单螺杆空气压缩机的毕业设计论文(编辑修改稿)

单螺杆空气压缩机的毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

、后部冷却器，送入使用系统。 二、气路中各组件功能说明 (1)空 气滤清器 空气滤清器滤芯为一干式纸质过滤滤芯，其主要功能是过滤空气中的尘埃。 当控制面板上空气滤清器阻塞指示灯亮时，表示空气滤清器滤芯必须清洁或更换，但压缩机仍继续 11 运转。 空气滤清器外壳为铁质或塑料，内装旋风除尘装置，可去除绝大部分灰尘，大大延长空滤芯的寿命。 (2)进气阀 进气阀是整个空压机空气流程机控制系统中核心元件之一。 进气阀的打开或关闭的动作对应着空压机的两种运行状态：（进气阀的打开或关闭时针对阀内的进气口而言，进气阀打开即进气口打开） 重车：进气阀全开，空压机满负荷运转，实现全气量输出。 空车：进气阀全关，空压机无负荷运转，无压缩空气输出。 空调：进气阀部分打开，空压机部分负荷运转，压缩空气输出量在 0～ 100%之间。 一般单螺杆空气压缩机采用活塞式进气阀，结构如图 22 所示，主要由上盖、底座、活塞等部分组成。 当空压机运转时，只要管路 22压力输入，微孔 2就会泄放掉活塞底部的气压，活塞就会在转子旋转产生的真空吸力下往下运动，进气口打开，空气被吸入，空载压机重运转。 当管口 1有压力时，且此压力足以克服真空吸力，则活塞受气压推动向上运动直至与上盖接触关闭进气口。 空压机空 载运转。 管口 1的压力供给与否由泄放电磁阀控制。 进气口活塞上盖底座 图 22 (3)油气罐 油气罐的作用有两个：储存润滑油及油气第一次分离。 压缩机体排出的油气混合气首先排至油气桶，经油气罐第一次分离，绝大部分油被分离出来，沉降于油气罐底部，参与下次循环，仍含有少量油份的压缩空气将送至油细分离器。 一般空压机采用立式油气罐，油气第一次分离应用离心分离的机理，配套的油细分离器是内置的，即油细分离器置于油气罐 内部。 油气罐侧装有观油镜用于观察油位，正常的油位是：机器重车运转时，油位位于油镜两条红线之间。 如重车运转时发现油位高于上红线则油位过高；如重车运转时发现油位低于下红线则油位过低，建议此时应立即加油。 由于停机后系统内的油回流到油气罐中，使停机时的油位可能位于上红线上方。 12 油气罐备有加油口，用于添加润滑油。 底部有泄油口，用于排放冷凝水及换油时排放润滑油。 (4)安全阀 若系统发生故障使油气罐内压力达到设定排气压力 倍以上时，安全阀即会打开，使压力降至设定排气压力以下。 安全阀在出厂前已调整好 ，请勿随便调整。 安全阀每半年测试一次动作是否正常。 (5)油过滤器 油过滤器是一种纸质的过滤器，其功能是初期油中颗粒杂质。 当控制面板上油过滤器压差指示灯亮时，表示油过滤器阻塞，必须更换，但压缩机仍然继续运转。 新机第一次运转 1000 小时左右的磨合期后即需要更换油过滤器，如更换不及时，将可能导致排油量不足，排气温度过高，同时因油量不足映像轴承寿命。 (6)油细分离器 油细分离器是单螺杆压缩机的关键元件之一，其芯部是由多层密西的玻璃纤维制成。 外边有固定用的铁网保持架以及法兰、外壳等。 经油细分离器分离后压缩空 气中的含油量可控制在 3ppm 以下（油细分离器对蒸汽状态尊在于空气中的油则无能为力，故这部分油被空气带走）。 油细分离器是一次性使用的部件。 正常情况下，油细分离器芯的寿命可达 4000 小时。 但某些因素对其使用寿命影响很大。 如： ①润滑油的洁净程度。 如润滑油中灰尘等杂志很多，油细分离器芯很快会被堵塞。 故请特别注意环境的情节及空气滤清器的保养。 ②润滑油品质。 如润滑油品质不佳或已变质，会严重影响其寿命。 一般而言，油气细分离器是否损坏可由以下方法判断： ①空气管路中所含的油份增加。 ②在油气罐与油气细分 离器间装有一油细分离器压差开关，当油细分离器前后压差超过设定值 时，则压差指示灯亮，表示油细分离器已阻塞，应立即加以更换。 ③检视油压是否偏高。 ④电流是否增加。 (7)泄放电磁阀 泄放电磁阀是一个两位两通常开电磁阀，常态下是开通的，当得电时关闭，得电与否信号由 CPU 给出。 其作用是启动、停机以及空车时泄放系统内的压力。 当机组在这些状态运转时，此阀断电导通，将系统内压力泄放掉。 当空压机重车时此阀的点关闭，系统停止泄放。 在一般机型中，此阀控制进气阀实现机组空重车运转控制。 当需要机组空载运转时 ，此阀断电导通，气流得以通至进气阀管口 1并关闭进气口而是先空车。 当需要空压机重车时，此阀得电关闭，进气口打开，停止供气。 13 (8)止回阀 止回阀位于回油管与集体之间。 