Устройство поршневого воздушного компрессора: Устройство поршневого компрессора — Тракторист – виды, устройство, принцип работы, типичные неисправности

Устройство компрессора воздушного

Воздушный компрессор: схема устройства и принцип работы, ремонт распространенных неисправностей, замена масла

Воздушный компрессор является универсальным и экономичным аппаратом, без которого невозможна работа различного пневматического оборудования, применяемого на производстве и в быту. Компрессоры могут быть как стационарными, так и передвижными, благодаря чему расширяется сфера использования данных агрегатов.

Область применения воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры широко используются во многих областях деятельности человека. Данные аппараты незаменимы при проведении монтажных, столярных, строительных и ремонтных работ. Также воздушные аппараты с успехом применяются и в быту. Например, бытовой агрегат может использоваться для подкачки шин, проведения покрасочных работ, аэрографии и т.д. Как правило, это компрессор, имеющий электрический двигатель, работающий от сети 220 В. Для профессионального использования лучше подойдет роторный масляный агрегат, имеющий повышенный срок службы и не требовательный к частому обслуживанию.

Высока востребованность воздушных компрессоров и в промышленной сфере, в отраслях, где требуется использование сжатого воздуха.

Существуют аппараты с высокой степенью очистки воздуха. Их применяют на “чистых” производствах, например, в химической, фармацевтической и пищевой промышленности, а также в сфере производства электроники.

Кроме всего, воздушные компрессоры нашли применение в нефте- и газодобывающих отраслях, в горнодобывающей промышленности, при добыче угля и камня.

Как устроен и работает воздушный компрессор

Устройство агрегата для сжатия воздуха определяется типом конструкции. Компрессоры бывают поршневые, роторные и мембранные. Наиболее широко распространены поршневые воздушные агрегаты, в которых воздух сжимается в цилиндре благодаря возвратно-поступательным движениям поршня внутри него.

Схема устройства

Устройство воздушного поршневого компрессора достаточно простое. Основной его элемент – это компрессорная головка. По своей конструкции она схожа с цилиндром двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Ниже приведена схема поршневого агрегата, на которой х

Поршневой компрессор: модели и сфера применения

Содержание

В общем случае компрессор — это устройство предназначенное для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Компрессор поршневой – это нагнетатель, служащий для подачи сжатого воздуха или газа под избыточным давлением, более 0,2 – 0,3 МПа.

Электрические поршневые компрессоры, воздействующие с помощью поршня на определенный замкнутый объем воздуха в цилиндре в период нагнетания, могут создавать значительную степень сжатия при относительно ограниченной подаче воздуха или газа. Поршневой компрессор обладает высоким коэффициентом полезного действия и его применение наиболее целесообразно при давлении более 1 МПа и при малой подаче.

Центробежный компрессор – это турбокомпрессор конструктивно и по принципу действия похож с многоступенчатым центробежным насосом. Отличие заключается в том, что рабочим телом является сжимаемый газ.

Работа поршневого компрессора

Компрессор поршневой по принципу действия похож на принцип действия поршневого насоса. Отличием является то, что поршень насоса выталкивает жидкость в течение всего нагнетательного хода, а компрессор выталкивает воздух или газ лишь после того, как давление в цилиндре компрессора превысит давление в нагнетательной линии.

В зависимости от способа действия поршневые компрессоры бывают: простого и двойного действия.

По расположению цилиндров подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с наклонными цилиндрами

По числу ступеней сжатия подразделяются на одно-, двух- и многоступенчатые

По способу охлаждения – с воздушным и водяным охлаждением.

Работа поршневого компрессора состоит в подаче сжатого воздуха или газа под избыточным давлением и происходит это следующим образом. При движении поршня вправо из крайнего левого положения 1 всасывающий клапан k1 открыт и воздух всасывается в цилиндр. Давление на протяжении всего хода всасывания постоянно и равно атмосферному.

При ходе поршня из крайнего правого положения 2 влево всасывающий клапан k1 закрывается и газ, замкнутый в левой полости цилиндра сжимается.

При достижении давления p2, равного давлению газа в нагнетательном сборнике, открывается нагнетательный клапан m1, и газ будет выталкиваться из цилиндра при постоянном давлении p2.

По окончании нагнетания, если принять полное опорожнение цилиндра от газа, начнется снова всасывание. При этом должно произойти мгновенное падение давления.

Устройство поршневого компрессора

Устройство поршневого компрессора состоит из рабочего цилиндра и поршня; имеет всасывающий и нагнетательный клапаны, расположенные обычно в крышке цилиндра. Для сообщения поршню возвратно-поступательного движения в большинстве поршневых компрессорах имеется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. Компрессоры промышленные поршневые бывают одно и многоцилиндровые, с вертикальным, горизонтальным, V или W — образным и другим расположением цилиндров, одинарного и двойного действия (когда поршень работает обеими сторонами), а также одноступенчатого или многоступенчатого сжатия.

Действие одноступенчатого воздушного поршневого компрессора заключается в следующем. При вращении коленчатого вала 1 соединённый с ним шатун 2 сообщает поршню 3 возвратные движения. При этом в рабочем цилиндре 4 из-за, увеличения объёма, заключённого между днищем поршня и крышкой цилиндра 5, возникает разрежение и атмосферный воздух, преодолев своим давлением сопротивление пружины, удерживающей всасывающий клапан 9, открывает его и через воздухозаборник (с фильтром) 8 поступает в рабочий цилиндр.

