Принцип работы безмасляного поршневого компрессора

В чём разница между масляными и безмасляными компрессорами

Если смотреть в общем, то масляные и безмасляные компрессоры устроены очень похоже: тот же силовой агрегат, та же поршневая группа, тот же коленчатый вал, та же приводная система. Кроме того, неправильным было бы считать, что безмасляным компрессорам совсем не нужно масло или смазка. Здесь дело немножко в другом: у масляных компрессоров каналы для смазки и для жидкости пересекаются, а у безмасляных они изолированы друг от друга.

Масляные компрессоры требуют залива компрессорного масла в картер коленчатого вала. Смазочная жидкость распределяется по всем внутренностям аппарата и участвует непосредственно в процессе перекачки воздуха. За уровнем масла нужно следить, иначе компрессор не сможет нормально работать. Безмасляные модели такой заботы не требуют.

Преимущества и недостатки масляных компрессоров

Масляные компрессоры требуют надлежащего ухода: в первую очередь, это касается поддержания уровня смазки. После каждого использования нужно проверять уровень масла и подливать его при необходимости до рабочих значений. Но именно это делает компрессоры данного типа чрезвычайно выносливыми, мощными и эффективными машинами. Масляные компрессоры, даже не промышленного назначения, способны подолгу поддерживать нужное давление и работать почти без перерыва. Смазка повышает эксплуатационный ресурс и производительность компрессорного оборудования до предела. В то же время, в воздухе, который качают эти машины, неизбежно будут присутствовать частицы масла, так что использовать масляные компрессоры можно не везде.

Преимущества и недостатки безмасляных компрессоров

Безмасляным компрессорам тоже нужна смазка, но воздушные и масляные контуры у них, как было сказано выше, не пересекаются. Поскольку непосредственно в перекачке воздуха масло не участвует, дела со смазкой и охлаждением у компрессоров этого типа обстоят не так радужно, как у масляных. Здесь используют современные материалы с низким коэффициентом трения, но ресурс работы у безмасляных аппаратов не слишком высок. Желательно, чтобы они работали не больше 10-15 минут в час, иначе перегрев запросто может привести к поломке. Главные плюсы компрессоров этого типа в том, что они гораздо компактнее, легче и проще в уходе, чем масляные модели. К тому же выдаваемый ими воздух гораздо чище, так что применять безмасляные аппараты можно на производствах, чувствительных к качеству подаваемого газа.

Особенность безмасляных приборов

Прежде чем принять решение, какой компрессор выбрать, нужно знать все особенности функционирования. Безмасляные приборы применяются, в основном, для отдельных видов работ небольших объемов. Преимуществом безмасляных компрессоров является простота обслуживания: они не требуют постоянной замены масла, а значит, дешевле в эксплуатации. Однако срок работы таких аппаратов значительно ниже, так как истираемость деталей высокая.

Рекомендуемое время работы безмасляного компрессора — до 15 минут в час. Если прибор будет включен более продолжительное время, это приведет к перегреву и поломке. Как правило, данные аппараты обладают небольшими габаритами, легко передвигаемы, имеют небольшой вес. Ценовая категория данного оборудования довольно высокая из-за применения дорогостоящего современного материала.

Признаки необходимости ремонта масляных винтовых компрессоров

Масляный винтовой компрессор нуждается в ремонте, если наблюдаются:

• Сложности с его запуском
• Отсутствие сжатого воздуха в выходном патрубке агрегата
• Снижение производительности устройства
• Чрезмерный расход масла
• Непроизвольное срабатывание предохранительного клапана
• Отключение аппарата термостатом или прерывателем сети
• Поломка роторного блока
• Повышенное давление в компрессоре

Причиной трудности с запуском винтового компрессора может быть низкая температура окружающего воздуха. Проблема решается после его прогрева.

Если устройство не перезапускается, необходимо проверить состояние всасывающего клапана – скорее всего, он загрязнен и плохо закрывается. В таком случае требуется прочистка или замена детали.

Отсутствие сжатого воздуха в выходном отверстии аппарата – признак закрытия регулятора. Чтобы устранить эту неисправность, потребуется проверить работоспособность реле давления, который подает питание на электромагнитный клапан, связанный, в свою очередь, с регулятором.

Понижение производительности компрессорного оборудования чаще всего связано с засорением регулятора. Чтобы демонтировать его для очистки, потребуется снять всасывающий фильтр.

Большой расход масла в компрессоре может быть вызван поломкой фильтра маслоотделителя или нарушением герметичности уплотнений этого фильтра. В обоих случаях проблема решается заменой деталей.

