矿山压缩空气设备

3、压开吸气阀调节
利用一个压开装置，把吸气阀强制压开，使吸气阀全 部或部分地丧失正常工作能力，吸进的空气在压缩和排气 行程中仍回到吸气管路，不向排气管道输送压气，以达到 调节排气量的目的。
压开吸气阀调节装置由压力调节器和压开叉两部分构 成，压开叉的动作由压力调节器控制。
压开吸气阀的调节装置可分为两种形式：
对于两级空压机，各级吸气阀均应设置压开叉，调节时 各级吸气阀应同时压开。根据气量变化，压开一侧或两侧的 吸气阀，可以实现排气量100%、50%、0%三级调节。气量 的变化是通过双压力调节器来控制压开叉动作。
调节压力调节器中弹簧的预紧力，可以改变压力调节器 的开闭压力。
（2）部分行程压开吸气阀调节
当进气行程结束时，气阀仍被强制顶开，在进入压缩行 程后气体从气缸中回入进气管，但到行程的一定时候强制作 用取消，吸气阀关闭，在剩余的行程中气体受到压缩并排出。 按照吸气阀在压缩行程中压开时间的长短，可以得到连续的 多级调节。
图9-6
➢ 两级压缩的优点
1、节省功耗。采用两级压缩除了可以提高空压机排气量和降低排气温度
外，还可以节省功率的消耗；
图9-7
2、降低排气温度； 3、提高空压机的排气量； 4、可以降低活塞力；采用两级压缩还能大大地降低活塞上的最大
气体作用力。使运动机构轻巧，机械效率改善。
5、中间冷却器可以分离一部分油和水，提高压 气的质量。
机身（Pg111）
过去矿山最广泛使用的是低压（p≤106Pa）活塞式压 缩机，目前螺杆式和滑片式压缩机以基本替代活塞式。常 见的活塞式压缩机有以下几种：
1、按气缸中心线的相对位置分 可分为立式、卧式、 角式（可分为V型、L型、W型）三种。
2、按压缩级数分 可分为单级、双级wk.baidu.com多级三种。
3、按活塞往复一次作用次数分 可分为单作用、双作用。
压缩空气一直是矿山所采用的原动力之一， 用以带动凿岩机、风镐及其它风动机械进行。由 于像凿岩机这类风动工具的冲击力强，适用于钻 削坚硬的岩石，而且风动工具结构简单、重量轻、 操作方便，尤其在有瓦斯和煤层爆炸危险的矿井 里，使用这种动力比电力安全。虽然整个气力系 统（包括压缩空气的生产和输送，以及在风动机 具中的使用）的效率很低，成本较高，但目前矿 山采掘工作，仍然普遍采用风动工具来凿岩和落 煤。
图中“→”为气流方向；“－ →”为冷却水流方向
2．润滑系统
空压机有两套润滑系统。一套靠齿轮泵输送润滑油润 滑曲轴、连杆、十字头等传动系统，润滑油池位于机 架内底部，润滑油通过粗过滤器、油冷却器后被吸进 齿轮泵，增压后通过精过滤器进入空压机内润滑部位， 最后又流回油池。另一套靠注油器将空压机油压入气 缸进行润滑，油进入气缸后即随着压气排走。图1417为L型空压机润滑系统。
（1）完全压开吸气阀
调节时，在空压机的全部行程中吸气阀始终处于压开 状态，吸进的气体将全部自吸气阀返回到吸气管中，故排 气量为零，属间断调节。
压开吸气阀时，空压机处于空运行状态，因为仅需克 服吸气阀阻力造成的功耗，故调节的经济性较好。
压开叉因其驱动机构不同分为隔膜式压开叉和活塞式压开 叉（图9—16）两种。
空压机的水冷系统由气缸水套、中间冷却器（见 图9-13）、后冷却器、水泵、管路以及冷却水池（或 冷却水塔）组成。
1．冷却系统
（1）作用：降低压气的温度 。 （2）组成：由冷却水管、气缸水套、中间冷却器和后
冷却器等组成。
图14-16 两级空压机串联冷却系统 1-一级缸；2-中间冷却器；3-二级缸；4-后冷却器；5-闸阀
顶杆
四、排气量调整机构
1、停止空压机工作 n=0，则Q=0。此法虽能节省电能消耗，但电动机经
常启动和停止，对于电路负荷极为不利。因此， 只能用于小容量的空压机调节。采用此法调节时， 应根据空压机的功率，电网容量，以及启动的次 数，来选择电动机及启动方式。
2、关闭吸气管调节
关闭吸气管调节装置由减荷阀和压力调节器。（见 图9—14和图9—15）
空气压缩设备是指压缩和输送气体的整套设 备。包括空气压缩机（简称空压机）、输气管路 和附属设备。
一、矿山空压机站的组成
矿山空压机站主要包括：空压机、电动机及电控设备、 冷却泵站、附属设备、管路等。
二、空压机的分类（Pg96）
现代工业中使用的压缩机种类很多，按其结构型式不同，分 类如下：
空压机的主要结构：（Pg107，L型，气缸直角式布置）
压开吸气阀调节，运转经济性好，但阀开因受额外的负 荷（弯曲与冲击），寿命较短，密封性差。
三、冷却系统与润滑系统
1、空压机冷却的意义和方式
（1）意义（Pg101，按等温压缩最有利）
（2）方式
空压机的冷却方式可分为风冷式和水冷式两种， 风冷是使压缩过程放出的热量由气缸壁辐射，发散于 大气中。为了增加发散面积，通常在气缸外壁制成许 多散热薄片。但其散热效果很差，只限于小型空压机 采用。一般空压机采用水冷方式。 2、空压机的水冷系统（见图9-12）
4、按冷却方式分 可分为水冷式、风冷式。
空气压缩机的两级压缩
1、定义
两级压缩是将气体的压缩过程分两级，在第一级压缩后，将气 体导入中间冷却器进行冷却，再经第二级压缩后排出以供使用。
2、采用两级压缩的原因
（1）容积系数的减小 限制了压缩比的提高； （2）排气温度增高限制了压缩比的提高； （3）《煤矿安全规程》规定：空压机排气温度，单缸不得超过
图14-17 L型空压机润 滑系统原理图
1-曲轴；2-传动空心轴； 3-蜗轮蜗杆；4-外壳； 5-从动轮；6-主动轮； 7-油压调节阀；8-螺帽； 9-调节螺钉；12-回油管； 13-压力表；14-滤油器； 13-连杆；14-十字头； 15-十字头销；16-气缸； 17-凸轮；18-杠杆；19柱塞阀；20-球阀；21吸油管；22-油槽；23-
190oC，双缸不得超过160oC。以此为条件，可计算出在最不利 的情况下（即绝热压缩），单级压缩的极限压缩比约为5。 （4）矿用空压机属中压空压机，排气压力为（0.7～0.8）MPa， 其压缩比为7～8，所以必须采用两级压缩。高压空压机还有采 用多级压缩的。
➢ 两级压缩的工作系统（Pg105）