При обратном ходе поршня воздух будет сжиматься, а затем, когда его давление станет больше давления в нагнетательном патрубке на величину, способную преодолеть сопротивление пружины, прижимающей к седлу нагнетательный клапан 7, воздух открывает последний и поступает в трубопровод 6. При сжатии газа в компрессоре его температура значительно повышается.

В поршневых компрессорах обычно предусматривается автоматическое регулирование производительности в зависимости от расхода сжатого газа для обеспечения постоянного давления в нагнетательном трубопроводе. Существует несколько способов регулирования.

Компрессор поршневой масляный и безмасляный

Масляный поршневой компрессор

К маслянным поршневым компрессорам относится оборудование в котором применяется смазка при работе цилиндров. К этому типу оборудования относятся воздушные, винтовые, судовые и др.

Принцип работы такого оборудования довольно прост. Цикл работы заключается в движении поршня. Одним движением поршень уходит из цилиндра и газ поступает в освободившийся объем, при возвращении поршня – газ сжимается, при этом сила давления растет. Пока совершается этот процесс всасывающий клапан закрывается и в работу включается клапан нагнетания, который выталкивает газ в магистраль.

Безмасляный поршневой компрессор

Безмаслянные поршневые компрессоры используются тогда, когда необходима подача чистого воздуха или газа без риска попадания в них примесей смазочного материала.

Оборудования такого типа не требует масло для поршневых компрессоров, но это не значит, что оно работает без смазки. Конструктивно выполнено так, что масло не пересекается с воздушными потоками.

Первоначально это достигалось тем, что в корпусе компрессора делали специальные лабиринтные уплотнения. Такая конструкция не нашла широкого применения и в настоящее время безмаслянные поршневые компрессоры комплектуются кольцами, выполненными из специальных композитных материалов.

Несмотря на особенности конструкции оборудование этого типа способно работать без ремонта более продолжительные периоды, чем компрессоры с использованием смазки цилиндров.

Регулирование подачи поршневого компрессора.

Наиболее простым и удобным способом регулировать поршневой компрессор по подаче, который сразу приходит на ум является изменение частоты вращения привода вала. Однако при более глубоком анализе выясняется, что такой способ применим только в том случает, если привод осуществляется от двигателя внутреннего сгорания.

При электроприводе, как одном из наиболее распространенных в настоящее время способе привода компрессоров, регулирование изменение частоты вращения оказывается неприемлемым как с конструктивных, так и с энергетических соображений.

Если приводной двигатель работает с постоянной частотой вращения, то регулирование подачи компрессора может быть осуществлено следующими способами.

1. Регулирование за счет полного или частичного принудительного открытия всасывающих клапанов. Это приводит к полному или частичному переводу поршневого компрессора на холостой ход. При полном открытии всасывающих клапанов сжатие газа в цилиндре не происходит и засасываемый газ снова выталкивается во всасывающую трубу. Если всасывающие клапаны закрываются не полностью или только на части хода поршня, то, подача газа уменьшается. В практике предпочтительнее, как из конструктивных, так и энергетических условий, применять полное открытие всасывающих клапанов на части хода поршня.

2. Регулирование за счет перепуска газа из нагнетательного трубопровода во всасывающий. Такой перепуск может быть свободным или дроссельным. При дроссельном способе регулирования происходит более плавное изменение подачи компрессора, но без уменьшения потребляемой мощности. Поэтому в практике чаще применяется более простой и более экономичный способ – свободный перепуск с помощью байпасного вентиля.

3. Регулирование за счет установки дросселя во всасывающем трубопроводе. Установка дросселя на всасывающем трубопроводе вызывает падение давления при всасывании компрессора. Значит, при неизменном давлении нагнетания степень сжатия будет увеличиваться, а объемный КПД уменьшаться. Следовательно будет уменьшаться и подача компрессора.

4. Регулирование за счет подключения дополнительного пространства. Если крышки компрессора сделать пустотелыми и разделить полости на несколько ячеек, подключаемых к вредному пространству, или каким-либо другим способом подключить к вредному пространству некоторый регулируемый объем, то общий объем вредного пространства будет переменным. В этом случае регулирование объема вредного пространства будет заключаться в подключении или отключении части или всего дополнительного вредного пространства.

Каждый из описанных выше способов регулирования подачи компрессоров разработан и может использоваться как в ручном варианте так и автоматическим способом, с помощью различных устройств. В наше время автоматические способы регулирования показывают достаточную надежность, поэтому ручное регулирование подачи компрессоров все больше уступает место автоматическому.

Характеристика поршневого компрессора.

В зависимости от способа монтажа, который предусматривает поршневой компрессор, обращают внимание на следующие характеристики.

Производительность – количество всасываемого и сжимаемого газа или воздуха. Этот параметр зависит от диаметра поршня, длины хода поршня и скорости вращения вала.

Давление нагнетания – избыточное давление, которое способен обеспечить компрессор. В зависимости от модели этот параметр может достигать значения более 300 кгс/см²

В зависимости от характеристики поршневые компрессоры применяются:
   на компрессорных установках для сжатия воздуха – оборудования низкого давления

   на установках для сжижения газа, его разделения и транспортирования – модели среднего давления
   на установках для синтеза газов – оборудование высокого давления.

