滑片式空壓機，也叫旋轉葉片式壓縮機（英文為：Rotary Vane Compressor），顧名思義，是通過轉動葉片來實現氣體壓縮，最終實現將機械能轉化成風能的一種壓縮機。它屬于容積式壓縮機的一種。
滑片式空壓機以體積小、重量輕、噪音低、操作簡單可靠性高的優勢，被廣泛的應用到新能源客車、電車領域。
研制背景
隨著人類的進步和工業的發展，機械設備作為最重要的工業產品也達到了嶄新的水平，比如設計合理、加工精密、自動化水平高、外型美觀、運行可靠，同現代化廠房交相輝映，充分展現了人類的聰明才智。空氣壓縮機作為一種機械設備，在這種潮流的涌動下，其內在品質發生了質的飛躍。新技術的不斷應用、新產品的不斷出現，使工農業生產得到了有效的保證。一百多年來，從活塞式壓縮機、螺桿式壓縮機到滑片式壓縮機，動力用空氣壓縮機領域也在悄悄地進行一場革命。而這種革命的本質也明確揭示了機械設備發展的核心理念：運動部件越來越少，加工、裝配精度越來越高，人機交流越來越充分。滑片式壓縮機的設計思路和體現出來的技術水準，將滿足專業用戶的較高期望。
設計原理
滑片式壓縮機的空氣端（主機）主要由定子和轉子和定子組成，其中轉子上開有縱向的滑槽，滑片在其中自 由滑動；定子為一個氣缸，轉子在定子中偏心放置（見圖1）。當轉子旋轉時，滑片在離心力的作用下甩出并與定子通過油膜緊密接觸，相鄰兩個滑片與定子內壁間形成一個封閉的空氣腔—壓縮腔。
轉子轉動時，壓縮腔的體積隨著滑片滑出量的大小而變化。在吸氣過程中，空氣經由過濾器被吸入壓縮腔，并與噴入主機內的潤滑油混合。在壓縮過程中，壓縮腔的體積逐漸縮小，壓力逐漸升高，之后油氣混合物通過排氣口排出。
主機結構
如圖1-2所示：滑片式壓縮機的整機看起來比較簡潔，幾乎看不到什么零配件。它把空氣過濾器、進氣閥、油氣分離器、安全閥、最小壓力控制閥、油過濾器、溫控旁通閥、回油閥等部件以模塊形式全部濃縮在主機內。
運動部件
滑片式壓縮機的運動部件有定子和轉子和滑片。轉子在殼體內做單一回轉運動，進、排氣口與轉子軸線方向垂直，不受軸向力。徑向力直接作用在轉子上，如右圖所示轉子的強度大、剛性好，受到的徑向力可以忽略不計。轉子自身的加工水平、安裝精度對壓縮機的效率和可靠性幾乎沒有影響。同時它的壽命也不受其它部件的影響。對于轉子來說，它是永遠也不會壞的。另一個運動部件滑片通過一層油膜同殼體進行接觸，并且在轉子的帶動下進行旋轉，實際上殼體就是一個大的滑動軸承，而轉子與滑片就是軸，在油膜的呵護下，滑片在理論上是永遠也不會壞的，更何況它自身又有很好的補償能力。所以無論在任何工況下，我們都保證它的使用壽命超過10萬小時。螺桿式壓縮機的運動部件有定子和轉子、軸承、齒輪。
螺桿式壓縮機的進、排氣口與轉子軸線方向水平，在進、排氣口強大的壓差作用下及陰、陽轉子嚙合力的作用下轉子同時受軸向力與徑向力的作用，對轉子自身的加工精度要求較高，轉子裝配的精度要靠軸承來保證，所以轉子的壽命要受到轉子加工設備的精度、軸承精度、齒輪箱、聯軸器等相關設備的影響。這樣螺桿的設計壽命為10萬小時，但受諸多因素影響其使用壽命很難確定。
轉子受力
