陶娟

摘要：壓縮機(jī)的合理設(shè)計(jì)對于提升其自身的運(yùn)行效率和功能效果有非常積極作用，設(shè)計(jì)工作的開展一方面要結(jié)合具體的設(shè)備運(yùn)行功能需求進(jìn)行，另一方面也要結(jié)合壓縮機(jī)設(shè)備的不同功能環(huán)節(jié)做好各個(gè)部分的設(shè)計(jì)。除此之外，更需要從壓縮機(jī)工作狀態(tài)的優(yōu)化調(diào)整入手，通過設(shè)計(jì)工作的開展提高設(shè)備的這方面性能。而對于開發(fā)方面的工作而言，結(jié)合設(shè)備的不同應(yīng)用環(huán)境和功能要求，尋求技術(shù)支持完成開發(fā)工作是進(jìn)一步需要完善的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：高壓水冷型壓縮機(jī);設(shè)計(jì)分析;功能

引言：

壓縮機(jī)設(shè)備根據(jù)不同的型號在設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)所需要關(guān)注的側(cè)重點(diǎn)是存在差異的，設(shè)計(jì)工作的開展中，包括機(jī)身設(shè)計(jì)、曲軸與連桿區(qū)域的設(shè)計(jì)以及氣缸設(shè)計(jì)等。不同的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都需要根據(jù)科學(xué)的方法開展。

一、壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）機(jī)身設(shè)計(jì)分析

這部分設(shè)計(jì)工作主要是指針對壓縮機(jī)的曲軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。這部分結(jié)構(gòu)的基本功能承載整個(gè)設(shè)備的核心運(yùn)行。另外，機(jī)身運(yùn)行的過程中也是潤滑油通過機(jī)身運(yùn)行而帶動循環(huán)的過程[2]。另外，與機(jī)身形成緊密連接的各種類型的零部件也包含在設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容中。例如，曲軸部件、皮帶輪區(qū)域以及連桿、活塞、氣缸等。在設(shè)計(jì)中需要把握的一項(xiàng)基本原則是，在針對各個(gè)區(qū)域開展設(shè)計(jì)工作師要盡可能減少各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)效果出現(xiàn)振動的問題。另外，設(shè)計(jì)中也要考慮各個(gè)部件能夠在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中承受住一定的沖擊力，這就需要在鑄鋼件的選擇環(huán)節(jié)注意選擇抗沖擊性較強(qiáng)的部件進(jìn)行應(yīng)用。最后，關(guān)于潤滑油和活塞區(qū)域的設(shè)計(jì)，潤滑油的設(shè)計(jì)工作應(yīng)當(dāng)考慮到循環(huán)性和便捷性，不僅應(yīng)當(dāng)為循環(huán)運(yùn)行過程設(shè)計(jì)專門的儲油池，還應(yīng)當(dāng)考慮到潤滑油在壓縮機(jī)設(shè)備的日常檢驗(yàn)和維護(hù)中的工作開展便捷性，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置潤滑油檢查方孔。

（二）曲軸與連桿設(shè)計(jì)

曲軸與連桿是兩部分緊密連接的結(jié)構(gòu)，在兩者聯(lián)合發(fā)揮作用的過程中，曲軸主要起到基礎(chǔ)動力作用，需要承受電機(jī)輸入過程中的轉(zhuǎn)矩以及氣體處在壓縮狀態(tài)下時(shí)產(chǎn)生的壓力和活塞與連桿協(xié)同作用時(shí)的慣性力作用。因此，曲軸自身的強(qiáng)度需要達(dá)到一定的水平，通常在設(shè)計(jì)中會選擇鍛鋼作為曲軸制作的原材料。而連桿作為與曲軸協(xié)同發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)，其材料剛度也需要達(dá)到一定的水平。

（三）氣缸設(shè)計(jì)

