整體齒輪式無油離心壓縮機的結構設計

劉彪

摘 要：隨著我國第二產業工業的飛速發展，制造能力也在逐步的提升，我國壓縮機市場經過一輪又一輪的革新也經歷了逐步的改造和完善的過程，能夠較好的滿足工業和社會的需求。整體齒輪式無油離心壓縮機以其較強的功能性和環保性得到了廣大企業的認可，目前在市場上應用廣泛。隨著我國對環保要求的提升，整體齒輪式無油離心壓縮機作為目前工業企業必不可少的設備之一，在其結構設計方面也融入了環保的理念，本文通過對整體齒輪式無油離心壓縮機在結構設計改進方面的介紹希望能夠為行業的其他產品的精進發展提供借鑒。

關鍵詞：整體齒輪式;壓縮機;無油離心壓縮機

改革開放以來，我國壓縮機市場規模在逐步擴大、技術水平也在逐步提升。壓縮機是工業生產中必不可少的一項重要元件，其穩定、高效的運行能夠極大的推動我國制造業的發展，更好的滿足社會、國民經濟的發展需求。目前較為常用的一款整體齒輪式無油離心壓縮機以其優異的環保性能、高效的運行效率、穩定的品質得到了廣大工業企業的青睞，在化工、制造、石油天然氣、電子技術等生產領域得到廣泛應用，下面我們將主要針對整體齒輪式無油離心壓縮機的結構設計方面展開探討和分析。

1 壓縮機工作原理和設計結構

隨著我國環保生產理念的增強、生產需求的擴大，社會以及企業對壓縮機的要求也逐步的提升，壓縮機作為一項高耗能設備如果不順勢改革和升級的，必然會面臨被淘汰的風險。壓縮機在我國應用領域較為廣泛，飛機制造廠、汽車廠、鋼鐵廠、燃油廠、礦山、紡織、鑄造等等都會使用到壓縮機，對整個生產領域幾乎全覆蓋[1]。

1.1 壓縮機的工作原理

壓縮機是一種能夠將氣體從低壓提升到高壓的一種機械設備，可以分為活塞壓縮機，螺桿壓縮機，離心壓縮機，直線壓縮機等。其中離心式壓縮機在市場上較為常用，其工作原理與水泵類似，是通過高速旋轉的葉輪將離心力作用于介質氣體，進而達到對氣體的增壓作用，實現將氣體壓力轉換成動能的效果。我國工業發展正處于轉型期，很多尖端領域如集成電路、醫療器械、半導體、電子信息等行業都對壓縮機提出了更高的需求，性能高、壓力強、環保的整體齒輪式無油離心壓縮機逐步在市場上站穩腳跟，并取代了落后的單軸離心壓縮機成為主流[2]。綠色環保、高品質、無油無污染也成為壓縮機行業的方向指南。

1.2 壓縮機的工作流程

壓縮機的常見配件有：氣缸/缸蓋、十字頭、冷卻器、氣閥/閥片、曲軸、連桿、大小頭瓦、活塞桿、密封圈、刮油環、支承環等，這些配件在壓縮機中各自擔當了不同的作用。壓縮機的整機系統由四個大部分組成：壓縮機、電氣控制組件、電機、管網。壓縮機運作時，首先由電機進行啟動，接著曲軸開始轉動，曲軸在轉動過程中會帶動連桿運動，連桿運動過程使得活塞開始進行產生循環往復動作，進而引起氣缸內部容積變動。在整個運動過程中，氣缸內部壓力會產生變化。進氣閥使介質空氣通過氣體過濾器進入氣缸，空氣在氣缸內經過壓縮后再通過排氣閥進入排氣管排入儲氣罐。為了檢測排氣壓力，當儲氣罐內部壓力達到額定壓力后開關自動停止。

在壓縮機的運作過程離不開潤滑油的存在。主油泵和輔油泵可以為機器提供潤滑油，起到保護機器的作用。主油泵是在壓縮機運行中提供潤滑油，輔油泵是在機器運行前提供潤滑油，二者發揮作用的時間不同。具體流程為：系統啟動時會將油箱中的潤滑油加熱到特定的溫度，輔泵首先開啟，通過輸油管路對機器齒輪、軸承等進行預先潤滑;當電機正式開啟時壓縮機開始正式運行，主油泵和輔油泵聯合工作一段時間后，再由主油泵開始接手為壓縮機提供潤滑油[3]。

2 整體齒輪式無油離心壓縮機優勢

離心壓縮機在工業中扮演了重要角色，在石油化工和天然氣領域常用離心壓縮機對有毒氣體和易燃易爆氣體進行加工。隨著該領域的發展，對離心壓縮機的制造和設計都提出了很高的要求，壓縮機為了適應不同的工作環境分成了不同的種類，壓縮機的內部結構越來越復雜能夠更好的提升工作效率，為了避免壓縮機在使用過程中對環境的污染還制造出了無油離心壓縮機等等。

按離心式壓縮機結構進行劃分，可以分為單軸離心式壓縮機和多軸離心式壓縮機兩種。離心式壓縮機最初的形態就是一缸一軸，相比今天的多軸式，其缺點主要是故障多、壓縮比低、污染嚴重。當前主流的整體齒輪式多軸離心式壓縮機具有以下特點：①進口處進氣更加均勻;②擁有更多軸，更多的葉輪;③進口處增加冷卻和過濾裝置;④壓縮比高、效率高;⑤適用于更多的工作環境;⑥實現綠色生產，節能高效。

3 結語

整體齒輪式無油離心壓縮機由于采用多軸，提升了介質氣體的流量和壓力，由于小軸由大齒輪驅動，三級的速度在萬轉以上。市場的發展，對壓縮機的性能要求更高更強，高精密行業對介質氣體中的雜質度要求極高，為了應對市場需求，降低雜質、優化部件設計結構、提高設備穩定性成為壓縮機的研發方向。

參考文獻：

[1]朱軍濤，苗蕾.我國離心壓縮機領域專利競爭態勢分析[J].企業技術開發（學術版），2017，36（11）：23-28.

[2]鐘璐陽.離心壓縮機的種類與應用[J].技術與市場，2016， 23（11）：237.

[3]江祥軍.離心式壓縮機進出口接管無應力施工要點分析[J].設備管理與維修，2018（3）：105-106.