它允许油细分离器滤出的油单向流入机体，而防止停机后系统压力降为零以前机体内的油倒流回油细分离器（这些倒流回油细分离器的油将使机组耗油量大大增加）。 (9)压差开关 机组中总共有三种过滤元件，分别是空气滤清器、油过滤器和油细分离器。 这些过滤元件一旦阻塞将对机组运行造成不良影响，故机组为这三种元件分别配置了压差开关。 当这些阻塞后使前后压差达到压差 设定值时，压差开关动作，信号输入 CPU，则控制面板上响应指示灯亮，表明该元件阻塞，应在最短的时间更换。 千万不要有侥幸心理继续使用，这样极易造成机组其他故障或损坏，得不偿失。 压差开关动作发讯时的压差值： 空气滤清器 油过滤器 油细分离器 风冷式冷却系统 风冷式冷却系统包含风扇和冷却器两大部件，冷却器采用铝制板翅式换热器，风扇将冷空气强制吹向冷却器，空气在流过冷却器散热翅片时，与压缩空气或润滑油做热交换，将热量带走，达到冷却 压缩空气和冷却润滑油的效果。 使用风冷型机组需注意： ① 冷空气的温度（基本等同于换进温度）很重要，不能过高，建议不超过 40℃。 ② 冷却器暴露于空气中 ,翅片上会沾上灰尘 ,如聚集灰尘太多 ,会严重影响冷却器换热效果。 故应经常用压缩空气将翅片表面的灰尘吹干净。 如情况严重无法吹干净时，必须用清洁剂清洗，清洗机组零部件时，严禁使用易燃易爆、易挥发的清洗剂。 清洁时，可拆开冷却器支架侧面的盖板，使用手持风枪向上吹扫。 单螺杆空气压缩机的 PLC 控制系统的设计 PLC 的结构及基本配置 一般讲， PLC分为箱体式和模块式两种。 但它们的组成是相同的，对箱体式 PLC，有一块 CPU 板、 I/O 板、显示面板、内存块、电源等，当然按 CPU 性能分成若干型号，并按 I/O 点数又有若干规格。 对模块式 PLC，有 CPU 模块、 I/O 模块内存、电源模块、底板或机架。 无论哪种结构类型的 PLC，都属于总线式开放型结构，其 I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。 与通用计算机一样，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。 它确定了进行控制的规模、工 14 作速度、内存容量等。 内存 主要用于存储程序及数据，式 PLC 不可缺少的组成单元。 CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。 但工作节奏由振荡信号控制。 PLC 的基本结构框图如下： 接受现场信号驱动受控部件电源部件输入接口部件接口部件输出中央处理单元CPU 板 一、 CPU 的构成 PLC中的 CPU是 PLC 的核心，有神经中枢的作用，每台 PLC 至少有一个 CPU，它按 PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和 PLC 内部的电路的工作状态和编程过程中的语 法错误等。 进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。 CPU的运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。 CPU的寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 CPU 虽然划分为以上几个部分，但 PLC 中的 CPU 芯片实际上就是微处理器，由于电路的高度集成，对 CPU 内部的详细分析已无必要，我们只要弄清它在 PLC 中的功能与性能，能正确的使用它就够了。 CPU 模块的外部变现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制 开关。 一般讲， CPU 模块总要有相应的状态指示灯，如电源显示、运行显示、故障显示等。 箱体式PLC 的主箱体也有这些显示。 它的总线接口，用于接 I/O 末班或底板；有内存接口，用于安装内存；有外接口，用于接外部设备。 有的还有通讯口，用于进行通讯。 CPU 模块上还有许多设定开关，用以对 PLC 作设定，如设定其实工作方式、内存区等。 二、 I/O 模块： PLC 对外的功能，主要式通过各种 I/O 接口模块与外界联系的，按 I/O 点数确定模块规格及数量， I/O 模块可多可少，但其最大数受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或几 家槽数限制。 I/O 模块继承了 PLC 的 I/O 电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反应输出锁存器状态。 