Если фильтр маслоотделителя засорился, предохранительный клапан может начать открываться непроизвольно. В таком случае требуется проверить, существует ли перепад давления между резервуаром масляного сепаратора и трубопроводом, в котором находится сжатый воздух. Если проблема есть, она решается заменой фильтра.

Отключение компрессора термостатом может происходить по несколькими причинами:

• Температура окружающей среды слишком высока: таком случае ее следует снизить с помощью хорошей вентиляции, после чего перезагрузить аппарат
• Охладитель масла засорился: требуется прочистить его с применением растворяющей жидкости
• Недостаточно масла: следует долить необходимое количество
• Термостат неисправен: деталь следует заменить на новую

При постоянном срабатывании прерывателя сети и отключении двигателя следует проверить напряжение и, если показатели в норме, перезапустить аппарат.

Прерыватель цепи может также срабатывать при перегреве двигателя. Если при этом режим отвода тепла не нарушен, необходимо перезапустить оборудование.

Ремонт роторного блока при его поломке возможен только в случае выхода из строя подшипников. В случае заклинивания роторов ремонт следует доверить специалистам.

Проблема повышенного давления в компрессоре может быть вызвана отсутствием команды на закрытие регулятора. В первую очередь, необходимо проверить эту деталь, а также состояние электромагнитного клапана (он должен быть закрыт). При необходимости их следует заменить.

Общее описание роторных компрессоров

Основное предназначение заключается в создании давления, которое будет выше атмосферного. Рассматриваемый тип механизма относится к оборудованию объемного типа.

Название роторный компрессор получил из-за особенности формы основных вращающихся элементов. Высокая потребность в них определяет то, что появилось просто огромное количество компактных моделей, которые характеризуются высокой эффективностью в применении. Также встречается компрессор роторно-поршневой, который существенно отличается от обычного варианта исполнения.

В рассматриваемую группу устройств входят следующие механизмы:

1. Кулачковые.
2. Винтовые.
3. Спиральные.
4. Жидкостно-кольцевые.
5. Пластинчатые.

Все разновидности подобных устройств характеризуются большим количеством особенностей, к примеру, пластинчатый компрессор роторного не имеет много различных клапанов, которые существенно снижают показатель КПД. Кроме этого, роторные варианты исполнения имеют меньший вес в сравнении с поршневыми.

В большинстве случаев компрессор роторно-лопастной представлен одинарным аппаратом с приводом. Некоторые варианты исполнения имеют промежуточный редуктор, который способен изменять передаваемое усилие.

Сегодня компрессорные установки оснащаются электрическим двигателем. В некоторых случаях проводится установка двигателей внутреннего сгорания, которые характеризуются большей производительностью.

Данный тип компрессоров встречается в самых различных случаях. Очень часто оно применяется для создания краскопульта, который требуется для равномерного нанесения специального красящего вещества на поверхность.

Обслуживание безмасляного винтового компрессора

В первую очередь, необходимо отметить, что роторные компрессоры любого типа, а безмасляные – в первую очередь, не предназначены для сильно запыленных помещений.

Абразивные частицы, попадающие внутрь винтового блока, повреждают поверхности роторов и нарушают геометрию их форм. В результате вращающиеся винты начинают соприкасаться, что вызывает повышенное трение, образование задиров и схватываний.

Многие производители в целях защиты от износа и коррозии наносят на роторы специальные защитные покрытия.

Первыми это начали делать зарубежные производители. Обработка роторов специальными полимерными составами позволяла не только снизить вероятность их контакта с последующим образованием задиров, но и сократить затраты на точную механическую обработку поверхностей.

За счет включения мельчайших частиц твердых смазочных материалов полимерные покрытия имеют высокие антифрикционные свойства, что позволяет им эффективно снижать трение и препятствовать образованию задиров.

Со временем заводские покрытия изнашиваются, и чтобы решить вопрос их восстановления, необходимо пользоваться готовыми антифрикционными материалами. Ранее такие составы были исключительно импортными, однако сегодня их производство налажено и в нашей стране.

Российская компания “Моденжи” разработала серию антифрикционных твердосмазочных покрытий для винтовых компрессоров, которые могут применяться как при производстве, так и при ремонте роторов.

Покрытия MODENGY наносятся на поверхности деталей слоем до 100 мкм, затем, после приработки, толщина уменьшается в 2-2,5 раза и становится оптимальной.

Полимерная матрица покрытия прочно удерживает в своих ячейках частицы твердых смазочных материалов, выполняющие антифрикционную и противозадирную функции.

