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1、剖析角度式工艺用压缩机十四例（二）接上期6.美国原快乐制品公司WN系列空压机包容了立式、V型及扇型这三种结构型式的WN系列空压机，其活塞在径向设有张力机构，将活塞环组件的弓形块压向气缸镜面是其特色之一。张力机构所设圆柱形压缩弹簧，可使活塞环在磨损量较大时，仍获结构上的补偿而能正常工作。据称活塞环的允许磨损量高达12.7mm。在往复活塞压缩机的V型、扇型结构型式里，采用有十字头、双作用的气缸，WN型空压机属于开拓者之一。在角度式空压机领域内，快乐(JOY)制品公司更是采纳法兰电动机驱动方式的开拓者。图6所示为扇型、两级压缩的WN114K(17- 10 )9型空压机。最高排气压力0.8826MPa
2、，活塞行程229mm，转速505/490r/min，容积流量57/55.4m3/min，第级活塞排量67.2/65.2m3/min。两只双作用第级气缸直径432mm，两只双作用第级气缸直径267mm。在结构上具有将大化小的特色，以及小缸径多气缸提供大容积流量的招法。气缸组件由气缸盖、气缸体、气缸座三部分构成。刚性良好的曲轴箱镶有单独制成的十字头滑导。当为V型时动力输入端的主轴承座增设一主轴承，以支撑法兰电动机的转子。 WN系列衍生的中压空压机，其排气压力、容积流量等性能参数覆盖面甚为宽泛。还有跨国界承袭并扩张了WN系列的当代空压机产品。7.全球最大功率值的扇型压缩机地处大阪府的日本加地(KAJ
3、I)技术公司，是在原加地铁工所基础上发展起来的。其往复活塞式压缩机系列，涵盖了立式、V型、W型及扇型，但以角度式为主导，压缩介质多样。系列中，行程值最长为180mm。其全球最大功率值的W型压缩机，功率高达450kW，型号WT2-350-OL，2级压缩，排气压力0.69MPa，行程180mm，转速585r/min，级活塞排量88.9m3/min，2只双作用级气缸，1只双作用级气缸，/级气缸直径520/350mm。图7左为WT3-480-OL型，功率430kW，行程180mm，转速585r/min，排气压力4.9MPa，级活塞排量47.9m3/min，3级压缩，级气缸皆双作用，气缸直径540/28
4、0/150mm，活塞平均速度3.51m/s，是全球功率亚军值的PET吹瓶用W型空压机。 图7右为XQ3-700-OL型，功率730kW，行程180mm，转速585r/min，级活塞排量85.4m3/min，排气压力4.9MPa，3级压缩，2只双作用级气缸直径510mm，、级气缸皆双作用，缸径380/200mm，活塞平均速度3.51m/s，是全球最大功率值的PET吹瓶用扇型气缸无油润滑空压机，也是全球最大功率值扇型压缩机。8.独树一帜的五列扇型压缩机奥地利LMF公司是工艺用角度式往复活塞压缩机最主要的开拓者之一。图8所示为其V17/5518 L35型压缩机，以五列扇型的结构型式而独树一帜。该机的
5、5列，各为一个级的气缸。水平对置的两列，各为均配置筒形活塞的、级。立列为第级，第、级斜置。第级皆配置单作用活塞，并与起导向及承受法向力的“假活塞”联为一体。各级气缸体和气缸盖皆设计有散热翅片。5级、全风冷的该机，排气压力高达35MPa，系压缩空气供洲际火箭发射用。 9.俄罗斯星型、核潜艇用K-30A型高压空压机组(图9) K-30A排气压力40MPa，终压状态容积流量30L/min，机组外形尺寸5804701250mm，结构紧凑程度已臻极致。K-30A型高压空压机组，服役于库尔斯克号等俄罗斯核潜艇。二十世纪八十年代后期才研制成功的K-30A型空压机，在设计上特别注意了惯性力的平衡和机组自动化。
