淺析壓縮機的現(xiàn)狀、發(fā)展及新型技術(shù)展望

許永成 侯林岐（陜西煤業(yè)化工集團天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

淺析壓縮機的現(xiàn)狀、發(fā)展及新型技術(shù)展望

許永成 侯林岐（陜西煤業(yè)化工集團天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

壓縮機在工業(yè)發(fā)展中應用較為廣泛，尤其是在煤礦行業(yè)中。本文筆者簡要分析壓縮機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展特點，并對我國現(xiàn)有的幾個典型壓縮機技術(shù)進行了概述和前景分析，從結(jié)構(gòu)原理解析了能夠?qū)崿F(xiàn)低成本和高效率的無余隙活塞往復壓縮機的可行性，使其能夠在煤礦工業(yè)上能夠發(fā)揮巨大的作用。

壓縮機；高壓縮比；壓縮效率；無余隙活塞往復壓縮機

現(xiàn)在，資源短缺是全球面臨的重大困難，很多資源不能夠再生，而有的資源再生周期較長，難以在短時間內(nèi)補足社會發(fā)展的需要，因此在現(xiàn)在的社會環(huán)境下，如何減少資源消耗已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展的目標，尤其是在煤礦產(chǎn)業(yè)，如何尋找出提高煤礦的利用率這一技術(shù)成為現(xiàn)在學者和技術(shù)人員的首要解決問題，壓縮機技術(shù)是目前改變的重心，尤其是現(xiàn)在我國工業(yè)發(fā)展越來越快，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品與人們的生活息息相關(guān)，壓縮機作為動力的器械和工程的重要性越來越突出，對此本筆者在此方面進行了闡述，為我國壓縮機技術(shù)改善提供理論資料。

1 往復活塞壓縮機工作特點及研究狀況

1.1 活塞壓縮機的優(yōu)點

通過對活塞壓縮機的觀察和實際操作發(fā)現(xiàn)，活塞壓縮機結(jié)構(gòu)簡單，并且制造技術(shù)很成熟，對加工的原材料和工藝要求較低，能夠加工很多產(chǎn)品，應用范圍較為廣泛，活塞壓縮機的這些特點突出其性價比高。此外，由于活塞壓縮機的活塞與氣缸壁之間安裝有彈性活塞，能夠減小高壓和低壓之間的漏氣量，此外還可以通過在活塞與氣缸之間添加潤滑油，減少漏氣量，并且提高排氣效率。

1.2 活塞壓縮機的缺點

活塞壓縮機由于采用曲軸連桿機構(gòu)驅(qū)動活塞往復運行，使得整個機械體積大，體重大，在運行過程中產(chǎn)生較大的噪聲和振動，因此很難實現(xiàn)高速壓縮旋轉(zhuǎn)活動，一旦旋轉(zhuǎn)速度提高，很容易造成排氣量不穩(wěn)定，但是如果能夠?qū)ふ页鼋鉀Q該問題的辦法，就能夠提高活塞壓縮機在市場上所占的比例，擴大其發(fā)展空間。

1.3 研究方向

通過分析上述活塞壓縮機的優(yōu)點和缺點可以發(fā)現(xiàn)，壓縮機制作成本低，并且制作工藝簡單，使其在我國工業(yè)發(fā)展中占據(jù)重要的地位，但是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)活塞壓縮機存在余隙容積問題，阻礙其發(fā)展速度，并且該問題在煤炭行業(yè)發(fā)展方面，一方面會對其他煤炭加工設(shè)備產(chǎn)生破壞作用，另外一方面還會影響煤炭產(chǎn)品的產(chǎn)出率，因此解決其余隙容積問題是未來活塞壓縮機發(fā)展的重要方向。