回轉式壓縮機在運轉過程中主要受氣體作用力、軸承支反力、定子和轉子自重、輸入力矩、氣體內力矩、摩擦阻力矩的共同作用。如果采用齒輪、皮帶傳動方式，還有齒輪作用力和皮帶的徑向拉力。其中氣體作用力主要是由于吸氣端和排氣端的壓力不同產生的，并直接導致了軸向力和徑向力的產生。這兩種力的大小和平衡方式直接決定了轉子的運轉壽命。從滑片式壓縮機的工作原理來看，其只是一個轉子的單純回轉運動，另進氣口和排氣口與軸線方向是垂直的，所以滑片
在運轉時并不產生軸向力。但由于進氣端和排氣端的氣體壓力不同，其壓差作用可產生徑向力。由于定子和轉子選用的材料剛性較好，轉子直徑較粗；另進氣壓力產生的徑向力與排氣壓力產生的徑向力方向是相反的，相互可抵消一部分，因此徑向力對轉子的影響可忽略不計。螺桿式壓縮機的受力要復雜得多。這主要是因為螺桿式壓縮機的排氣口和進氣口與軸線基本處在平行位置；另由于進氣與排氣的壓力不同，其壓差作用在尾旋齒面和進氣、吸氣端蓋上，產生了很大的軸向力。如果轉子上裝有同步齒輪或增速齒輪，則齒輪傳動時產生的軸向力也會作用在轉子上。另外由于氣體壓力和齒輪、皮帶傳動還會產生一定的徑向力。
軸承
螺桿式壓縮機使用的是滾珠軸承和滾柱軸承，數量5-7個。因定子和轉子與轉子間、轉子與機殼間的裝配精度很高都要由軸承來保證，又因為軸承支撐的螺桿受力較復雜、轉速高達3000rpm所以對軸承的加工精度和裝配精度要求較高。另外，軸承的壽命受潤滑油的質量影響，可能會發生積碳現象。所以，軸承設計壽命5萬小時但受多種因素影響使用壽命很難確定。滑片式壓縮機使用的是滑動軸承，因轉子與定子間的裝配精度要求不是很高，而且，轉子不受軸向力、徑向力很小可忽略不計。所以 對支撐轉子的軸承要求不嚴，采用滑動軸承即可。滑片式壓縮機的滑動軸承一般采用巴氏合金材料。這種材質的親和性好，可吸附空氣中的粉塵，提高定子和轉子、滑片、軸承的運行壽命。只要軸承被充以適當粘度和品質的潤滑油，工作在適當的溫度和壓力下，并且油被很好的過濾，滑動軸承將永遠工作下去，即它的壽命無限長。
機殼
螺桿式壓縮機的機殼加工、裝配精度要求很高。轉子與轉子間、轉子與殼體間都要留有一定的間隙，同時機殼上軸承座的加工精度要求也很高，軸承的安裝精度要靠軸承座來保證否則會造成轉子抱死。
滑片式壓縮機的定子加工、裝配要求不高。因為滑片與定子間是主動密封形式，滑片在離心力的作用下與定子實現密封。另外，滑動軸承不需要在殼體上加工軸承座。定子和轉子與定子裝配精度容易保證，設備的可靠性和效率高。
運轉速度
螺桿式壓縮機通過皮帶或齒輪傳動系統增速。正常情況下，陽轉子的轉速達3000rpm左右。滑片式壓縮機轉速一般為1000-1500rpm，由于采用直聯，轉子轉速也為1000-1500rpm。滑片式壓縮機定子與轉子之間的壓縮腔體積較大，因此在吸氣時其有效吸入容積較大，在同樣轉速的情況下，與螺桿式壓縮機相比，滑片式壓縮機的排氣量大。
振動
振動是由受力不均衡產生的。螺桿式壓縮機與滑片式壓縮機振動較小。滑片式壓縮機不受軸向力作用且滑動軸承完全可以很好的平衡徑向力，所以幾乎無任何振動。螺桿式壓縮機受力較復雜，與滑片式壓縮機相比振動較大。
主機容積效率
容積效率是實際排氣量和理論排氣量的比值。螺桿式壓縮機屬于速度型密封。通過定子和轉子高速旋轉實現密封。但由于轉子間、轉子與殼體間有一定的間隙，對注油螺桿式壓縮機來說，泄漏三角形是泄漏量最大的，在螺桿式壓縮機設計原理上它必
