空气压缩机工作原理-活塞式空气压缩机工作原理

1. 空气压缩机的分类

空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。

空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积型压缩机和速度型压缩机。容积型压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。

活塞式空气压缩机的工作原理

在气压传动中，通常采用容积型活塞式空气压缩机。这里介绍两种典型结构，用来帮助理解空气压缩机的工作原理。立式空气压缩机的气缸中心线与地面垂直，卧式空气压缩机的气缸中心线则与地面平行。原动机（电动机或内燃机）的回转运动经曲柄连杆机构转换为活塞的往复直线运动。空气压缩机中 的进气、排气过程与液压泵的吸油、压油过程类似，这里不再赘述。

空气压缩机工作原理

容积型压缩机的工作原理是压缩气体的体积， 使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力； 速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度， 使气体分子具有的动能转化为气体的压力能， 从而提高压缩空气的压力。

空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，往复式压缩机，离心式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。往复式压缩机(也称活塞式压缩机)的工作原理是直接压缩气体，当气体达到一定压力后排出。空气压缩机

现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机)，离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。下面是各种压缩机的定义。凸轮式，膜片式和扩散泵等压缩机没有列入其中，是因为它们用途特殊而尺寸相对较小。

容积式压缩机--直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。

往复式压缩机--是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内作往复运动。

回转式压缩机--是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。

滑片式压缩机--是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。

液体-活塞式压缩机--是回转容积式压缩机，在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出。

罗茨双转子式压缩机--属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。

螺杆压缩机--是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。

速度型压缩机--是回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。

离心式压缩机--属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速。主气流是径向的。

轴流式压缩机--属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。

混合流式压缩机--也属速度型压缩机，其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。

喷射式压缩机--利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体，然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。

空压机的特点

由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入气缸，在压缩行程中，由於气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。

空气压缩机有很多种类，不同种类的工作原理不同。 三种主要类型压缩机的工作原理如下：

一、活塞式压缩机的工作原理

活塞式压缩机属於最早的压缩机设计之一， 但它仍然是最通用和 非常高效的一种压缩机。活塞式压缩机通过连杆和曲轴使活塞在气缸内向前运动。 如果 只用活塞的一侧进行压缩，则称为单动式。 如果活塞的上、下两侧都用，则称为双动式。

活塞式压缩机的用途非常广泛。 它可以压缩空气，也可以压缩气体，几乎不需要作任何改动。 活塞式压缩机是唯一一种能够将空气和气体压缩至高压，以适合 诸如呼吸空气压缩机 等用途的设计。 活塞式压缩机的配置可包括从 适用於低压／小容量用途的单缸配置，到能压缩至非常高压力的多级配置。 在多级压缩机中， 空气被分级压缩，逐级增大压力。

二、旋转螺杆式 空气压缩机的工作原理

螺杆式 空气压缩机属於容积式压缩机，其活塞采用螺杆的形式； 这是现今使用的最主要压缩机类型。 螺杆压缩元件的主要部件是凸形转子和凹形转子， 这两个转子相互靠近移动，使它们之间及腔内的体积逐渐减小。 螺杆式的压力比取决於螺杆的长度和 外形以及排气口的形状。 螺杆元件没有装备任何阀门，不存在产生不平衡的机械力。 因此可以在 高的轴速下工作，而且可以兼顾大流量和小的外部尺寸

三、旋转滑片式 空气压缩机的工作原理

滑片式压缩机采用传统的、已经得到验证的技术， 以非常低的速度（1450rpm）直接进行驱动，具有无与伦比的的可靠性。 转子是唯一连续运行的部件， 上面有若干个沿长度方向切割的槽， 其中插有可在油膜上滑动的滑片。

转子在气缸的定子中旋转。在旋转期间， 离心力将滑片从槽中甩出，形成一个个单独的 压缩室。旋转使压缩室的体积不断减小，空气压力不断增大。

通过注入加压油来控制压缩产生的热量。

高压空气从排气口排出，其中残留的油通过最终的油分离器予以清除。

空压机的基本具体结构：

1. :油循环系统

2. 直流电源系统

3. 配电系统

4. 水路循环系统

5. DTC控制系统

6. 屏保护系统

7. 气路循环系统