空氣壓縮機(jī)(下面均指螺桿空氣壓縮機(jī))粗粗去看,主要有三條主線(xiàn):氣路、油路和電路。大家從這三個(gè)方面入手去了解,最后再綜合一下,有關(guān)空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)基本上就清楚了。
氣路
下面完整地來(lái)講一下整個(gè)流程,可能有些生產(chǎn)廠家偷工減料,沒(méi)有相關(guān)部件,自己可以對(duì)照本公司的產(chǎn)品:
過(guò)濾網(wǎng)(有的工業(yè)環(huán)境比較差,比如有腐蝕性氣體,那么空壓機(jī)的進(jìn)氣口就要被設(shè)置到無(wú)害潔凈的地方去,一些用戶(hù)企業(yè)會(huì)建設(shè)空氣潔凈室)——空氣過(guò)濾器(有的制造商只有濾芯,沒(méi)有總成)——進(jìn)氣閥——主機(jī)——單向閥(有的用機(jī)械閥,有的用電磁閥,還有的沒(méi)有)——儲(chǔ)氣罐(豎直儲(chǔ)氣罐有隔板,臥式儲(chǔ)氣罐一般沒(méi)有)——油氣分離器(有旋裝式和筒裝式) ——最小壓力閥(實(shí)際是壓力閥和單向閥的組合閥)——后冷卻器——氣水分離器(有制造商把氣水分離器和梳水閥直接“省掉了”,問(wèn)一下自己這會(huì)有什么影響)——出口閥。
還有控制進(jìn)氣閥用的電磁閥,另外不同制造商還有差異化的控制方式(一般都是國(guó)際品牌講究差異化,國(guó)產(chǎn)的東西同質(zhì)化嚴(yán)重,比拼的不是質(zhì)量,是成本和忽悠能力),這個(gè)在最后控制部分講。
以上是空氣壓縮機(jī)氣路的基本部件,中間連接的管道不需詳細(xì)闡述,有些制造商為了“省料”,直接將空氣濾芯簡(jiǎn)單地和進(jìn)氣閥直接連接。這是一種非常低劣的設(shè)計(jì),對(duì)于銷(xiāo)售人員來(lái)說(shuō),這是可能被對(duì)手攻擊的地方之一。作為銷(xiāo)售工程師必須知道自己的產(chǎn)品,也要熟知對(duì)手的產(chǎn)品,這只是基本要求。只有在這個(gè)基礎(chǔ)之上,才能做出有利于自己的銷(xiāo)售策略,達(dá)到揚(yáng)長(zhǎng)避短的目的。
油路
儲(chǔ)氣罐(潤(rùn)滑油被裝在這里,這是和其它機(jī)械設(shè)備不一樣的地方,想一想為什么這樣設(shè)計(jì))——溫控閥(這個(gè)閥很重要,但有些制造商也把這個(gè)給“省”了,溫控閥根據(jù)潤(rùn)滑油的溫度決定它的流向。如果潤(rùn)滑油溫度比較低,潤(rùn)滑油是不經(jīng)過(guò)油冷卻器的;如果潤(rùn)滑油溫度中等,有部分潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)油冷卻器后和未經(jīng)冷卻的潤(rùn)滑油共同作用;如果潤(rùn)滑油溫度比較高,就會(huì)全部經(jīng)過(guò)油冷卻器。
想想看,如果沒(méi)有這個(gè)部件,機(jī)器會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題:什么情況下問(wèn)題不大,什么情況下問(wèn)題就大了?)——油過(guò)濾器——調(diào)壓閥(這個(gè)絕大多數(shù)沒(méi)有)——油冷卻器——主機(jī)(噴油空壓機(jī)和干式無(wú)油空壓機(jī)在主機(jī)部分的流向是不同的:對(duì)于齒輪傳動(dòng)的空壓機(jī),噴油空壓機(jī)除了要潤(rùn)滑軸承和齒輪外,主要作用于壓縮腔體;對(duì)于干式無(wú)油空壓機(jī)來(lái)說(shuō),除了潤(rùn)滑軸承和齒輪,還要通過(guò)主機(jī)殼內(nèi)部的油套把螺桿壓縮產(chǎn)生的熱量帶走,有的制造商用的冷卻水套)。
還有一個(gè)小分支就是回油管,把油氣分離器底槽中殘留的潤(rùn)滑油及時(shí)排空。這個(gè)設(shè)計(jì)最好的是SULLAIR,不僅可視(對(duì)維護(hù)維修來(lái)說(shuō)非常友好),而且還是雙回路設(shè)計(jì)。還有一個(gè)設(shè)計(jì)比較好的是KOBELCO,他們?cè)趦?chǔ)氣罐底部設(shè)置了吸鐵石,這樣一些非常細(xì)小的金屬顆粒可以被吸附住,延長(zhǎng)油過(guò)濾器的壽命。
以上就是油路的基本構(gòu)成,不同制造商選擇的部件在材質(zhì)和結(jié)構(gòu)上會(huì)有不同。比如油管,有的選擇高壓油管(材質(zhì)也有不一樣的)、有的用銅管、有的用不銹鋼。
電路
這里有變頻和工頻之分,有的變頻帶工頻控制,有的不帶。有的變頻采用變頻電機(jī),有的采用永磁電機(jī)。
首先先講一下普通工頻控制方式,基本上380V電壓電機(jī)都采用星三角控制方式(儀表控制方式就不討論了,老設(shè)備上還有,現(xiàn)在基本都采用微機(jī)控制)。具體電路這里不提供,大家可以翻看自家的圖紙或查看電工書(shū)籍、網(wǎng)絡(luò)資料等。我們稍講一下控制方式,這是有差異的,也是銷(xiāo)售工程師可以好好和客戶(hù)聊一聊的地方。
下面主要講核心控制方式,至于采用觸摸屏還是文本屏;核心控制芯片采用多少位單片機(jī),還是采用32位的STM32(基于ARM架構(gòu)),或是基于其它高等級(jí)ARM架構(gòu)的芯片等等。自己看自家的東西,然后再想想銷(xiāo)售上的策略。
有代表性的兩種控制方式:開(kāi)關(guān)式控制、容量可調(diào)控制方式。