然存在，而且無法被油有效密封。所以會產生一定的回流量導致容積效率降低。同時，相互嚙合的陰、陽轉子運行一段時間后會有一定的磨損，回流量大致使容積效率下降。
滑片式壓縮機屬于主動型密封。滑片在運行時依靠離心力被甩出，而定子中噴入的潤滑油使滑片與定子之間產生了一層油膜，它主要起密封作用，防止氣體從高壓側向低壓側回流。滑片長時間運行后雖然會有一定的磨損，但滑片是主動甩向定子的，能自動補償，所以滑片式壓縮機容積效率始終如一。
原理對比
結構特點
綜述
滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機相比，在油/氣系統；冷卻系統；控制系統等方面的工作原理是完全一致的。但表現在外觀上卻大相徑庭。兩種機型結構形式的不同導致機械性能的不同。本章將對兩種機型機械性能的不同做詳細的說明。
油/氣系統
滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機的油/氣系統完全一致，具體如下圖所示：
壓縮空氣的流程
1、滑片壓縮機空氣的流程：大氣→空氣過濾器→進氣閥→空氣端→油氣分離器→最小壓力止回閥→后冷卻器（某些小型機無后冷卻器）→用氣系統
2、螺桿壓縮機空氣的流程與滑片壓縮機的氣流程基本一致。
3、滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機氣流程部件的比較見下表
油的循環
↑ ↓ ↓ ↓
空氣端← 油過濾器←冷卻器
2、螺桿式壓縮機的油循環與滑片式壓縮機的油循環完全一致。
3、滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機油循環部件的比較見下表：
傳動系統
滑片式壓縮機的傳動系統
1、滑片式壓縮機機型較小、電機轉數低，而且沒有軸向力，因此，其電動機與定子和轉子之間多采用柔性聯軸器直聯，使傳動系統簡捷可靠，又保證了99%以上的傳動效率。
2、滑片式壓縮機有效吸入容積大，容積效率高，故可以實現低轉數。電機可以采用四級或六級。
螺桿式壓縮機的傳動系統
1、螺桿式壓縮機采用傳動方式一般有兩種：齒輪箱傳動、皮帶傳動。
3、螺桿式壓縮機有三角形余隙容積，而且有一定量的氣體回流。為保證主機容積效率，一般通過皮帶或齒輪傳動系統增速。電機轉數較高，采用四級以上電機。
滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機傳動系統的比較
冷卻系統
滑片式壓縮機冷卻系統
滑片式壓縮機的冷卻系統包括潤滑油冷卻器和壓縮空氣冷卻器，兩者一般連接在一起，放置于壓縮機后部，稱為后冷卻器。某些小型機因為油量很小，油溫較低，油冷卻器置于機器中部；而壓縮空氣冷卻器仍放在后部，或者干脆省略掉。滑片式壓縮機多采用板翹式散熱器以增大散熱面積，用冷卻風扇將熱風吹出。小型機的風扇沒有單獨的電機，由主電機驅動；大型機有單獨的風扇電機，獨立驅動。
螺桿式壓縮機冷卻系統
螺桿式壓縮機的冷卻風扇，由單獨的風扇電機驅動。
控制系統
壓縮機的控制系統包括：控制線路（控制面板）和控制管道兩部分。滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機的控制線路一般均采用儀表控制或PLC控制，而兩者控制管路卻有很大差別。
