一、活塞式空壓機的主要構成和工作原理
1、工作原理：電機通過皮帶動曲軸旋轉，經由連桿帶動活塞作往復運動，使氣缸、活塞閥組所成的空間產生週期變化，達到壓縮空氣的目的。經壓縮後的壓縮空氣經排氣管、單向閥進入儲氣罐。
2、空壓機整機主要由動力驅動部件（電動機、三角帶、聯軸器、防護罩等）、主機（機頭）、儲氣罐部件、控制部件（氣壓開關、電磁起動器、熱保護器、安全閥、調壓閥、減荷閥、放氣閥、放汙閥、壓力表等），管路部件（單向閥、排氣管、中冷器等）組成。
下面著重介紹一下空壓機的控制系統和主機部件。
1）空壓機控制系統
空壓機的自動控制系統分為二種：電控和氣控。微型空壓機通常採用「電控」的方法，即受氣壓控制的氣壓開關直接或通過電磁起動器間接控制電機。
電機要求空載起動，機頭產生的壓縮空氣通過排氣管、單向閥進入儲氣罐，儲氣罐氣壓達到額定壓力後會頂動開關內的橡膠片，使跳板動作。跳板動作有兩個作用，一是分離觸點切斷電源使電機停轉，或通過電磁起動器使電機停轉；二是開啟放氣閥，通過回氣管、單向閥將排氣管內的壓縮空氣放出，為電機下一次空載起動作好準備。當儲氣罐內的氣壓下降0.
2~0.3mpa左右，氣壓開關觸點復位，電動機再次起動。氣壓開關是常閉觸點，頂端有調節螺桿可高速停機壓力。
有的氣壓開關在橫向還有一連線跳板彈簧的調節螺釘，與頂端調節螺栓配合可在一定範圍調重新起跳的壓差。受氣壓開關控制的電磁起動器是由交流接觸器和熱過載繼電器組成的，交流接觸器是常開觸點，氣壓開關通電，使交流接觸器的電磁線圈吸合，導通觸點。熱繼電器有一電流高速旋紐，可根據電機額定電流進行調定。
如電流過載，熱繼電器動作斷電後要恢復運轉，可按下復位按鈕使其重新工作。
當超過7.5kw的電機不宜頻繁起動或以內燃機作為動力不能採用電控的情況下，空壓機就採「氣控」的方法來實現空載執行和負載執行，保持連續運轉。氣控是通過調節閥來控制的，當壓力達到額定壓力時，調節閥開啟，將壓力傳遞到減荷閥上，減荷閥動作來調節主機執行。
減荷閥主要有三種形式：（1）與主機進口相連的減荷閥，減荷閥動作關閉氣口，空氣不能進入氣缸，使有主機空運轉。（2）與主機進氣閥相連的減荷閥動作頂開進氣閥片，進入氣缸的空氣來回壓縮，使主機空運轉。
（3）與單向閥相連的減荷閥。減荷閥動作開啟該閥上的排氣口，將排氣管放空，使主機空運轉。比較這三種形式，第一種因氣缸內會產生負壓，造成曲軸箱內的含油空氣吸入氣缸，使油耗增加；第三種因排放空氣會造成較大雜訊，故第二種形式最為合理。
安全閥開啟壓力一般高於工作壓力0.1mpa左右，偏差正負3%，它可通過調整螺桿鎖緊螺母進行高速通常，安全閥是不允許使用者擅自調高的。
2）主機部件主要由曲軸箱、軸承座、風扇輪、曲軸、平衡錘、連桿、活塞、活塞銷、活塞環、氣缸、進排氣閥、缸蓋、消音濾清器、呼吸管和連線缸蓋排氣口之間的短排氣管組成。進排氣閥位於氣缸與缸蓋之間，可看作是兩隻單向閥，進氣閥只進不出，排氣閥只出不進。隨著活塞的往復運動，非但氣缸內容積發生變化，曲軸箱內的容積也發生變化，這就需要呼吸管來平衡曲軸箱內的氣壓變化。
對兩級壓縮的空壓要，在一級排氣和二級進氣之間設定有中冷器，起冷卻作用。下面著重介幾個重要零部件：
a、氣缸
氣缸是壓縮中的主要零件之一，氣缸與活塞配合完成氣體的逐級壓縮。活塞在其中往復運動，故氣缸應有（1）良好的表面粗糙度以利於潤滑。（2）要耐磨由於氣體壓縮要產生熱量和磨擦熱，氣缸應有良好的冷卻作用，故風冷氣缸表面有散熱片。
b、氣閥
氣閥是壓縮機中最重要的部件，又是易於損壞的部件，其質量的優差將影響壓縮機的排氣量、功率消耗及運轉的可靠性。活塞式壓縮機一般採用「自動閥「，不同於內燃機那樣依靠機械傳動適時地啟閉進排氣閥，而是借助於氣缸和進排氣閥腔內的壓力差δp（閥片兩邊的壓力關差）來實現的。
氣閥由閥座、閥片、彈簧及公升程限止器等四個主要部件組成。工作原理是活塞向內止點執行時，氣缸內的壓力低於進氣閥腔中的壓力，而使閥片兩側面的壓力差δp克服彈簧力，將閥片推至公升程限止器，閥片開啟，氣體進入氣缸。活塞行程之半後，開始減速，將達內止點時，其速度急劇降低，氣流速度和氣流頂推力隨之降低。
氣流頂推力小於彈簧力，氣閥開始關閉，最終落到閥座上，完成乙個進氣過程，排氣閥的啟閉與此同理。對氣閥要求：
（1）阻力損失小，氣閥彈簧力要設計得當。
（2）壽命長，反得衝擊的閥片平均壽命達到規定的時間，一般要大於3000小時。
（3）氣閥關閉時不漏氣。
（4）氣閥形成的餘隙容積小。
（5）工藝性好。
氣閥最常見有環狀閥和舌簧閥。環狀閥閥片為環狀；舌簧閥或條狀閥片是微型機最主要的一種，它在自由狀態下，閥片緊貼在閥座上，開啟後閥片彎入公升程限止器槽內，閥片本身具有彈性，所以不需要另加彈簧，由於運動質量小能適應高轉速要求，但材質要求較高。
c、活塞
活塞在工作中受週期性變化著的氣體壓力的作用。活塞的曲型結構由頂部、裙部和環部。與氣缸形成封閉容積的頂間稱為頂部；油環以下稱裙部；油環以上至頂部稱為環部。
活塞環是保證氣密性的主要零件，一般低壓下，活塞只設2-3道環。
活塞裙部的銷座部分的一圈內，其金屬厚度的不均勻及受側向力的作用，將沿銷座軸線方向伸長變形，故在銷座不受力側的壁面事先車去或壓模鑄造時凹陷鑄出，總長度不小於120度。
3）連桿
連桿一端與曲軸相連的部分稱連桿大頭，作旋轉運動。
連桿一端與活塞銷相連的部分稱連桿小頭，作往復運動。
連桿中間部分與杆身作擺動，連桿分閉式連桿和開式連桿。閉式連桿大頭是整體的，只用於曲柄軸，蛇形曲軸，沒有連桿螺栓的薄弱環節。開式連桿大頭是剖分的，裝配由連桿螺栓緊固。
4）曲軸是壓縮機中重要運動件。它接受原動機一般以扭矩形式輸入動力，並把它轉變為活塞的往復作用力壓縮氣體做功，它周期性地承受氣體壓力和慣力，因而產生交彎彎曲應力及扭轉應力，所以它在強度剛度耐磨性上要求較高。
二、一般使用要求與維護
1、使用場所應盡量清潔、乾燥、通風良好。
2、工作電壓盡量控制在額定電壓的5%，直接式單相機工作電壓不能低於180v，電源線不能過細過長。
3、壓縮機油應選用dab100。
4、開機時開啟排氣閥使空壓機空轉數分鐘，並通過油窗或油標觀察潤滑油的飛濺或不同面波動情況，確認潤滑良好，然後才能載入使用，對壓力潤滑的空壓機應注意油壓表的壓力。
5、對新接線的三相電機，應觀察其旋向是否與箭頭所示一致，通常風冷壓縮機其風扇輪的風向應吹向主機，風扇輪離牆面至少30厘公尺以上。
6、對於在固定場合使用的使用者，建議將電磁起動器安裝到牆上或其他不受振動的地方。
7、正常執行中盡量避免用電源插頭、閘刀等停、開空壓機，因為這時氣壓開關中的放空閥不能放氣，容易損壞電機。
8、用於氣控的調節閥原理上與安全閥相似，有的調節閥非但可調壓力，也可以調壓差。
9、在氣控、電控共用的控制系統中，氣控通常低於電控0.05mpa。如w-1.