MODENGY 1007 производится на основе графита, поэтому имеет характерный серо-черный цвет. Покрытие стабильно работает при температурах -50…+350 °С, имеет несущую способность 1300 МПа (тест SRV).

Несущая способность MODENGY 1014 еще выше, она составляет 2700 МПа. Диапазон рабочих температур покрытия с дисульфидом молибдена и политетрафторэтиленом – -75…+255 °С. Состав отличается высокими антикоррозионными свойствами – >672 ч (тест в соляном тумане).

MODENGY 1066 с графитом и дисульфидом молибдена выдерживает температуры от -70 до +315 °С. Покрытие также обладает антикоррозионными свойствами (>300 ч в соляном тумане) и высокой несущей способностью (9900 H по методу Falex).

Перед нанесением покрытия с поверхностей роторов удаляются остатки старых смазок, пыль и другие загрязнения. Для полной очистки и обезжиривания винтовой пары используется Специальный очиститель-активатор MODENGY. Его применение способствует высокой адгезии будущего покрытия и гарантирует долгий срок его службы.

Антифрикционные составы наносятся на роторы в несколько слоев, затем детали подвергаются нагреву для полимеризации покрытий. Все материалы отверждаются при нагреве свыше +200 °С в течение 20-40 минут (точное время зависит от вида покрытия).

Роторы с покрытием MODENGY в дальнейшем не требуют повторной обработки – правильно нанесенный защитный слой не стирается, так как не дает винтовым поверхностям вступать в контакт.

Как выполнить нагнетатель воздуха собственными руками

Домашние мастера давно научились делать воздушные нагнетатели собственными руками. Некоторые своими силами сделанные приборы могут исполнять работу даже лучше фабричных. В основном, в качестве ресиверов применяются баллоны с газом или огнетушители. А роль нагнетательной машины исполняет нагнетатель воздуха от отслужившего холодильника.

Самый простой аппарат для изготовления сжатого воздуха состоит из нагнетателя воздуха от старого холодильника, баллона с газом и прибора для определения величины давления

Продуктивность подобного устройства будет невелика, однако при его помощи достаточно нанести одинаковый слой краски на абсолютно любую поверхность. Чтобы это сделать применяются либо распылителя краски, либо пульверизатор для краски.

Видео: как выполнить нагнетатель воздуха из старого холодильника

Пользуясь пневматическим инструментом, а еще пескоструйными устройствами, помните про то, что при плохом обращении нагнетатель воздуха из помощника в обиходе может преобразиться в небезопасное устройство, способное причинить травму или стать угрозой для здоровья. Только соблюдение норм техники безопасности и осмотрительное отношение к работе гарантирует личную безопасность.

Как пользоваться компрессором

Подготовка компрессора к работе — важный этап, соблюдение которого связано с долгосрочной и исправной эксплуатацией. Состоит она из следующих последовательных этапов:

Внимательное изучение инструкции, прилагаемой к изделию изготовителем. Данные, приведённые в техническом паспорте, должны совпадать с данными, отражёнными на металлических табличках. Они располагаются в нижней части корпуса компрессора.
Проверка комплектации и отсутствия механических повреждений на корпусе. При обнаружении дефектов корпуса, ресивера или соединительных шлангов их необходимо устранить.
Установка в рабочее положение. На передвижные модели надеваются колёса и амортизаторы в соответствии с комплектацией. Агрегат располагается таким образом, чтобы управление осуществлялось беспрепятственно и легко. Никакие посторонние предметы на корпусе не допускаются. Если компрессор имеет ременную передачу, необходимо ставить его на расстоянии не менее 1 м от стен. Поверхность пола в помещении, где производятся работы, должна быть ровной.
Проверка уровня масла в картере двигателя. Красная метка указывает на предельно допустимое количество смазки. Если масла недостаточно, необходимо аккуратно долить его, не переливая через край и не допуская попадания на ремень и другие детали.

Подключение аппарата к сетевому питанию

В некоторых устройствах важно не перепутать подключение фазного и нулевого проводов.
Соединение патрубка ресивера со штуцером пневматического инструмента. При правильном подключении стравливание воздуха запускает реле включения двигателя автоматически

Самостоятельная регулировка реле недопустима и прекращает гарантийные обязательства со стороны производителя.
Приборы, оборудованные функцией защиты двигателя от перегрузки, отключаются при слишком продолжительной работе или перепадах напряжения в сети. Следует об этом помнить и не искать причину остановки в механической части аппарата.
После окончания работы силовой агрегат нужно полностью отключить и выпустить избыточный воздух из накопительного бака (ресивера). Для этого служит специальный клапан, установленный на корпусе бачка.

