大物的通过性和稳定性恐怕值得再考虑。考虑到：柴动螺杆机组宽度尺寸取决于三合一散热器的宽度尺寸及油分在机上的布置，
25、好在适当加长车架可有效减小油分横向占位，故三合一散热器的宽度尺寸便成为决定性因素。机组高度尺寸受制于三合一散热器和增压器的高度尺寸，鉴于增压器有降低高度的对策(见后文)，三合一散热器亦成决定因素，如能将其高 宽大约控制在 17501650，则机组的高宽便可约束在 20001900，这就达到了良好的瘦身效果。散热器厂据此计算提出首轮设计方案，经与螺杆机厂非止一次的协调修正后，散热器厂家提出的三合一散热器所需之风量、风压及功耗的新风扇还须等待能否寻得适用的商品风扇，以及交柴油机厂审核确定能否接受新风扇这两道关卡。5.5 寻求新风扇是个麻烦事冷却风扇和三合一散热器二者对于冷却相辅相成缺一不可。三合一
26、散热器所需之风量、风压，柴油机原冷却风扇能力不足，须改换大风扇。风扇看似简单，其实不然，当今风扇虽有成熟设计计算程序，但计算公式中的经验数据不是唯一值，而是一个范围，这取决于设计者的经验，计算结果往往尚需试验验证并予修正方能获得正果。国内轴流风扇品种众多市场巨大，汽车工业所用的风扇也有庞大的产供销产业，但却罕有适用者。按需搜索结果，大多是合资或外资厂家才有相近风扇可供选择。考虑到风扇外径大、叶片长对强度刚性要求高，可靠性难保不出问题，且功耗亦相对较高，一般外径 850-900 较为适用。初选之风扇须交柴油机厂审核认可，这是因为柴油机原风扇的功耗肯定没有新风扇功耗大，哪怕其有储备功率，但是否能满
27、足新风扇的功耗，以及传动皮带能否驱动增大后的功率，只有柴油机厂家才能说得明白。另外，新风扇与原风扇连接法兰的连接也须验证是否可行，这需由空压机厂居中协调。如果风量风压相差不大，请散热器厂研究是否予以认可，反正设计不是 1+1=2 那么不可变动。如散热器厂不认可，则需另寻风扇，一般最多经二个回合的整改都能圆满解决，至于连接不合之事，柴油机厂可增设转接座多能解决。设计人员对此类反复整改，事先应有一定的思想准备，这不像买白菜随便挑几颗那么简单。5.6 增压器在机上的位置http:/柴油机的增压器通常有两种位置，常见的是位于各缸中部排气管上方，另一种是位于飞轮壳上方空挡处，有专用的排气管连接，柴油机用
28、户可按所需，在二种位置中任选其一。笔者浅见，柴动螺杆机的高度大多取决于增压器的高度，增压器位于飞轮壳上方相对在机身上方至少低 250300。因有次高的散热器，虽不一定等量降低此数，却可使机组的高度按次高的散热器而定，预期约可降低 200230，这对降低机组高度意义重大。比如斯太尔汽车之增压器便是位于飞轮壳上方，坐落在柴油机上方的平头驾驶室的高度因之而降低。5.7 柴油机对空滤的要求更甚于空压机柴油机在高温高压下运行，工况远比空压机恶劣，对空滤的要求比空压机更高(注意勿将此相对而言的说法误解为空压机空滤的要求可以放松)。笔者当年调研时，曾见某型柴动空压机运行中柴油机排气不但冒黑烟，而且烟中夹杂有
29、目视可见之黑色块状物，随风漂游，柴油机排故者一上来就怀疑空滤可能有问题。当检视柴油机之双级空滤堵塞报警器的绿色标志并未由绿转变成红色，外观未见破损，随之将排故目光转向机油滤清器。当将离心式机油滤清器拆开后，见到壳内壁附有很厚的沉积物，细看后确认是油和粉尘之混合物。听空压机司机讲，该机开机不过数月，哪来这么多粉尘?柴油机排故者立马回过头来拆检双级空滤，发现其纸滤芯稍有破损，这不但不使流动阻力增加，反而是更加通畅，堵塞报警器当然不会由绿转红报警。此故障幸好发现及时，没造成严重后果，但却给人以启示：单靠司机自觉经常检视难保空滤正常功能。老实讲，这还是在城郊基建工地，对于大量运行于野外山地风向多变的钻
30、机、风镐等作业工地上，工作时产生的大量粉尘经常随变向之风漫天飞扬，无法按常规那样避风防尘，在如此恶劣环境下柴油机传统的双级空滤除需防滤芯破损之外，尚需进一步提高滤清效果。现代高速柴油机已在双级空滤的基础上发展成三级空滤，比如常见之“排气引射式预先过滤装置”前置于双级空滤之前，为减轻二级空滤之负担，获得相当满意之预滤效果，还有沙漠型、离心型前置滤清器等亦都见于实际应用。考虑到排气引射预过滤装置自柴油机排气管口始向上高至少 650，对于用在有驾驶室的如装载机之类的设备，该装置位于驾驶室旁，并不显大。但对柴动螺杆机而言，这就太高了，效果虽好却不能选用。有种离心式前置滤清器，利用简单的离心机构可有效预
31、先滤掉甚多尘沙，其圆柱形外形虽很大，因其滤后出口可用软管转弯接入二级空滤，而柴动螺杆机罩壳很大，其空闲空间亦大，如将空闲空间上方之罩壳顶部下沉上大下小之圆台形凹坑，将离心式前置滤清器沉降在凹坑内，则可避免机组高度增高，可为柴油机延寿做出一定贡献。5.8 前后轮之间无论何物，不可距路面过近http:/常见柴动螺杆机前后轮之间，置柴油箱或其他杂物，距路面甚近，有如机场接送客大轿车前后轮之间挡板紧贴路面一样。须知机场路面平直无物可碰，而柴动螺杆机常通过崎岖不平土埂壕沟砂石土路，遇有土埂或车轮陷入土坑，则前后两轮之间距路面过近，必碰无疑。如是柴油箱触碰路面，轻者油箱变形，重者破损漏油，山地野外无备件可
32、换，为防爆炸又不可补焊，奈何!可参照与柴动螺杆机“吨位”相近的载重汽车及越野车的最小离地间隙在 240-300 之间酌选，以策安全。5.9 柴动螺杆机亦如柴动活塞机一样不设柴油箱量大面广的 18m3/min 以上中低压柴动螺杆机标定功率至少超过 200kW 接近 300kW，按全负荷最低油耗 220g/kW?h 计其 8h 所需多少柴油?硕大无朋的柴油箱置于何处?不如从机旁必备的大油桶直接吸油来得简单实用，设计者不必为布置柴油箱犯愁，且罩壳内宽绰，维护空间大，也为司机免去经常上油之苦，何乐而不为?5.10 柴动螺杆机的底盘可与柴动活塞机底盘通用。5.11 柴动螺杆机的容调笔者对柴动螺杆机由当初
33、之节流容调转而广泛采用经济性上佳的转速调节方式赞叹不已，期望电动螺杆机早日实现滑(转)阀转速容调取代高能耗的节流容调。6、柴动活塞机的气量调节我国柴动活塞机量大面广，在长期使用过程中，对现有的两种不同调节方式，不但业内互有争议，就连用户也介入其中，竟以调节方式判定空压机之优劣，据以决定采购意向。对此有必要予以深入探讨。柴动活塞机现有两种调节方式并存：一种调节方式是：活塞机与柴油机经离心离合器连接，每当用气量小于供气量时，系统气压随之升高，超压空气压开调节阀进入转速控制器，将柴油机油门由最大拉至最低，柴油机由额定转速直降至怠速，降速过程中离心离合器自动分离，活塞机停转，吸气与排气随之停止，系统气
34、压便停止升高，随着继续用气，气压开始下降，约至 0.55MPa 时，调节阀关闭，转速控制器失去超压空气作用，将油门由最小推至最大，柴油机则由怠速直升至额定转速，升速过程中离心离合器自动接合，活塞机在柴油机驱动下恢复正常进气和排气。另一种调节方式是：每当用气量小于供气量时，系统气压随之升高，超压空气压开调节阀进入减荷阀，将活塞机进气口关闭，吸气和排气随之停止，系统气压便停止升高，柴油机驱动空转的活塞机，转速由额定转速升至最高空转转速。随着继续用气，系统压力逐渐下降，约至 0.55MPa，调节阀关闭，减荷阀失去超压空气作用后，吸气口开启，活塞机恢复正常吸气和排气，柴油机转速则由最高空转转速降至额定
35、转速。http:/两者的区别是：卸载时，前者柴油机由额定转速降至怠速，后者是柴油机由额定转速升至最高空转转速。争议的焦点是：转速低磨损轻，可靠性高，油耗低节能;后者转速高磨损重，可靠性低，油耗高，不节能。拥戴第一种调节方式的是多数派，尤其是用户几乎 100%强调节能说。笔者看好第二种调节方式，具体分析如下：6.1 油耗低之说仅凭表象，存在片面性。笔者为此请 XX 柴油机厂对用量最大的 6135 柴油机实测怠速与最高空转转速两工况油耗，结果是后者油耗是前者的 3.8 倍，这是静态数据。但在实际动态运行中，每次调节，柴油机的转速均是在额定转速与怠速两个极端急降快升，有如轰油门，突突突冒出一股股浓烟
36、，这浓烟是燃油没完全燃烧的产物，这也是能源浪费，将此损失计入油耗的话，天平将向哪方倾斜?6.2 怠速不宜频繁发生，持续时间不应超过 3-5min国人选购空压机普遍偏大，运行中常因供气量大于用气量而频繁的由加载工况转入卸载工况，即额定转速经常转换成怠速，而卸载持续时间超过 3-5min 更不少见，螺杆机使用说明书中均有卸载时间超过 15-30min，由 PLC 控制自动停机的内容，从旁证实长时间卸载的客观存在。频繁加卸载变换，柴油机转速急降快升，内部燃烧质量因反复突变而恶化，离心离合器频繁分离接合冲击不止，使柴油机和活塞机均不停的遭受额外损伤，较之怠速节油之说孰轻孰重?6.3 转速高可靠性差之说
37、是个伪命题a 活塞机人士对高转速的恐惧心理殃及柴油机v 型活塞机历来采用同步转速 1000r/min 的 6 极异步电动机驱动，上世纪八十年代由国外传入以同步转速 1500r/min 之 4 极异步电动机驱动的高速短行程设计理念，一些企业匆忙跟进开发，在遇到一些没预料到的问题后，又悄然退出，从此在众多企业领导和技术人员中产生排斥高转速的心理，以至对柴油机高转速也难以接受(高速短行程是非成败非拙文议题，盖因高速之说而被顺便提及)。b 柴油机最佳状态在标定转速当今柴油机车用型 2900r/min，工程型 2100-2400r/min 早已不在话下。高速柴油机之热动力计算、转动件之动平衡、转动惯量、
38、材料、热表面处理、制造精度、装配间隙乃至润滑、冷却等均按高转速设定，在标定转速及相近转速下性能、可靠性俱佳，而在低转速下，因燃烧不充分，自洁能力下降、积炭加重，低温低速下润滑不良，http:/燃烧恶化、油耗升高、性能降低、转动件因不在最佳平衡状态运转振动大、内部负荷分配不佳、磨损加剧，而且怠速仅能维持不对外输出功率的稳定运转，不能超过 3-5min。相对于第一种调节方式，第二种调节方式卸载时柴油机由标定转速升高至最高空转转速，其大小取决于调速器的稳定调速率，工程型的稳定调速率为 8-12%，即最高空转转速最高不大于标定转速的 12%，此亦接近最佳状态转速范围。笔者就两种不同调节方式曾向多家柴油机厂请教，对方从柴油机角度看，无一例外的认为第二种调节方式优于第一种调节方式。c 空压机的最佳状态亦在额定转速空压机亦同柴油机一样，是按特定的技术条件设计的，偏离额定工况越多，越趋不利。第一种调节方式每一次调节均经历由额定转速急降至零速，再快升至额定转速，这反反复复的转停交变对启动惯性力大，摩擦阻力大的活塞机之潜在损伤与怠速节油孰轻孰重?用户对空压机的首要需求是可靠性，而活塞机频繁的启动、停车过程中所增加的高值高频冲击应力，易造成阀片及弹簧早期损坏，没有稳定运转谈何怠速节能?第二种调节方式每一次调节，其转速的变动量最大不过 12%，且是在最佳转速左近运行，其优势不言而喻。