По конструктивным особенностям и принципу действия компрессоры промышленные поршневые, применяемые в пищевой отрасли. Кроме того большим спросом пользуются центробежные модели. Применяются также ротационные компрессоры, которые конструктивно и по способу привода сходны с центробежными машинами, однако по принципу действия (вытеснение) они относятся к поршневым машинам.

Области применения поршневых и центробежных компрессоров различны и соответствуют особенностям этих машин.

Поршневой компрессор – принцип работы одно- и многоцилиндровых + Видео

Как работает основной узел компрессора?

Основной узел поршневого нагнетательного оборудования – это непосредственно сам компрессор. В нем, собственно, и происходит сжатие среды, на работу с которой рассчитан агрегат. В компрессорах холодильников, например, это хладагент, а в различных нагнетателях воздуха – какой-либо газ (чаще всего воздух). Ниже и далее пойдет речь именно о последнем типе поршневого оборудования – о воздушных компрессорах.

Основной узел поршневого нагнетательного оборудования

Самый простой по конструкции компрессор – одноцилиндровый. В нем те же основные узлы, что и в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Это рабочий цилиндр, находящийся в нем поршень, закрепленный на шатуне, и клапаны, которые называются всасывающим и нагнетательным, в отличие от впускного и выпускного ДВС. Также есть коленчатый вал, к которому подсоединен шатун. В некоторых компрессорах, например, маломощных автомобильных для подкачки шин вместо кривошипно-коленчатого привода поршня стоит эксцентриковый.

Однако в ДВС поршень приводит через шатун во вращение коленвал. В компрессоре все наоборот. Вращающийся коленвал через шатун приводит в движение поршень. Последний, двигаясь возвратно-поступательно, сначала втягивает воздух в цилиндр, а затем сжимает и выталкивает из него.

Устройство поршневого компрессора

Первый цикл работы компрессора происходит при движении поршня в направлении от крышки цилиндра, в которой расположены клапаны. При этом внутренний объем цилиндра в этой его части (между стенками, крышкой с клапанами и поршнем) увеличивается. За счет этого происходит разряжение, преодолевающее жесткость пружины всасывающего клапана и открывающее его. Через него в цилиндр втягивается воздух. Нагнетательный клапан все это время плотно закрыт.

Когда поршень начинает двигаться в направлении крышки с клапанами, воздух начинает сжиматься, так как объем цилиндра в этой его части уменьшается. Под действием создаваемого при этом давления, превышающего атмосферное, и собственной пружины всасывающий клапан закрывается. Когда давление превысит значение, на которое рассчитана жесткость пружины нагнетательного клапана, тот открывается и выпускает из цилиндра воздух. Последний выходит под давлением, которое называется рабочим. Оно, как видно из описания работы компрессора, задается жесткостью пружины нагнетательного клапана.

Коаксиальные и аксиальные устройства

Кривошипно-коленчатому валу или эксцентриковому приводу компрессора сообщает вращение двигатель агрегата – электрический или внутреннего сгорания (дизельный либо бензиновый). По взаимному расположению мотора и компрессорной головки агрегаты делятся на 2 типа:

• коаксиальные – двигатель и головка расположены на одной оси, а их валы соединены напрямую;
• аксиальные – двигатель и головка установлены параллельно друг другу, и вал последней приводится во вращение через ременную передачу.

Коаксиальное устройство

Компрессорные агрегаты, от которых требуется поддержание на их выходе постоянного давления и равномерного расхода воздуха, оснащаются накопителем сжатого газа – ресивером. Он представляет собой прочную толстостенную стальную емкость. В таких агрегатах воздух с компрессорной головки сначала подается в ресивер, где накапливается, а уже из него расходуется по назначению.

О различных типах поршневых компрессоров

Поршневые агрегаты выпускают одно-, два- и многоцилиндровыми. Последние 2 типа по расположению цилиндров делят на V-, W-образные и рядные. Исполнение двух- и многоцилиндровых по осуществлению процесса сжатия бывает одноступенчатое и многоступенчатое (чаще всего 2-ступенчатое). Выбор нужного компрессора делают, исходя из предполагаемых работ с ним.

Как работает 1-цилиндровый, описано выше. Чтобы понять принцип функционирование остальных типов, достаточно рассмотреть 2-цилиндровый агрегат. В одноступенчатом компрессоре цилиндры (поршни) одинакового размера. Работают они в противофазе, поочередно всасывая, сжимая, а затем вытесняя воздух в линию нагнетания.

Двухцилиндровый агрегат

В 2-ступенчатом агрегате цилиндры разного размера. Наружный воздух всасывается имеющим больший диаметр. Он называется цилиндром 1-ой ступени или, по-другому, низкого давления. В нем воздух сжимается до какого-то промежуточного значения. Затем газ подается в межступенчатый охладитель (обычно медная трубка в специальном исполнении), где охлаждается, а потом в цилиндр высокого давления или, по-другому, 2-ой ступени (с поршнем меньшего диаметра). В нем воздух сжимается до максимального рабочего значения давления компрессора.

Размеры обоих цилиндров так подобраны, чтобы в каждом производилась примерно равнозначная работа по сжатию.