В некоторых компрессорах вместо указателя уровня масла применяется щуп. Для определения наличия смазки щуп опускается в специальное отверстие, закрытое пластмассовой крышкой.

Техника безопасности

Перед началом работы следует:

• надеть рабочую одежду, обувь и собрать волосы под головным убором;
• проверить комплектность и устойчивость аппарата;
• убедиться в исправности манометра и выключателя предохранителя давления;
• оборудовать рабочее место в соответствии с нормами личной безопасности.

Во время работы с компрессионным оборудованием запрещается:

• подключаться к электрической сети без заземления;
• оставлять работающий компрессор без надзора;
• направлять воздушную струю в сторону людей;
• допускать к управлению компрессором детей и несовершеннолетних;
• пользоваться заведомо неисправным агрегатом.

После окончания работ необходимо:

• полностью обесточить аппаратуру;
• очистить рабочее место от мусора и использованных материалов;

• оборудование, рабочую одежду, респиратор и противошумовые наушники убрать в отведённые места.

Уход за компрессором

Техническое обслуживание компрессора состоит из следующих регламентных работ:

1. После начальной обкатки устройства необходимо провести подтяжку всех болтов. Вибрация способствует их откручиванию, этого допускать нельзя.
2. Раз в месяц производится осмотр и очистка воздушного фильтра. Замена фильтрующего элемента рекомендуется не реже одного раза в год.
3. Ежедневный контроль уровня смазки. Побелевшее масло говорит о попадании в него влаги, потемневшее — о перегреве и чрезмерном сгущении. Полная замена масла производится после обкатки (100 часов), а также через каждые 450–550 часов эксплуатации компрессора. Используется только тот тип масла, который рекомендован изготовителем.

4. Ежедневный слив конденсата. При интенсивной эксплуатации в холодное время года удаление конденсата производится несколько раз в день.

5. Контроль натяжения приводного ремня осуществляется ежедневно. Кроме этого, необходимо удалять с его поверхности смазку и другой мусор. Прогиб хорошо натянутого ремня не должен превышать 4–5 мм при усилии 5–6 кг в середине между шкивами.

6. Не менее одного раза в месяц производится контроль крепления компрессора к платформе и визуальный осмотр головки цилиндров, а также остальных узлов, приборов контроля и управления.

Что такое нагнетатель воздуха и как он функционирует

Наименование «нагнетатель воздуха» происходит от латинского слова compressio, что значит сжатие. Данное устройство для создания очень высокого газового давления и подачи его в необходимом направлении. В зависимости от того, как достигается установленная задача, воздушные нагнетатели разделяют на группы. Характерной чертой каждого вида данных приборов считается хорошее решение процесса сжатия и воздушной подачи. В общем все агрегаты разделяют на две большие категории — объёмные и динамические. Каждая группа, со своей стороны, имеет собственные разветвления.

Разнообразие компрессорных машин вызвано большим диапазоном их использования

Динамические воздушные нагнетатели базируются на принципе сжатия газов при помощи механической энергии. Отличают осевые и центробежные машины в зависимости от направления воздушного движения, а еще от варианта крутящегося колеса. Один из ярких представителей данной группы — турбокомпрессор. Его конструкция основывается на взаимном действии двигающегося воздуха с неподвижной решёткой и крутящимися лопастями привода.

В компрессорах динамического действия газ сжимается в за счёт механической энергии, которая подводится от крутящегося вала

Объёмные воздушные нагнетатели применяют в работе свойство газов сжиматься при изменении размеров закрытого пространства, в который он помещён. Уменьшение габаритов рабочей камеры ведёт к повышению давления. К данной группе относятся большинство бытовых и промышленных агрегатов, их насчитывается более 10 разных типов:

1. Поршневые. Самый популярный вид нагнетательных машин, которые служат для газоподачи или пара под давлением. Конструктивных решений большое количество, впрочем выжным признаком поршневого насоса считается сжатие среды работы за счёт уменьшения объёма в середине цилиндра, производимое поступательно-возвратным движением поршня. Такие воздушные нагнетатели нашли использование в тяжёлом автомобилестроении, в химическом, текстильном и холодильном производстве. По конструктивным признакам поршневые устройства делят на вертикальные, горизонтальные, угловые. Есть многоступенчатые поршневые компрессорные станции — при сжатии газа до большого давления есть опасность взрыва или возгорания нагара масла, скапливающегося в водопроводе и поверхности выпускных клапанов, благодаря этому данная процедура проходит поэтапно.