氣缸主要承擔(dān)壓縮機(jī)運(yùn)行中的壓力，并且完成動力轉(zhuǎn)換，及時(shí)排氣以及排氣壓力的水準(zhǔn)是需要考慮側(cè)一個(gè)重點(diǎn)問題。通常情況下壓縮的壓力指標(biāo)與壓縮力度的級別有一定的內(nèi)在聯(lián)系，通常情況下比較常見的壓縮級別選擇為4級壓縮，了而且為了盡可能避免壓縮機(jī)的壓縮體積過大，設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用級差原理，將1級與3級通過協(xié)同設(shè)計(jì)設(shè)置在同一個(gè)氣缸中，階梯狀分布。這也是為了給后續(xù)的維修工作提供便利。另外為了取得更好的設(shè)計(jì)效果，氣缸蓋的設(shè)計(jì)工作也發(fā)揮著重要的作用。在具體的設(shè)計(jì)工作中，需要針對處在上部區(qū)域的氣缸設(shè)計(jì)氣缸蓋結(jié)構(gòu)。其內(nèi)部主要是進(jìn)氣與排氣閥門。在具體設(shè)計(jì)中，由于考慮到氣閥冷卻的問題，還需要在氣缸蓋的內(nèi)部設(shè)計(jì)一個(gè)冷卻用水通道。下圖1為壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)效果圖。

二、壓縮機(jī)功能設(shè)計(jì)

（一）自動控制功能

這部分功能主要是指壓縮機(jī)在應(yīng)用過程中所具備的額延時(shí)關(guān)閉功能，這是為了取得更好地空載啟動效果。關(guān)于停止與啟動的條件，即當(dāng)壓縮機(jī)的工作壓力達(dá)到了預(yù)設(shè)的壓力指標(biāo)時(shí)，機(jī)器停止運(yùn)行，排污閥打開。而當(dāng)儲存壓縮空氣的空氣瓶內(nèi)的壓力達(dá)到或低于預(yù)先設(shè)定的啟動壓力指標(biāo)時(shí)，壓縮機(jī)則自動啟動。

（二）監(jiān)測預(yù)警功能

當(dāng)壓縮機(jī)發(fā)生故障時(shí)，這一功能就體現(xiàn)出其重要作用，具體的監(jiān)控要點(diǎn)設(shè)置為對油壓指標(biāo)、水溫以及氣溫的監(jiān)測。當(dāng)這幾部分壓力的設(shè)定值與實(shí)際值發(fā)生較大的偏差時(shí)，系統(tǒng)的預(yù)警功能就會啟動并發(fā)揮提示作用。這是及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障和問題，并進(jìn)一步及時(shí)解決故障問題的重要前提條件。

三、冷凝水排放設(shè)計(jì)

壓縮機(jī)用冷凝水自動排放系統(tǒng)，包括集水器、液位開關(guān)、電磁閥、氣控自動排水閥及計(jì)時(shí)器，在集水器中安裝有液位開關(guān)，由液位開關(guān)根據(jù)集水器中的冷凝水液位高低情況給氣控自動排污閥的控制電磁閥發(fā)出通斷信號，再由電磁閥控制氣控自動排水閥的控制氣體的通斷從而控制集水器中的冷凝水排放。

集水器中收集到的冷凝水在達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí)，其中安裝的液位開關(guān)給電磁閥發(fā)出信號，電磁閥在收到液位開關(guān)信號后切斷氣控自動排污閥的控制氣體，氣控自動排污閥在失去控制壓力后開始自動排放集水器中的冷凝水。在集水器中的冷凝水排放至設(shè)定的時(shí)間時(shí)，重新接通氣控自動排污閥的控制氣體，從而結(jié)束集水器中的冷凝水排放。電磁閥在集水器中的冷凝水達(dá)到上限時(shí)切斷控制氣體，再次接通的時(shí)間由計(jì)數(shù)器或時(shí)間繼電器設(shè)定。

四、結(jié)束語

綜合分析可知，在高壓水冷型壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)工作的要點(diǎn)集中在結(jié)構(gòu)和功能兩個(gè)方面。首先從結(jié)構(gòu)的角度上來說，壓縮機(jī)不同區(qū)域的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)從實(shí)際出發(fā)結(jié)合其所承擔(dān)的功能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。另外，功能方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)則集中在自動化程度與監(jiān)控管理方面。只有全面實(shí)現(xiàn)這些方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)才能得到切實(shí)完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐東鎮(zhèn)，王玉琳，劉冀，等.基于超高壓水射流的壓縮機(jī)智能拆解設(shè)備設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2019，000（004）：25-28.

[2]湛忠利.簡述螺桿空壓機(jī)水冷改造與維護(hù)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019，266（01）：127+129.