Промежуточное охлаждение воздуха необходимо, чтобы обеспечить максимальные КПД работы поршневой группы и давление компрессора. Ведь при сжатии газ нагревается. Вследствие этого он расширяется и начинает занимать больший объем в цилиндре 2-ой ступени. Охладившись в ресивере, воздух уменьшается в объеме, и при этом его давление падает.

Прессостат и манометр как дополнительное оснащение

Чтобы электрические агрегаты могли работать в автоматическом режиме – сами включаться и выключаться по мере необходимости, на них устанавливают прессостат (реле давления). Он размыкает электрическую цепь питания двигателя при достижении давления в ресивере максимального рабочего компрессора, и последний прекращает нагнетать воздух.

Как только давление в резервуаре снизится до предусмотренной производителем агрегата минимальной величины, прессостат обратно замыкает цепь, запуская электродвигатель. Все компрессоры оснащаются манометрами – для контроля давления на выходе агрегата и/или в ресивере. Последний обязательно оснащается предохранительным клапаном – для сброса избыточного воздуха.

Большинство профессиональных и промышленных агрегатов оборудованы:

• фильтрами для очистки воздуха от масла, если компрессор масляный (со смазочной системой поршневой группы), и влаги;
• клапаном для слива конденсата из ресивера.

На некоторых могут быть осушители воздуха, вентилятор для охлаждения компрессорной головки и другое дополнительное оснащение. Чем сложнее устройство, тем более трудным может оказаться ремонт компрессора.

Поршневые компрессоры: особенности, устройство, принцип работы

Пневматическое оборудование применяют на производственных предприятиях, строительных площадках, станциях технического обслуживания. Для получения сжатого воздуха используют компрессоры. Широкое распространение получили поршневые модели. Это оборудование отличается высоким КПД, надежностью и низкой ценой. Поршневые компрессоры рекомендуют использовать при рабочем давлении не менее 1 МПа. Один из главных критериев современной техники высокая мощность, поэтому компрессоры, генерирующие сжатый воздух с давлением более 1 МПа пользуются широким спросом.

---

Устройство поршневого компрессора

 

Простое устройство воздушного поршневого компрессора – гарантия надежной работы оборудования. Выпускают однопоршневые и двухпоршневые модели. Конструктивные особенности наглядно можно рассмотреть на оборудовании с одним поршнем. Главные узлы:

• поршень;

• цилиндр;

• нагнетающий клапан;

• всасывающий клапан;

• коленчатый вал;

• шатун.

Выполняется работа поршневого компрессора при вращении коленчатого вала. Он передает момент вращения шатуну, который производит ограниченные движения поршня в камере сжатия. Объем воздуха между клапанами, расположенными в верхней части камере и поршнем увеличивается. В результате воздух в камере разряжается, это позволяет атмосферному воздуху преодолеть сопротивления пружины клапана. При сжатии поршня, объем камеры уменьшается, а давление увеличивается и воздух попадает в нагнетательный клапан.

 

Такое устройство воздушного поршневого компрессора позволяет эффективно нагнетать воздух в режиме пульсации. Чтобы исключить возможность перебоев, оборудование комплектуется ресиверами. Двухпоршневые модели в них не нуждаются, конструктивные особенности позволяют стабилизировать поток нагнетаемого воздуха. Два поршня работают поочередно: на противофазе воздух сжимается, после этого подается в нагнетающую часть оборудования.

 

Поршни располагаются в чугунном корпусе. В движение поршни приводятся электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания. Двухпоршневые модели могут комплектоваться цилиндрами разного размера. При этом устройство и работа поршневого компрессора усложняется. Между камерами поршня устанавливается медная трубка, выполняющая роль охладителя. Из камеры поршня большего диаметра, воздух через охладитель попадает в цилиндр меньшего размера. Здесь воздух дожимается, что позволяет получить максимальное давление.

Виды поршневых компрессоров

 

Поршневые компрессоры классифицируют по типу привода, количеству поршней и ступеней сжатия, расположению цилиндров и установленному двигателю. По типу привода выделяют модели:

• с прямым приводом – имеют высокий КПД, потребляют меньше энергии, отличаются низким показателем уровня шума;

• с ременным приводом – характеризуются низким уровнем нагрузки на основные узлы при запуске, что увеличивает срок службы.

 

По уровню давления оборудование классифицируют на три группы:

• компрессоры низкого давления – рабочий диапазон от 5 до 12 бар;

• агрегаты среднего давления – работают в диапазоне от 2 до 100 бар;

• компрессоры высокого давления – максимальный уровень достигает 1000 бар.

 

По расположению цилиндров агрегаты делят на три группы:

В угловых моделях цилиндры расположены под небольшим наклоном, имеют V-образную или W-образную компоновку.

 

По исполнению выделяют стационарные и передвижные компрессоры. Стационарные применяются на производственных предприятиях, модели с низким давлением – на строительных площадках. Мобильные агрегаты высокого и среднего давления используют в дорожном строительстве, на возведении промышленных и муниципальных объектов.

 

В зависимости от типа установленного силового агрегата компрессоры делят на три группы:

• электрические – комплектуются однофазными или трехфазными электродвигателями. Преимущества – отсутствие вредных выбросов, минимальный уровень шума, регулировка рабочих параметров в широком диапазоне. Компрессоры используют при работе в помещениях;

• дизельные – комплектуются экономичными двигателями, предназначенными для интенсивной эксплуатации на протяжении рабочего дня. Установка моторов большой мощности позволяет решать сложные производственные задачи, работать с любым пневматическим инструментом;

• бензиновые – установленные двигатели отличаются пониженным уровнем шума, высокой мощностью, незначительным уровнем вредных выбросов. Агрегаты легко запускаются при отрицательной температуре воздуха.

В каждой категории выпускаются агрегаты разной мощности и комплектации. Это позволяет выбрать компрессор в зависимости от требований производства.

 

Где используются поршневые компрессоры

 

Сфера применения поршневых компрессоров постоянно расширяется. Оборудование используется в автосервисах для накачки шин, раскручивания гаек. В пищевой промышленности агрегаты применяют при упаковке продуктов питания, при производстве напитков. При строительных работах используют гайковерты, дрели и перфораторы. При отделочных работах краскопульты и пескоструйные аппараты, работающие на сжатом воздухе. В дорожном строительстве используют мобильные агрегаты, которые приводят в действие отбойные молотки.

 

Мощные поршневые компрессоры устанавливают на металлургических производствах для подачи сжатого воздуха. Здесь используют бесмасленные модели. Аналогичное оборудование применяют на предприятиях по производству электроники. Предприятия машиностроительной отрасли, мебельные производства используют агрегаты на линиях покраски, сборки.

 

Преимущества поршневых компрессоров

 

Оборудование этого класса используется в разных отраслях промышленности более 70 лет. Это объясняют преимущества поршневых компрессоров:

• простая конструкция;

• продолжительный срок службы при регулярном техобслуживании;

• низкая цена;

• широкий ассортимент моделей позволяет выбрать технику для любой отрасли;

• возможность эксплуатации в сложных климатических условиях.

Поршневые компрессоры рассчитаны на интенсивную эксплуатацию. Это делает технику удачным выбором для производственных предприятий и строительных компаний.

 

Среди недостатков оборудования – повышенный уровень шума. Это компенсируется установкой мощных компрессоров в отдельных помещениях. При использовании на улице персонал использует индивидуальные средства защиты.

 

Производители поршневых компрессоров

 

При покупке оборудования для пневматической техники эксперты рекомендуют остановить выбор на поршневых компрессорах. Среди агрегатов этого класса можно подобрать модель для всех видов работ. Поршневые компрессоры используют в различных сферах – от аэрографии до металлургических производств. Везде это оборудование демонстрирует надежность и удобное обслуживание. Доступная стоимость техники и продолжительный срок эксплуатации сделали применение компрессоров рентабельным на производственных предприятиях.

 

Технику выпускают отечественные и зарубежные машиностроительные предприятия. Популярные производители поршневых компрессоров:

• FUBAG – немецкая компания, предлагающая широкий выбор техники для небольших производственных предприятий, строительных компаний и частного использования. Оборудование используют для покраски стен, аэрографии, на станциях техобслуживания и в кузовных цехах;

• FIAC – итальянская компания, выпускающая компрессоры разной конструкции и производительности. Продукция привлекает качеством сборки, продолжительным интервалом между плановыми техническими обслуживаниями;

• KRONVUZ – чешская компания, предлагающая качественную технику по доступной цене;

• REMEZA – белорусский бренд, привлекающий качеством оборудования, доступностью расходных материалов, легким обслуживанием моделей;

• KRAFTMAN – немецкая компания, предлагающая компрессоры со сроком службы 20-25 лет. В модельном ряду техника для разных отраслей промышленности;

• ABAC – итальянский производитель, имеющий 70-летний опыт выпуска компрессоров, признанных одними из лучших в мире с момента своего появления. Среди преимуществ – доступная цена, надежность, высокая производительность.

На вершине профессионального рейтинга машиностроительные компании Италии и Германии. Эти производители постоянно совершенствуют модельный ряд и тщательно следят за требованиями, пожеланиями потребителей.

 

Ремонт компрессора своими руками

Компрессор достаточно сложное техническое оборудование, по мере эксплуатации он имеет право изнашиваться и ломаться. В данной статье рассмотрим все методы обслуживания и эксплуатации для его максимального продления жизни. Выполнить ремонт компрессора своими руками, если он всё таки сломался, возможно.

Надёжность компрессорного оборудования во многом зависит от своевременного и качественного технического обслуживания. Большое число поломок поршневых компрессоров является следствием некачественной очистки сжимаемого воздуха (абразивной пыли, воды, и других включений). Применение и своевременная замена и очистка фильтрующих элементов, отсрочит ремонт компрессора на долгое время.

Основные причины по которым воздушный поршневой компрессор выходит из строя:

• Неблагоприятные условия эксплуатации
• Не производится плановое обслуживание
• Не грамотный обслуживающий персонал

Для обеспечения качественного технического обслуживания, эксплуатации и ремонта компрессора своими руками, необходимо решить все выше приведённые пункты.

Основное отличие технического обслуживания от ремонта компрессора заключается в том, что при ремонте производится принудительная замена определённых деталей, а при техническом обслуживании замена деталей производится по мере необходимости в зависимости от их фактического состояния.

Принцип работы и составные части

Компрессор это устройство для повышения давления и перемещения газа к требуемому источнику (краскопульт, шлифовальные машинки, гайковёрты, аэрографы и любому другому пневматическому оборудованию). Основным востребованным оборудованием в кузовном ремонте стал компрессор поршневого, масляного типа. В поршневых, объём рабочих камер изменяется с помощью поршней, совершающих возвратно-поступательное движение.

Имеют разное количество рабочих цилиндров и различают их по следующему конструктивному расположению:

• Горизонтальное
• Вертикальное
• Оппозитную
• Прямоугольную
• V и W образные
• Звездообразные

Основные конструктивные недостатки: неполная уравновешенность их движущих частей, наличие большого числа пар трения и т.д. Всё это является причиной выхода из строя и последующего ремонта.

Перед тем как выполнять ремонт компрессора своими руками, необходимо изучить его техническое строение. На фото ниже схема одноступенчатого компрессора, поршневая группа.

1. Коленчатый вал
2. Корпус
3. Шатун
4. Палец поршня
5. Поршень
6. Цилиндр
7. Клапана
8. Головка цилиндра
9. Клапанная плита
10. Маховик
11. Сальники
12. Подшипники коленвала

На корпусе возле электро двигателя имеется блок автоматики называемый пресостат. При помощи него можно производить регулировку компрессора. Возможно понижать накачиваемое давление или повышать.

Неисправности поршневого компрессора

При обнаружении каких-либо дефектов (появления стуков, заеданий трущихся частей, сильного нагрева, повышенного расхода смазочного материала и д.р.), необходимо производить ремонт.

Определение вида и объёма ремонта важно установить на шаге диагностирования состояния объекта перед ремонтом. Неисправности компрессора можно разделить на две группы: технические неисправности (рабочая часть поршневая группа и неисправности электрооборудования). Ниже представлены наиболее распространенные поломки:

• Компрессор (электродвигатель) не запускается
• Электродвигатель гудит и не вращается
• Компрессор не набирает обороты
• Стук в цилиндро-поршневой группе
• Слишком сильно нагревается цилиндр
• Упала производительность
• Сильная вибрация

Компрессор (электродвигатель) не запускается

Компрессор не включается, самая распространённая неполадка. Основное и банальное, что может быть в этой поломке, это нет напряжения в сети. Первое что следует проверить, вилку и провод на обрыв, питающие электродвигатель. При помощи специальной «отвёртки тестера» проверьте подаётся ли напряжение на всех фазах. Проверьте предохранитель, если он имеется. Убедитесь в работоспособности пусковых конденсаторов (у однофазных компрессоров напряжение 220В).

Обратите внимание на уровень давления в баке (ресивере). Возможно давление достаточное и автоматика не запускает компрессор, как только давление упадёт до определённого уровня, электродвигатель запустится автоматически. Это не является поломкой, многие забывают про этот нюанс и переживают раньше времени.

Обратный клапан, также может стать проблемой если компрессор не включается. Также неисправный блок автоматики (пресостат), влияет на поломку(включения, выключения), возможно пришла в негодность кнопка на самом блоке.

Если электродвигатель не запускается гудит, жужжит не набирает нужные обороты или останавливается во время работы, это не всегда означает его поломку.

Основные неисправности электродвигателя которые могут мешать ему правильной бесперебойной работе:

• Низкое питание двигателя (недостаточное напряжение сети)
• Неплотные соединения, плохой контакт
• Вышел из строя обратный клапан (протекает), тем самым создающий обратное давление
• Неправильный запуск компрессора (смотрите инструкцию по эксплуатации)
• Заклинила поршневая группа (из-за недостатка уровня масла, перегрузка)

Если электро двигатель компрессора совсем не включается и не издаёт звуков, то это свидетельствует о следующем:

• Сработал предохранитель питания электрической сети
• Сработала защита от перегрузки
• Плохой контакт в электрической цепи (неполадки с электропроводкой)
• Самое плохое, сгорел электродвигатель (зачастую бывает характерный запах)

Стук и грохот в цилиндре и поршневой группе

Одной из причин поломки компрессора является неисправная поршневая группа. Распознать дефект данной системы достаточно просто. Обычно они сопровождаются стуком, грохотом, скрежетом и другими звуками металлического характера. Если компрессор стучит, значит неисправна его нагнетательная часть, где много металлических деталей, которые взаимодействуют друг с другом. Из-за их трения и износа появляются посторонние шумы и неприятные звуки.

Не стоит запускать с такой поломкой, по возможности необходимо устранить, как только вы услышали первые признаки их проявления. Основные неисправности если компрессор начал стучать и громко работать, чем прежде:

• Разбились износились подшипники, втулки шатуна
• Вышли из строя подшипники на коленчатом вале.
• Износился поршень, кольца, палец на поршне
• Изношен цилиндр
• Ослабли болты крепления цилиндра и головки
• Попала твёрдая частица в цилиндр
• Охлаждающая крыльчатка разболталась на шкиву

Чтобы отремонтировать данные поломки, в простых случаях достаточно протянуть все болты и гайки. Если износились поршень, цилиндр коленвал или шатун, то здесь необходим комплексный капитальный ремонта. При ремонте поршневой группы возможно придётся растачивать цилиндр, если он сильно изношен и имеет внешние дефекты, подбирать по новым размерам ремонтный поршень. Ниже приведены возможные дефекты поршневой системы:

• Изменение диаметра поршня, цилиндра
• Искажение формы формы зеркала цилиндра
• Риски, царапины, задиры на стенках цилиндра
• Трещины основной рабочей части
• Трещины и поломки фланцев

При длительной эксплуатации вследствие износа появляются риски на зеркале цилиндра, увеличивается внутренний диаметр втулки под эксцентриковый вал. При ремонте цилиндры восстанавливают путём запрессовки в них гильз. Изношенные втулки под эксцентриковый вал заменяют. Данный ремонт достаточно сложно выполнить своими руками без необходимого инструмента и оборудования. Так как наиболее трудоёмким и ответственным этапом является восстановление цилиндра. Растачивание выполняется на вертикально-расточном станке с использованием специального приспособления.

Это, что касалось цилиндра, ниже рассмотрим основные неисправности картера компрессора.

• Трещины в стенках полостей блока картера
• Отклонения размеров и формы посадочных площадок
• Коробление посадочных мест
• Разбились посадочные места под подшипники коленчатого вала

При износе данных узлов, они подлежат замене на новые. Отверстие под подшипники растачивают на горизонтально-расточном станке под больший диаметр подшипников или под запрессовку втулки с последующей расточкой запрессованной втулки под необходимый диаметр. Ремонт компрессора такой сложности стоит выполнять квалифицированными специалистами.

Ниже, запчасти «ремкомплект» для проведения капитального ремонта компрессора, поршневой группы.

Компрессор сильно греется

Если компрессор сильно греется, то это сигнализирует о его какой-то неисправности. Причин перегрева может быть несколько. Начиная с простой, это заблокирован обдув воздуха цилиндра и картера. Проверьте не закрыта ли крыльчатка посторонними предметами.

Одной из основных причин греющегося компрессора является недостаток уровня масла. Рабочие узлы работают на износ, создаётся высокое трение в следствие сильно греется. При дальнейшей такой работе оборудование быстро выйдет из строя. Проверьте уровень масла, если его недостаточно, необходимо долить до нужного уровня.

Неисправности клапанов, в результате карбонизированного загрязнения или их ослабления. Также могут быть забитые воздушные каналы.

Посмотрите уровень давления , возможно сломалась автоматика и компрессор «молотит» до большого давления, это и вызывает перегрев. Возможно требуется ремонт или замена предохранительного клапана.

Старайтесь располагать компрессор в прохладном, просторном месте, особенно в жаркое время года. Какое бы охлаждение у него не было, нагреваться будет гораздо меньше, что скажется на его положительной и долговечной работе.» Также не стоит забывать, что чем воздух холодней тем в нём меньше влаги и масляных примесей.

Упала производительность

Падение производительности может быть связанно с несколькими причинами. Забит, засорён всасывающий воздушный фильтр. Снимите и прочистите фильтр сжатым воздухом или замените его. В основном в поршневых компрессорах он выполнен из обычного поролона.

Возможно, что где-то утечка воздуха. Обследуйте все подходящие и выходящие трубки и шланги. Также как и в предыдущем случае возможен износ и неправильная работа клапанов, это сильно влияет на производительность. При достаточно длительном использовании изнашиваются поршневые кольца, пропадает герметизация. В более серьезных случаях изношены цилиндр и поршни, поцарапаны или имеют другие внешние дефекты, что влечёт потерю компрессии и компрессор перестаёт накачивать воздух.

Стоит проверить силу натяжки ремня, соединяющий электро двигатель и коленвал поршневой системы. При ослаблении возможны проскальзывание и компрессор перестаёт качать воздух должным образом.

Масло попадает в рабочую камеру

Если масло попадает в рабочую камеру, достаточно плохие признаки, конечно полному выходу из строя компрессора это не приведёт, но принести вред покрасочным работам и возникновению дефектам при покраске, очень даже может. Основные причины попадания масла, туда куда ему не нужно: Залито масло низкой вязкости, то есть масло слишком жидкое, оно просачивается сквозь уплотнения и кольца. Уровень масла слишком высок. Из-за избытка масла оно с силой выдавливается и попадает в камеру. Используется несоответствующее масло. Заливайте только специальное компрессорное масло.

Износились поршня и кольца в блоке цилиндра. Также износ самого цилиндра влияет на попадания масла в рабочую камеру. Для устранения неисправности, требуется ремонт компрессора поршневой группы, которые описан выше.

Эксплуатация и обслуживание компрессора

Поршневой компрессор как и любое техническое оборудование требует определённого обслуживания. Правильная эксплуатация поможет продлить жизнь вашего компрессорного оборудования. Рассмотрим основные мероприятия по обслуживанию, ремонту и эксплуатации компрессора.

1. Замена и очистка воздушного фильтра. Фильтрующий элемент в основном сделан из нетканого материала, поролон или синтонин. Если компрессор стоит там же где осуществляется покраска автомобиля, то от сильно забивается (налипает) опылом от краски, лака и другого лакокрасочного материала. Фильтр предотвращает попадание абразивной пыли в цилиндр, поршень и цилиндр изнашиваются меньше. Как можно чаще меняёте и очищайте фильтр, так как это значительно увеличит ресурс и отсрочит ремонт компрессора.