Компрессор поршневого типа повышает газовое давление за счёт уменьшения его объёма при рабочем ходе поршня

Компрессор на винтовой основе нагнетает воздух под давлением за счёт синхронного вращения 2-ух валов с винтовыми лопастями

Роторно-шестерёнчатые воздушные нагнетатели могут конструироваться по схеме с водяным или охлаждением воздуха

Мембранный нагнетатель воздуха сжимает воздух за счёт пластичной мембранной ткани, которая вибрирует от воздействия механики штока, совершающего возвратно-поступательные движения

В воздуходувке Рутса работу по перемещению и сжатию воздуха делает пара роторов с винтовыми лопастями

В спиральном компрессоре рабочие зазоры измеряются долями миллиметра, благодаря этому данные устройства просят старательной приработки

В компрессоре с катящимся ротором рабочий цилиндр закреплён неподвижно, а около него крутится поршень

Помимо приведённой спецификации есть и иные способы деления компрессоров:

• по типам приводящего механизма (электрический привод, ДВС, турбинный);
• по выходному давлению воздуха (воздушные нагнетатели невысокого, среднего, большого и очень высокого давления);
• по продуктивности, выраженной в количестве объёма сжимаемого газа (в м 3 ) за конкретное время (мин., час).

Устранение распространённых неисправностей своими руками

У компрессора возникают частые неисправности, которые можно устранить самостоятельно и не тратить время на обращение в мастерскую.

Аппарат работает и не качает воздух

Эта неисправность обусловлена утечкой воздуха.

1. Набрызгайте мыльный раствор на трубопровод.
2. Включите компрессор. Если есть наружная утечка, то вы увидите пузыри.

3. Резьбовые соединения обмотайте герметизирующей лентой. А развальцованные — смажьте маслом для компрессора. Воздух не будет пропускаться. Например, такое соединение есть у штуцера шланга обратного клапана.

   Штуцера шланга имеет развальцованное соединение. Его нужно смазывать для герметизации

Видео: поиск и устранение утечки воздуха

Проверьте прокладку и клапаны головки цилиндра. Их повреждение влияет на процесс нагнетания воздуха.

1. Прогрейте компрессор для ослабления креплений и отключите его от сети.

2. Открутите болты головки цилиндра.

   Головка цилиндра крепится четырьмя болтами

3. Снимите головку, прокладку и плоские лепестковые клапаны. Если детали повреждены, то замените их.

   Один лепестковый клапан сломался и подлежит замене

4. Протрите ветошью, смоченной в керосине, все элементы.
5. Соберите головку цилиндра.

При запуске двигателя перегорает предохранитель или срабатывает автомат термозащиты

Предохранитель перегорает или срабатывает термозащита, если мощность предохранителя ниже мощности компрессора. Проблема решается заменой. Вторая причина кроется в реле напряжения. Отключите его контакты от цепи. Если компрессор возобновил работу, замените реле.

Двигатель гудит, но не работает или работает на малых оборотах

1. Если напряжение в сети нестабильно, то во время скачков двигатель работает некорректно. Установите стабилизатор или отключите от сети другие устройства.

2. При нормальном напряжении слишком большое давление в ресивере не даёт нагнетаться воздуху. Выключите компрессор на 20 секунд. Если после включения работа не восстановилась, замените реле давления.

   Реле давления влияет на работу нагнетателя

3. Открутите перепускной клапан.

   Повреждённый перепускной клапан выпускает воздух из ресивера

4. Он находится на ресивере. Прочистьте от загрязнений. Если клапан разрушен, то замените его.

   Перепускной клапан находится на ресивере

5. Проверьте работу реле напряжения. Его сложно ремонтировать самостоятельно. Замените или отнесите в сервис.

Не запускается под давлением

Когда компрессор не может запуститься под давлением, а без давления запускается, проблема заключена в обратном клапане или реле давления.

1. Открутите обратный клапан и проверьте его на наличие повреждений и засорений.

   Обратный клапан соединён с манометром

2. Если дефектов и мусора нет, но резинка выработалась, замените клапан.

   Проверка целостности пружины и резинки обратного клапана

3. Снимите крышку реле. С обратной стороны есть 4 контакта. Их нужно почистить мелкой наждачкой от нагара.

   Грязные контакты нужно чистить наждачкой

Агрегат перегревается

Компрессор подвержен перегреванию при повышенной температуре окружающей среды или длительной непрерывной работе. Если с этим всё в порядке, извлеките воздушный фильтр, который устанавливается на впуске. Очистите его. Загрязнённый фильтр сильно нагружает двигатель, поэтому и происходит перегрев и преждевременный износ устройства.

Грязный воздушный фильтр способствует перегреву компрессора

Опубликовано 04.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin