空压机产业发展现状

空压机产业发展现状

空气压缩机（简称空压机）是指以空气为介质的气压发生装置。空压机是工业现代化的基础产品，是气动系统的核心设备，是机电引气源装置中的主体，它是将原动的机械能转换成气体压力能的装置。它的种类很多，其中往复活塞式压缩机和螺杆压缩机是压缩机的主要机型。空压机用途极广，在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业以及国防工业中，都是必不可少的关键设备。此外，空压机在医疗、纺织、食品、农业、交通等部门的需求也与日俱增。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，空压机在国民经济的各部门中成为必不可少的关键设备。

空气压缩机是气源装置中的主体，是压缩空气的气压发生装置，它能够将机械能转换为气体压力能，为气动设备提供动力源。作为气体动力源的转换设备空气压缩机被广泛应用于建筑、钢铁、采矿、化工、机械、冶金、电子电力、医药、包装、食品、纺织、交通等众多工业领域。

1.空压机分类

空压机的分类方法很多，可按工作原理、结构形式及性能参数等类别进行分类。按工作原理分类：分为容积式空压机和速度式空压机。

在容积式压缩机中，一定容积的气体先被吸入到气缸里．继而在气缸中其容积被强制缩小，气体分子彼此接近，单位体积内气体的密度增加，压力升高，当达到一定压力时气体便被强制地从气缸排出。可见，容积式压缩机的吸排气过程是间歇进行，其流动并非连续稳定的。容积式压缩机按其压缩部件的运动特点可分为两种形式：往复（活塞）式和回转式。而后者又可根据其压缩机的结构特点分为滚动转子式、滑片式、螺杆式(又称双螺杆式)、单螺杆式等。

在速度型压缩机中，气体压力的增长是由气体的速度转化而来，即先使吸入的气流获得一定的高速，然后再使之缓促下来，让其动量转化为气

体的压力升高，而后排出。可见，速度型压缩机中的压缩流程可以连续地进行，其流动是稳定的。空压机常见分类如表（1）所示。

表1 空压机常见的分类

2.空压机发展历程

由上述可知，空压机发展至今已被用于各行各业，但应用最广泛的还是活塞式空压机和螺杆式空压机，现就活塞机和螺杆机的发展历程加以介绍。

2.1活塞式空压机发展历程

1、我国古代劳动人民发明的木质风箱，是现代空气压缩机的雏型。有关学者已经确认公元前1500年（我国商代）的木质风箱已具备空气压缩机的几大重要部件——气缸、活塞、活塞环和气阀。

2、公元1640年在德国制成的（机械式）真空泵，是现代空气压缩机械的鼻祖。

3、大约于1800年，世界上第一台单级（往复活塞式）空气压缩机在英国制成，其排气压力为1.38MPa（表压力）。

4、1829年，在英国设计了第一台具有中间冷却的两级往复式空气压缩机。翌年在法国制造了一台同样的机器。

5、1878年，瑞士布卡得机械厂（Burckhardt Maschinenfadrik AG）生产了该公司首台具有配气用控制滑阀的空气压缩机。

6、1902年，美国英格索兰公司（Ingersoll-Rand Co．）制成了第一台移动的往复式空气压缩机。1904年瑞典阿特拉斯公司开出第一台活塞式空气压缩机。1907年，瑞典阿特拉斯公司生产了该公司第一台移动往复式空气压缩机，内燃机和单级空气压缩机均为卧式，并共用一根曲轴。这是全球首台整体式摩托压缩机。

7、1930年，名为Monodloc的移动式空气压缩机问世。它实质上是柴油摩托式空气压缩机：立式，4缸无十字头，两冲程，柴油动力缸，通过同一根曲轴直接驱动同一机身上的立式，2缸，两级，单作用，有十字头压缩缸。1931年，美国渥星顿公司（Morthington Corp）制成该公司第一台对置式空气压缩机，其后发展为今日的BDC对称平衡型空气和气体压缩机系列。

8、我国的压缩机制造业起步于20世纪50年代初，1952年，沈阳空气压缩机厂（现沈阳气体压缩机厂），试制成功国产第一台容积流量为6m3/min的压缩机。该厂在1953~1954年陆续试制成功并成批生产了容积流量为10m3/min、20m3/min、40m3/min的固定式动力用空气压缩机。1957年该厂制造出1-100/8型大型空气压缩机。

9、1959~1960年，由原第一机械工业部化工与通用机械研究所（现合肥通用机械研究院）负责组织，沈阳气体压缩机厂、通用机械研究所、西安交通大学为主要设计力量，进行了我国第一个动力用L形空气压缩机系列（容积流量10~100m3/min）的设计和研制。1959年12月由原第一机械工业部第一局主持鉴定的4L-20/8型空压机样机的主要技术指标已达到当时的同类型产品的国际水平。

10、1960年，瑞典阿特拉斯公司著名的DT4型短行程空气压缩机和ER8型低电耗空气压缩机问世。这两种机型具有一些开创性结构，至今对国际上主要的空气压缩机制造厂的往复式空压机仍具有深刻的影响。

2.2螺杆压缩机的发展历程

1、螺杆压缩机的发展史，可以追溯到1878年，德国人H.Krihar最先提出无内压缩的空压机理念，这种空压机就是以后的螺杆式空压机。但由于当时的工艺技术限制，所以只有理念，还不能制造出来。

2、20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转化速度比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的容积流量，才能满足燃气轮机工作的要求，螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。尽管如此，Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司对螺杆机在其他领域的应用继续进行了深入的研究。

3、1937年,Alf Lysholm在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机,并取得令人满意的测试结果。1946年，位于苏格兰的英国 James Howden 公司，第一个从瑞典SRM公司获得了生产螺杆式空压机的许可证。随后，欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证，从事螺杆式空压机的生产和销售。

4、最先发展起来的螺杆压缩机无油螺杆压缩机，1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用。1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆式空压机的优越性能得到了不断的发挥。自此以后，各种各样的螺杆式空压机不断面世。

5、我国从1965年开始研究螺杆压缩机，这期间主要以吸收国外技术为主，70年代中后期逐渐有了自己的线型及标准，80年代我国引进了英国霍洛伊德公司的螺杆转子专用加工机床和专用检测间隙工具，以及对刀仪等进口设备，使得转子加工精度及速度大为提高。