三、电源模块： 15 有些 PLC 中的电源，是与 CPU 模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为 PLC各模块的集成电路提供工作电源。 同时，有的还为输入电路提供 24V 的工作电源。 电源以其输入类型有：交流电源，加的为 220VAC 或 110VAC；直流电源，加的为直流电压，常用的为 24V。 四、底板或机架： 大多数模块式 PLC 使用底板或机架，其主要作用是：电气上，实现个模块间的联系使CPU 能访问底板上的所有模块；机械 上，实现个模块间的连接，使各模块构成一个整体。 五、 PLC 的外部设备 外部设备是 PLC 系统不可分割的一部分，它有四大类： 1. 编程设备：有简易编程器和智能图形编程器，用于编程、对系统一些设定、监控 PLC及 PLC 所控制的系统工作状况。 编程器是 PLC开发应用、检测运行、检查维护不可缺少的部件，但它不直接参与现场控制运行。 2. 监控设备：有数据监视器和图形监视器，直接监视数据或通过画面监视数据。 3. 存储设备：有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器，用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失，如 EPROM、 EEPROM 写入器等。 4. 输入输出设备：用于接受信号或输出信号，一般有条码读入器，输入模拟量的电位器，打印机等。 六、 PLC 的通信联网 PLC具有通信联网的功能，它使 PLC 与 PLC 之间、 PLC 与上位计算机以及其它智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。 现在几乎所有的 PLC新产品都有通信联网功能，它和计算机一样具有 RS232 接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。 当然， PLC 之间的通讯网络是各厂家专用的， PLC 与计算机之间的通讯，一些生产厂家采用工业标准总线，并向标准通讯协议靠拢，将使不同机型的 PLC 之间， PLC 与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。 了解了 PLC 的基本结构，我们在购买程控器是就有了一个基本配置的概念，做到既经济又合理，尽可能发挥 PLC 所提供的最佳功能。 可编程控制器的特点 ⑪ 硬件可靠性高 PLC 专为在工业环境的恶劣条件下应用而设计，一个设计良好的 PLC 能置于有很强的电噪声、电磁干扰、机械振动、极端温度和湿度很大的环境中。 在硬件设计方面，首先是选用优质器件，再就是采用合理的系统结构，加固、简化安装，使它易 于抗振动冲击，对印刷电路板的设计、加工及焊接都采用了极为严格的工业措施，而且在电路、结构及工艺上采用了一些独特的方式。 例如，在输入 /输出（ I/O）电路 16 中都采用了光电隔离措施，各个 I/O端口除采用常规模拟器滤波外，还加上数字滤波；内部采用了电磁屏蔽措施，防止辐射干扰；采用了绞线机的电源电路，以防止由电源回路串入的干扰信号；采用了较合理的电路程序，一旦某模块出现故障，进行在线插拔、调试时不会影响各机的正常工作。 由于 PLC 本身具有很高的可靠性，所以发生故障的部位大多集中在输入输出的部件以及传感器件、限位开关、 观点开关、电磁阀、电机等外围设备上。 为了及时诊断故障，有的公司研制了智能可编程控制 I/O 系统，供用户了解 I/O 租金按状态和检测系统的故障，也有的公司研制了故障检测程序。 近年来还发展了公共回路远距离诊断和网络诊断技术。 ⑫ 编程简单，使用方便 用为即实现自动控制，常使用汇编语言，难以掌握，要求使用者，有一定的计算机硬件和软件知识。 PLC 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。 例如，目前大多数 PLC 均采用梯形图语言编程方式，既集继承了传统控制线路的清晰直观感，又估计大多数电气技术人员的读图 习惯及应用微机的水平，很容易被电气技术人员所接受，易于编程，程序改变时也容易修改，很灵活方便。 这种面向控制过程，面向问题的编程方式，与目前微机控制常用的编程语言相比，虽然在 PLC 内部增加了解释程序，增加了程序执行时间，但对大多数的几点控制设备来说，这种时耗是微不足道的。 ⑬ 接线简单，通用性好 在电信号匹配的情况下， PLC 的界限之需要将输入信号的。