2. Замена масла, очень важный пункт. Следите за уровнем масла, на специальном индикаторе (окошке) в картере компрессора. Работа на малом уровне или без масла влечёт к серьезному капитальному ремонту. Доливайте до необходимого уровня, если его не хватает. Периодически необходимо полностью сливать и заливать новое. Используйте только специальное компрессорное масло. Масло для поршневого компрессора Mobil, Fubug, Shell VDL 100, КС 19, 46 или любое другое фирменное.

3. Слив конденсата. Важный пункт в обслуживании компрессора. Воздух насыщен влагой, она неизбежно попадает с всасываемым воздухом в ресивер. Со временем накапливается в большом количестве. При большом содержании конденсата возможен его выброс в воздушные шланги, что влечёт к дефектам при покраске. Так же из-за конденсата начинается коррозия внутри ресивера. Сливайте конденсат как можно чаще, минимум раз в неделю, особенно в жаркое и влажное время года.

4. Следите за общим состоянием, периодически продувайте от пыли и других загрязнений. Уделите особое внимание крыльчатке на электродвигателе, рёбрам цилиндра, воздушного радиатора, по мере эксплуатации на них налипает пыль и опыл от краски, что уменьшает охлаждающие способности.

5. Осматривайте на износ и натяжение ременной привод. При нажатие на ремень в средней точки он не должен прогинаться более чем на 12 -15 мм. Делайте протяжку всех болтов и гаек. Периодически проверяйте работоспособность предохранительного клапана, который служит для защиты от избыточного давления, из-за поломки строя реле давления.

Соблюдайте все выше перечисленные методы и ремонт компрессора Вы отсрочите на долгое время.

Как работает поршневой компрессор?

Самым первым вариантом выпуска компрессорной установки был поршневой компрессор. Он нашёл очень широкое применение и широко используется на сегодняшний день, за счёт высоких показателей производительности и не прихотливости в обслуживании. Может успешно эксплуатироваться как в небольших мастерских, так и в промышленном производстве.

Принцип работы и устройство компрессоров поршневого типа зависит непосредственно от вида компрессорной установки, и  могут отличаться по:

 

• количеству цилиндров (с одним цилиндром, с двумя цилиндрами, с тремя цилиндрами)
• расположению цилиндров (W-образные, V-образные, рядные)
• количеству ступеней сжатия (одноступенчатые, многоступенчатые)

 

Все компрессоры имеют базовый вариант оснащения, который присущ большинству типов компрессорных установок.

 

Поршневые компрессора с одним цилиндром являются самой простой компрессорной установкой. В состав  входят элементы: цилиндр, поршень, два клапана – один для нагнетания, другой для всасывания воздуха, которые располагаются в крышке цилиндра. Во время работы компрессорной установки, шатун, непосредственно соединенный с вращающимся коленвалом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, в результате чего происходит разрежение.

 

Превышая сопротивление пластины, которая закрывает всасывающий клапан, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

 

В процессе возвратного  действия поршня происходит сжимание  воздуха и возрастание его давления. Клапан, через который нагнетается воздух  и также удерживаемый пластиной, открывается потоком воздуха, который находится под высоким давлением. Далее сжатый воздух поступает в нагнетательный патрубок.  Питание компрессорной установки может производиться от электрического двигателя или при помощи бензинового или дизельного моторов.

При таком принципе работы компрессорной установки получается максимально эффективная работа. Но имеется минус, который выражается в том, что подаваемый сжатый воздух имеет неравномерный характер и поступает с пульсациями. Для сглаживания пульсаций компрессорная установка снабжена ресивером.

 

 

В одноступенчатых двухцилиндровых компрессорных установках  работа цилиндров происходит в противофазе, в следствии чего они всасывают воздух поочередно.  Установки оснащаются  двумя одинаковыми по размеру цилиндрами.  Далее воздух сжимается до максимального уровня и вытесняется в нагнетающую часть оборудования. Затем для сглаживания пульсаций поступает в ресивер.

 

 

Двухступенчатые  двухцилиндровые компрессорные  установки, оснащены цилиндрами различных размеров. Процесс сжатия  воздуха до необходимого уровня  происходит в цилиндре первой ступени. Далее воздух поступает в межступенчатый охладитель,  для охлаждения  до необходимого уровня. Далее, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается. Это позволяет получить максимальный уровень давления воздуха.

 

 

Медная трубка обеспечивает охлаждение сжатого  воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней, что позволяет  оптимизировать процесс  сжатия и значительно повысить КПД всей компрессорной установки. Размеры обоих цилиндров подбираются  так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

 

Двухступенчатые поршневые компрессоры позволяют получить более высокий  уровень работы компрессорной установки по сравнению с одноступенчатыми установками. Преимущества очевидны: затрачивается минимальное  количество  энергии при одинаковой мощности двигателя одноступенчатой и двухступенчатой компрессорной установки. Температура в цилиндрах двухступенчатых установок ниже, чем в компрессорах одноступенчатого типа. Производительность двухступенчатых компрессорных установок обычно на 20 процентов больше, чем у одноступенчатых аналогов.

 

Компрессоры поршневого типа отличаются своей простотой, длительным сроком эксплуатации  в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования. Всё это в целом сделало компрессоры поршневые одними из наиболее популярных, как в частном, так и  в промышленном использовании.