開(kāi)關(guān)式控制方式:從字面就可以明白,簡(jiǎn)單講就是開(kāi)機(jī)后進(jìn)氣閥打開(kāi),當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到管道壓力達(dá)到設(shè)定的最高壓力時(shí),卸載電磁閥打開(kāi),進(jìn)氣閥關(guān)閉;當(dāng)壓力降到設(shè)定的最小壓力時(shí),進(jìn)氣閥又打開(kāi)。如果壓力始終維持在設(shè)定的最高壓力,到設(shè)定的停機(jī)時(shí)間時(shí),空壓機(jī)就會(huì)停機(jī)。卸載狀態(tài)時(shí),電機(jī)是不停的,處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)(這是比較耗能的,所以工程師們才想到進(jìn)氣容量調(diào)節(jié)、變壓縮段調(diào)節(jié)、變頻調(diào)節(jié)等控制方式來(lái)節(jié)能,以及余熱回收技術(shù))。
容量可調(diào)控制方式:即進(jìn)氣閥(有的用蝶閥,有的用提升閥)閥片(芯)可微調(diào),不是開(kāi)關(guān)閥那種只有開(kāi)和關(guān)兩種位置模式。也就是說(shuō),開(kāi)關(guān)閥只有0和1兩種狀態(tài),容量可調(diào)控制方式可以在0~1之間調(diào)解(實(shí)際使用中,只在接近0時(shí)和接近1時(shí)調(diào)節(jié))。啟動(dòng)后,壓力傳感器連續(xù)檢測(cè)管道壓力,控制器接收到壓力傳感器的模擬信號(hào)將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),當(dāng)壓力接近設(shè)定的最高壓力(即1時(shí)),控制器發(fā)出數(shù)字信號(hào),經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),用以控制進(jìn)氣閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)按設(shè)計(jì)好的比例關(guān)閉進(jìn)氣閥閥片(芯)。
如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)按程序執(zhí)行到位,氣壓還是持續(xù)升高,那么當(dāng)達(dá)到設(shè)定的最高壓力時(shí),進(jìn)氣閥關(guān)閉,空壓機(jī)就會(huì)卸載,進(jìn)入到空載狀態(tài);當(dāng)管道壓力降到接近最小壓力(即0時(shí)),控制器就會(huì)要求進(jìn)氣閥片(芯)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按設(shè)定的比例打開(kāi),如果即使進(jìn)氣閥處于部分打開(kāi)的狀態(tài),壓力還是持續(xù)降低,當(dāng)壓力達(dá)到最小值時(shí),進(jìn)氣閥全開(kāi)。以上這種控制方式是電控調(diào)節(jié)的,還有制造商采用機(jī)械調(diào)節(jié)的(分別采用兩個(gè)調(diào)壓閥)。
容量可調(diào)控制方式,如果要發(fā)揮節(jié)能的效果,關(guān)鍵在選型。只有當(dāng)選擇空壓機(jī)(或空壓機(jī)組合)很接近實(shí)際用氣需求時(shí)才能發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)。
另一類(lèi)控制方式:變頻調(diào)節(jié) 和 變壓縮段調(diào)節(jié)。
變頻調(diào)節(jié),顧名思義,就是通過(guò)變頻器來(lái)控制電機(jī),以實(shí)現(xiàn)恒壓控制的目的,并將電流按比例降低到相應(yīng)的水平,以達(dá)到節(jié)能的效果。雖然都是變頻,但不同的設(shè)計(jì)可以使用不同功能的變頻器(同類(lèi)品質(zhì)的變頻器,功能越強(qiáng)價(jià)格越貴)。如果通過(guò)控制器(帶PID功能)控制變頻器以實(shí)現(xiàn)控制目的,那么對(duì)于變頻器來(lái)說(shuō)就可以不要PID功能,這樣雖然增加了控制器程序的復(fù)雜度,但可以有效降低成本;如果變頻器帶PID功能,則可以將壓力傳感器回傳的模擬信號(hào)直接給變頻器,讓變頻器來(lái)隨壓調(diào)節(jié),這樣就可以降低控制器的程序復(fù)雜程度,功能上也會(huì)要求低一些。
變壓縮段調(diào)節(jié),就是根據(jù)空壓機(jī)后段的用氣量,用機(jī)械的方式來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的有效壓縮長(zhǎng)度,以實(shí)現(xiàn)壓縮空氣產(chǎn)銷(xiāo)平衡,并實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
變頻調(diào)節(jié)和變壓縮調(diào)節(jié)一樣都不能實(shí)現(xiàn)0~100%的調(diào)節(jié),變頻調(diào)解必須設(shè)置最低頻率,否則對(duì)電機(jī)會(huì)有損害,變壓縮調(diào)節(jié)在設(shè)計(jì)之初一般是和容量調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥配合使用的。