6、结构型式为星型，七列、五级、单作用、封闭式。可与自动空气净化干燥装置配套，其自由空气露点不高于-55。其转速的择定，是优化比较的结果，为975r/min，比著名的舰用K-10型空压机转速1330r/min大幅度下调。从而缓解了过高转速带来的热力及动力负荷过大、振动及噪声剧增、可靠性降低等棘手难题。K-30A型空压机的各列往复运动质量近乎相等，一阶往复惯性力(其扰动频率等同于压缩机转速)以平衡重平衡，同时曲轴箱内特设了平衡二阶往复惯性力(其扰动频率为压缩机转速之倍)的平衡机构。依据减振器的不同型号的承载能力，在焊接的公用底座上装设了14或12只减振器。自动控制系统为电控气动式，采用了无触点半导体
7、逻辑元件。空压机的级吸气口设有节气门，它由气动活塞实施启、闭。启动阶段，节气门关闭，空压机卸载。节气门的旋转由电磁阀、继电器、限位传感器控制气动活塞来完成。油水分离器为自动吹除者。闭式淡水冷却系统有海水泵、淡水泵各一只，以及淡水-海水冷却器等，避免了由于采用海水直接冷却系统而产生的机件腐蚀这一严重弊端。第、级活塞加装的导向块(假活塞、十字头)，不仅大大减小了活塞的侧压力，还有利于质量平衡。K-30A的气阀和高压密封等重要技术，基本沿用了K-10型空压机的措施。10.德国宝华压缩机公司高压扇型压缩机德国宝华(BAUER)压缩机公司致力于紧凑型、高中压、中小型角度式压缩机的研发与生产，已逾数十年。
8、其近年之顶级代表作GIB52型扇型4级高压压缩机组示于图10。该机为双重(双曲拐)扇型，水冷，高于常压进气，曲轴箱承受内气压1.6MPa，压缩介质为氮气、氦气、空气等工艺气体，排气压力936.5MPa，匹配电动机功率为315/250kW。GIB52以超级紧凑的集成系统和压缩介质无泄漏为最大特色。其级冷却器及气缸盖，都得到良好的水冷却，既保证运行可靠又收低噪声之良效。GIB52之系列参数如表1。 11.奥地利LMF公司V/W型中高压压缩机奥地利雷欧勃尔斯多夫(LEOBERSDORFER)机械制造有限公司，近萨尔茨堡，在低压动力用空压机实践基础上，生产中高压压缩机已逾七十载。图11(a)为单重(单
9、曲拐)W型VGd系列、双重(双曲拐)W型VHGd系列高压压缩机外观。图11(b)上部为VGd、VHGd系列高压压缩机代表性的水冷、5级CNG压缩机剖视图，下部为单重V型VC、VCS、VCL系列代表性的水冷、3级、排气压力4MPa空气压缩机剖视图。图11(b)上部之5级CNG压缩机系水冷，级列立置，级气缸为双作用;右侧列为-平-级列，正级差，轴侧为级气缸，盖侧为级气缸，平衡段联通级进气压力;左侧列为-平-级列，也是正级差，轴侧为级气缸，盖侧为级气缸，平衡段联通级进气压力。该机3处填料中的最高密封压力是级排气压力，仍在中压范畴，气密性显然优良。两个正级差列中，压力较高的气缸与平衡段间的压力差也不太大，漏到平衡段的内泄漏气量不至于太多，平衡段内气体温升也不会太高，较低压力气缸的进气温度不会飙升。级气管路走向顺畅，各级气缸的进排气法兰和冷却器、分离器、缓冲器的联接也方便。传动机构的润滑条件良好，除了传统的正向润滑由油泵泵送的压力油经曲轴内油孔输达连杆大小头及十字头，3处十字头滑道的两侧都刻意再设置压力油注入孔，强化了对十字头外圆面与滑道内孔以及十字头销处的润滑。