2 旋轉(zhuǎn)式壓縮機

轉(zhuǎn)子式壓縮機最主要的代表結(jié)構(gòu)是滾動活塞壓縮機，又稱為旋轉(zhuǎn)式壓縮機，但壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，工作效率高，但是由于滾動活塞式壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)間的相對運動速度較大，容易使零件之間相互摩擦，對儀器的損傷較大，影響儀器的使用壽命，此外，儀器中的滾動活塞做偏心運動，產(chǎn)生較大的旋轉(zhuǎn)慣性力，使儀器發(fā)出較大的噪音，雖然可以通過添加平衡塊，校正滾動活塞，但是也增加了儀器中的軸承承受壓力，對儀器也有損傷，總體來說，儀器產(chǎn)生的噪音比同量級的活塞壓縮機小，該儀器在未來發(fā)展中可以通過研究改善其滾動活塞的偏心運動，降低噪音，減少儀器損傷后在擴展其發(fā)展的空間。

3 滑片式壓縮機的發(fā)展

3.1 原理及其優(yōu)缺點

滑片式壓縮機其結(jié)構(gòu)內(nèi)部主要是在旋轉(zhuǎn)活塞上設(shè)置滑片，通過滑片伸縮使吸入氣體與壓縮氣體合并將被壓縮的高壓氣體排出，該儀器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸與活塞是同心定位的，圓形氣缸內(nèi)徑與旋轉(zhuǎn)軸是偏心定位的，壓縮機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)之間也存在較大的相對運動速度，各部件之間互相摩擦損傷較大，但是產(chǎn)生的噪音比活塞要說已經(jīng)產(chǎn)生的噪音小。

3.2 操作過程

滑片式壓縮機由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原因，其密封位置容易漏氣和易于磨損，這些問題是該壓縮機發(fā)展中面臨的難題，并且該壓縮機內(nèi)部的零件接觸面積較大，在低壓和高壓時候都會出現(xiàn)漏氣。因此該壓縮機制造需要使用較高質(zhì)量的材料，提高精細零件的加工精度，提高該壓縮機的性價比，在操作過程中，保證操作步驟規(guī)范，最大程度減少零件之間的磨損，延長儀器的使用壽命。

4 最新壓縮機——“無余隙”活塞壓縮機

現(xiàn)在新開發(fā)出來的壓縮機機型較多，大部分的壓縮機都是在以前壓縮機的基礎(chǔ)上對其結(jié)構(gòu)進行改變與完善，現(xiàn)在針對壓縮機中出現(xiàn)的漏氣現(xiàn)象，提出了一種無余隙壓縮機，該壓縮機中以錐形吸氣閥體為主的吸氣結(jié)構(gòu)裝置，讓活塞排氣運動時能夠使排氣閥片沖出氣缸，進入高壓區(qū)，此時的活塞、排氣閥片與吸氣閥塊3者之間即形成了沒有幾何空間的“無余隙”狀態(tài)的接觸，形成一個隔離的二元室結(jié)構(gòu)，補償了余隙的容積，將壓縮機的排氣效率提升到百分之百。“無余隙”活塞壓縮機在其運用上能夠很大程度的提高其工作壓縮比和排氣效率，但是其升溫速度較快，一般采用強制風冷方式或者用汽車發(fā)動機中的水冷方式解決氣缸散熱問題，因此，吸氣閥裝置中的吸氣閥體的具體結(jié)構(gòu)進行符合要求的最佳設(shè)計是未來研究的重要方向。并且將該壓縮機用于煤礦行業(yè)，對于降低環(huán)境污染，提高煤炭的利用率有重要的意義。

5 結(jié)語

壓縮機在現(xiàn)代工業(yè)中有重要的作用，并且在人們的生活中應用也較多，例如冰箱的制冷機核心部分就是壓縮機，在煤炭行業(yè)的煤炭加工部分使用的大型器械中也含有壓縮機，上述敘述的四種壓縮機中，結(jié)果都緊湊，但是活塞壓縮機、旋轉(zhuǎn)壓縮機和滑片壓縮機都存在噪音大，零件磨損等情況，降低儀器的使用壽命，對于提出的無余隙壓縮機，具有較強的節(jié)能效果和低噪音等優(yōu)點，成為現(xiàn)代的活塞壓縮機的替換品，在煤炭行業(yè)也有較多的應用，但是也需要對其進一步完善和提升其功能作用，保證壓縮機在現(xiàn)代工業(yè)中有較大的發(fā)展空間。

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