滑片式壓縮機控制系統
滑片式壓縮機的控制管路由于大規模地采用模組化嵌入技術，將進氣閥、真空閥、泄放閥、流量控制閥、安全閥、伺服閥高度模塊化嵌入機器內部，同時減少了大量的連接管路。
螺桿式壓縮機控制系統（調節系統）
壓縮機啟動時，空氣端至吸氣調節器之間形成負壓，吸氣調節器的止回起動閥開啟，最小壓力止回閥關閉，油氣分離器內壓力逐漸升高，卸載電磁閥帶電、打開，油分內高壓氣體經過卸載電磁閥進入吸氣調節器的隔膜腔，把閥門打開，并使泄放閥關閉，壓縮機經進氣閥吸氣，進入負載運行；當壓力達到上限后，卸載電磁閥失電、關閉，吸氣調節器的隔膜腔內的高壓氣體經負調節器和卸載電磁閥排到大氣中，吸氣調節器的閥門關閉，泄放閥打開，在大氣壓力作用下，吸氣調節器的止回起動閥開啟，轉入空載運行。
附屬部件
電機
1.滑片式壓縮機的電機
滑片式壓縮機的轉速較低，一般采用4~6級鼠籠型感應電動機，頻率50Hz或60Hz，以Y/△啟動降低啟動電流。電動機絕緣等級在F級左右，防護等級從IP54~IP55。同時，主機裝配精度要求較低，考慮到工作的穩定性，采用了滑動軸承。由于柔性直聯傳動方式在工作中不存在徑向力，軸承負荷較小，通常終生免維護。
2.螺桿式壓縮機的電機
螺桿式壓縮機的電機與主機采用齒輪或帶傳動方式，使軸承受到很大的徑向力作用，負荷較大，軸承壽命很難保證。
底座
滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機由于振動較小底座設計比較簡單。
通過對滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機的油/氣系統、控制系統、冷卻系統、傳動系統、附屬系統（電機、底座）的對比，我們清楚地認識到機械設備發展的核心理念：運動部件減少、加工裝配水平提高、運行可靠、人機交流充分。兩種機型工藝原理相同、結構形式不同，體現出不同的機械性能。充分印證了這一理念。兩種機型哪一種更能滿足用戶的需求，顯而易見。
費用比較
對于一臺壓縮機來說，它的運行費用要遠遠高于購機成本。所以，運行費用的高低直接關系到用戶的利益。運行費用包括如下兩個方面：維護費用；能耗費用。下面分別對這兩個方面進行詳細說明。
維護費用
維護費用是與易損件、消耗品相關連的。一般壓縮機的易損件包括：空氣過濾器芯、油過濾器芯、油氣分離器芯。消耗品是潤滑油。對于螺桿式壓縮機而言，三濾尺寸較大，潤滑油量較多。而滑片式壓縮機，由于采用了模組化嵌入技術使整機結構緊湊，減少了三濾尺寸及潤滑油量，相應的維修量小、維修費用低。螺桿式壓縮機定期需要更換的部件還包括：吸氣調節器隔膜片、軸承等。而滑片式壓縮機進氣閥嵌入在主機上，免維護。滑動軸承亦免維護。
運行費用
壓縮機的運行費用主要是電能消耗的費用和停機造成的損失。而電能的消耗主要與壓縮機的容積效率有關。螺桿式壓縮機的容積效率隨著運行時間的增加會有一定的下降。同時，由于螺桿式壓縮機的維修量相對較大，所以停機損失會增加。滑片式壓縮機長時間運行，滑片的磨損較小而且滑片有自動補償的功能，所以容積效率始終如一。滑片式壓縮機易損件少維修量小，所以停機損失較小。
核心理念