6/10中，氣控的調節閥調至0.95mpa，電控的氣壓關調至1.0mpa。
在調節閥與卸荷閥之間設有一截止閥，開啟截止閥，空壓機處於氣控狀態（不停同）；關閉截止閥空壓機處於電控狀態（停機，再起跳）。
10、對於放氣閥前裝有調壓閥的產品，一般都有兩隻壓力表，乙隻顯示儲氣罐的壓力，另乙隻顯示排氣壓力。旋轉調壓閥頂端的旋紐，可高速壓閥內的通徑，但此時若放氣閥關閉，則兩壓力表示值相同；放氣閥全開啟，則排氣壓力表示值為零，只有當放氣閥半開半閉時兩壓力表才會有差值。調壓閥裝配時應注意進氣方向。
11、使用中應經常注意保養，如新增壓縮機油，緊固螺栓，高速三角帶鬆緊開啟放汙閥排放汙水，適時更換消聲器的濾芯，更換壓縮機油，清理進排氣閥片和單向閥、調節閥芯等。
12、經常注意空壓機執行善，發現異常響聲，劇烈振動，排量壓力明顯下降，電機熱保護器斷開或電機轉不動等情況應及時停機，查明原因，排除故障。
13、注意安全，在在氣罐內還有壓力進，不要拆卸任何與之連線的部件；在電源未斷開時，不要拆卸任何電器部件。
在分析故障進行修理前，應了解使用者對使用說明書的熟悉程度和機器在事發前的異常情況。
1、電機發熱、轉不動或燒毀不能起動
轉動風扇輪以排除主機咬死的故障，扳動電機輪以排除電機軸承損壞，轉子卡滯等機械故障。
三相電機以查缺相為兼顧電壓。檢查電源一關、保險絲、氣壓開關、電磁起動器各接線頭及開關各觸點的善，必要時還要檢查導線。由氣壓開關直接控制的三相電機要特別注意三個觸點是否接觸可靠。
對熱繼電器跳開的電磁起動器可先按下復位按鈕試運作，並檢查其電流設定是否正確，三相電機缺相燒毀的主要特徵是繞組間隔變色。
單相電機以查工作電壓為主，即檢查起動時的電壓。各接線頭子、電源線的粗細對電壓也很有影響。在單相電機燒壞的因素中，由電容燒壞引起的約佔50%左右，電容燒壞主要是電容本身的質量問題，但也有電機離心開關不能開啟和電網電壓過高過低等問題。
zc型產品裝有手動復位的熱保護器，如熱保護器斷開先按下復位按鈕，讓其試運轉達，再次斷開則要查明原因進行排除。
此外，停機時氣壓開關下的放空閥是否放氣，單向閥是否洩露漏而使空氣閥放個不停，使用者是否擅自將氣壓開關和安全閥壓力調高，使行負荷增加等，也要是檢查的內容。
2、電機不停機
未到額定壓力安全閥開啟至使電機不能停機，須調整安全閥；超過額定壓力不停機，須高速氣壓開關；如到達額定壓力氣壓開關已動作而電機還是不停機則要檢查電源線是否接錯，即不經過氣壓開關或電磁起動器直接與電機相接。
3、機頭卡滯和咬死
潤滑油不足產（失油）、不清潔或牌號不對會造成曲軸和連桿、活塞和氣缸之間接毛，燒壞或咬死。嚴重時還會折斷連桿。曲軸軸承損壞卡住也會造成機頭咬死。
機頭咬死不立即停機會燒壞電機、連桿折斷。不立即停機，會搗破曲軸箱和氣缸，俗稱炸機頭。飛油潤滑中連桿打油針脫落，壓力潤滑中油幫浦反轉、油路堵死或油管洩漏不能建立油壓都可造成失油。
連桿與曲軸的磨擦副有焦痕是曾經失油的基本特徵。
輕微的拉毛，可以用細砂紙打光，清潔後繼續使用，損壞嚴重的只能調換零件。
4、振動劇烈
對移動式空壓機輪軸與軸轂配合太鬆（尺寸有誤）；四腳著地不平，扇輪鬆動或未校好平衡對固定式空壓機地基不平，底腳未墊平底腳螺栓未緊固，聯軸器安裝同軸度不好，飛輪鬆動，聯軸器減振橡膠圈破損；以及所有產品連線部件未緊固或軸承損壞鬆動等都會造成振動劇烈。對鬆動的風扇輪應拆下來檢查內孔與曲軸錐度的嚙合情況，清除有礙嚙合的摶刺、油漆等雜物，均勻將大輪敲緊再擰緊螺母（或螺栓），然後再敲緊、再擰緊，如此反覆多次。
5、異常響聲
活塞與活塞銷、活塞銷與連桿小端、連桿大端與曲端以及曲軸軸承因磨損造成較大間隙，異物吸入氣缸，活塞上止點餘隙太小造成活塞頂缸，連桿螺栓鬆動或斷裂，內外平衡錘緊韌體鬆動都會造成異常響徹雲霄聲。由於異常響聲常出自機頭內部，一般要拆機檢查，但通過分析還是能作出大致判斷的。如用手小角度轉動大輪憑手感可知活塞和活塞銷、連桿和曲軸之間的間隙是否過大，開機後關閉進氣口，如響聲加大，也可以斷定為間隙過大。
如短期磨損過大，在損壞零件上查不出直接原因，則有可能是潤滑不良或排氣不暢造成。排氣閥開度不夠、單向閥開度不夠或管路不暢通都會形成排氣不暢。出現敲缸聲可斷定是餘隙太小或有異物吸入氣缸。
所謂異物基本上是破碎的閥片、公升程限上器、彈簧等，此時排量壓力將明顯下降。一級吸閥片損壞，在吸氣口有熱氣呼出，二級進氣閥片損壞中冷器壓力公升高。連桿因磨損嚴重斷裂，連桿螺栓斷裂以及平衡錘鬆脫都右能造成炸機頭，必須引起高度重視。
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