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

淺析壓縮機(jī)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(tuán)天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

壓縮機(jī)在工業(yè)發(fā)展中應(yīng)用較為廣泛，尤其是在煤礦行業(yè)中。本文筆者簡(jiǎn)要分析壓縮機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展特點(diǎn)，并對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的幾個(gè)典型壓縮機(jī)技術(shù)進(jìn)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(fù)壓縮機(jī)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(jī)；高壓縮比；壓縮效率；無余隙活塞往復(fù)壓縮機(jī)

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(zhǎng)，難以在短時(shí)間內(nèi)補(bǔ)足社會(huì)發(fā)展的需要，因此在現(xiàn)在的社會(huì)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(biāo)，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(xué)者和技術(shù)人員的首要解決問題，壓縮機(jī)技術(shù)是目前改變的重心，尤其是現(xiàn)在我國(guó)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(jī)作為動(dòng)力的器械和工程的重要性越來越突出，對(duì)此本筆者在此方面進(jìn)行了闡述，為我國(guó)壓縮機(jī)技術(shù)改善提供理論資料。

1 往復(fù)活塞壓縮機(jī)工作特點(diǎn)及研究狀況

1.1 活塞壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

通過對(duì)活塞壓縮機(jī)的觀察和實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)，活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且制造技術(shù)很成熟，對(duì)加工的原材料和工藝要求較低，能夠加工很多產(chǎn)品，應(yīng)用范圍較為廣泛，活塞壓縮機(jī)的這些特點(diǎn)突出其性價(jià)比高。此外，由于活塞壓縮機(jī)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(rùn)滑油，減少漏氣量，并且提高排氣效率。

1.2 活塞壓縮機(jī)的缺點(diǎn)

活塞壓縮機(jī)由于采用曲軸連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)行，使得整個(gè)機(jī)械體積大，體重大，在運(yùn)行過程中產(chǎn)生較大的噪聲和振動(dòng)，因此很難實(shí)現(xiàn)高速壓縮旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，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(jī)在市場(chǎng)上所占的比例，擴(kuò)大其發(fā)展空間。

1.3 研究方向

通過分析上述活塞壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，壓縮機(jī)制作成本低，并且制作工藝簡(jiǎn)單，使其在我國(guó)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(jī)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(huì)對(duì)其他煤炭加工設(shè)備產(chǎn)生破壞作用，另外一方面還會(huì)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(jī)發(fā)展的重要方向。

2 旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)

轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)最主要的代表結(jié)構(gòu)是滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)，又稱為旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，但壓縮機(jī)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(dòng)活塞式壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較大，容易使零件之間相互摩擦，對(duì)儀器的損傷較大，影響儀器的使用壽命，此外，儀器中的滾動(dòng)活塞做偏心運(yùn)動(dòng)，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(dòng)活塞，但是也增加了儀器中的軸承承受壓力，對(duì)儀器也有損傷，總體來說，儀器產(chǎn)生的噪音比同量級(jí)的活塞壓縮機(jī)小，該儀器在未來發(fā)展中可以通過研究改善其滾動(dòng)活塞的偏心運(yùn)動(dòng)，降低噪音，減少儀器損傷后在擴(kuò)展其發(fā)展的空間。

3 滑片式壓縮機(jī)的發(fā)展

3.1 原理及其優(yōu)缺點(diǎn)

滑片式壓縮機(jī)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(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)之間也存在較大的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(jī)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(jī)發(fā)展中面臨的難題，并且該壓縮機(jī)內(nèi)部的零件接觸面積較大，在低壓和高壓時(shí)候都會(huì)出現(xiàn)漏氣。因此該壓縮機(jī)制造需要使用較高質(zhì)量的材料，提高精細(xì)零件的加工精度，提高該壓縮機(jī)的性價(jià)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(zhǎng)儀器的使用壽命。

4 最新壓縮機(jī)——“無余隙”活塞壓縮機(jī)

現(xiàn)在新開發(fā)出來的壓縮機(jī)機(jī)型較多，大部分的壓縮機(jī)都是在以前壓縮機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變與完善，現(xiàn)在針對(duì)壓縮機(jī)中出現(xiàn)的漏氣現(xiàn)象，提出了一種無余隙壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)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(yùn)動(dòng)時(shí)能夠使排氣閥片沖出氣缸，進(jìn)入高壓區(qū)，此時(shí)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(gè)隔離的二元室結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償了余隙的容積，將壓縮機(jī)的排氣效率提升到百分之百?！盁o余隙”活塞壓縮機(jī)在其運(yùn)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(qiáng)制風(fēng)冷方式或者用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)行符合要求的最佳設(shè)計(jì)是未來研究的重要方向。并且將該壓縮機(jī)用于煤礦行業(yè)，對(duì)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(jī)在現(xiàn)代工業(yè)中有重要的作用，并且在人們的生活中應(yīng)用也較多，例如冰箱的制冷機(jī)核心部分就是壓縮機(jī)，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(jī)，上述敘述的四種壓縮機(jī)中，結(jié)果都緊湊，但是活塞壓縮機(jī)、旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)和滑片壓縮機(jī)都存在噪音大，零件磨損等情況，降低儀器的使用壽命，對(duì)于提出的無余隙壓縮機(jī)，具有較強(qiáng)的節(jié)能效果和低噪音等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代的活塞壓縮機(jī)的替換品，在煤炭行業(yè)也有較多的應(yīng)用，但是也需要對(duì)其進(jìn)一步完善和提升其功能作用，保證壓縮機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)中有較大的發(fā)展空間。

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