這篇文章將滑片式壓縮機和螺桿式壓縮機在各個角度做了詳細的對比，通過這些對比將兩者機械性能的差異全面的體現了出來。清楚地知道兩種機型的機械性能有什么樣的不同，當然是非常重要的。但我們對自己有更高的要求。老師一定會讓小學生去背課文的，但對于大學生來說可能有另外的做法。我們是大學生，我們不會去背這種機械性能究竟有那幾點不同。但我們會根據機械產品發展的核心理念，比如設計原理先進、運動部件少、轉速低、加工精度高來有效地分析出機械性能有哪幾點不同和給用戶帶來怎樣的影響。而產品的機械性能是為我們的工農業發展服務的，經得起實踐檢驗的性能才會被我們的廣大用戶所認可。作為銷售人員，應該牢牢地把握這一原則：根據客戶的具體需要，耐心細致地向他們介紹我們的產品，這是非常重要的。
工作原理
定子和轉子在電機的帶動下旋轉，此時，由轉子、定子、大小端蓋、滑片所構成的封閉腔的容積，隨著滑片滑出量的多少發生了由小到大和由大到小的變化，空氣在容積腔變大的時候吸入，變小的時候壓縮，隨著轉子的持續旋轉，從而完成空氣持續吸入和壓縮的過程。
同其它壓縮形式相比：唯一的實現低轉速 + 單純回轉運動的壓縮過程
唯一的消除運動部件的軸向力
唯一的消除端面、徑向和軸向泄露的問題
同時創造性的利用潤滑油的壓差實現壓縮空氣的進氣控制、軸承潤滑、端面密封等功能。
尤其巧妙的是，它根據氣體和液體的不同運動特性，精心設計殼體、定子、油分殼、油分導桿和油分蓋的機械結構，來反復改變油氣混合物的運動方向，最大限度的實現油氣混合物的機械分離，從而用小油氣分離器芯實現超長使用壽命。
影響可靠性的根本源泉是：運動部件少、轉速低、受力簡單。影響可靠性的另外一個更重要的因素是：當零部件有稍許的誤差或在裝配過程中、運行過程中出現稍許偏差時，主機性能表現的趨向，同樣決定這臺設備可靠性的水準。滑片式壓縮機可靠性的先進主要表現在：
它是運動部件最少的動力用空氣壓縮機
它是受力最簡單的壓縮機運動部件只受徑向力
它是回轉式壓縮機主機轉速最低的壓縮機
它在運行過程中對加工、裝配、或運行誤差有修復作用，如果某些部件
出現稍許磨損，它仍可以保證高效率和高可靠性，這是它獨有的特性。
機械結構先進
機械結構先進性的標志有兩點：
一是各功能部件可以實現有效的配合；
二是各功能部件組裝在一起所表現的整體性。
滑片式壓縮機通過定子、大端蓋和吸氣調節器的配合，實現壓縮機的進氣控制、防止真空、壓力釋放、防止超壓等各項功能。通過定子、殼體、油分殼、油分導桿和油分蓋之間的配合，最大限度地實現油氣混合物的機械分離。
滑片式壓縮機也有三濾、吸氣調節器、溫控閥、最小壓力控制閥等各個功能部件。但正如我們所知道的那樣，滑片式壓縮機有著完全不同的整體表現，外形簡潔，干凈利索。
效率先進
我們將壓縮機的效率分成：初始效率和運行效率。
滑片式壓縮機沒有軸向和徑向的泄漏；通過控制定子和轉子和定子的切點間隙，有效的消除余隙容積；大吸入容積；低轉速，均確保了它的初始效率是最高的。
滑片式壓縮機也是通過改變動靜部件所形成的容積，來實現壓縮空氣的，同其它形式的壓縮機不同，它是唯一實現了“動靜配合，主動密封”這樣的概念，從而充分確保效率的永不下降。顯然，滑片式壓縮機的運行效率是非常具有優勢的，通常來說，每年應該有5%～10% 的區別。
參考資料 >