导语

　　空压机行业的我们此刻正在感受着机械世界的惊天改变，不仅改变了当今的生活，也改变了未来生存的方式。我们未能看到空压机起源，但是我们正在见证它的发展。此刻让我们来回顾空压机从萌芽到青春的历程以及压缩空气在生产、生活各个领域的多种应用，希望压友们能够感知我们所从事的行业对于工业生产、现代社会发展的重要程度。敬请关注!

　　空压机发展简史

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。

大约于1800年，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）。

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。

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。

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。

1888年，法国巴黎市风动系统中的压缩空气站已拥有14台往复式空气压缩机，总功率达1500kw。

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年瑞典阿特拉斯开发出第一台活塞式空压机。

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。

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。

1934年，德国KSB公司的往复式气缸无油润滑空气压缩机制成。同年，德国的乌尔琛（Wurzen）机械制造和铸造工厂生产的第一台往复式气缸无油润滑空气压缩机，采用石墨环作为往复密封元件的材料。

1934年，瑞典皇家理工学院的Alf Lysholm教授是第一个设计出螺杆空压机及其转子齿型的人。自此以后，螺杆式空压机才得到生产和应用。这时候的螺杆机，虽然在理论上已经具备他需要的一些优点，但是由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求。因此，螺杆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，对螺杆式空压机在其它领域的应用，继续进行了深入的研究。直到1937年，AlfLysholm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，

1935年末，瑞士苏尔寿公司（Sulzer Brothers Ltd）为苏黎世酿酒厂制造了第一台迷宫式气缸无油润滑空气压缩机。

1946年，位于苏格兰的英国JamesHowden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。

1957年，喷油螺杆式空压机面世，才进一步改进了之前螺杆式空压机缺点，因此得到广 泛的应用。同期，阿特拉斯、英格索兰、寿力相继向全球采购空压机配件，组装成为自主品牌的螺杆式空压机。

1960年，瑞典阿特拉斯公司着名的DT4型短行程空气压缩机和ER8型低电耗空气压缩机问世。

1960年法国辛麦恩（B.Zimmern）提出了单螺杆压缩机的构想，并获得专利权，1962年试制出第一台样机，70年代初期由法国标致汽车公司正式生产投放市场。70年代末期，荷兰、英国和日本等国家先后开发生产制冷、空调用单螺杆压缩机，其形式有开启式和半封闭式两种。80年代末又推进技术，发展制造出石油、化工、矿山等行业用的压缩各种气体（包括空气、易燃易爆及有毒气体）的单螺杆压缩机。目前世界上已有英、法、美、日、荷兰等国家的厂商可以生产出不同规格单螺杆压缩机。

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。

近二十年来，尤其是进入21世纪的这13年，螺杆式空压机的各种新技术不断出现，加工精度不断提高，而且辅助设备也日趋完善。这些因素让螺杆空压机的性能得到越来越多人的肯定，因此其使用范围也不断扩展，目前已经成为最受欢迎的一类空压机，并且在未来还可能取代活塞空压机，成为使用最广泛的一类空压机。

　　空压机应用领域

农业

　　压缩空气广泛应用于农业设备和大部分主要和辅助的农业操作中，如侵蚀控制、土地排水与灌溉、耕种、撒种、昆虫与杂草控制、修剪、收割和打谷。压缩空气还为与家畜饲养和制酪业相关的工作提供了有用的帮助。压缩空气在农场建设中也有许多应用，如抽水、物料输送、和主要加工工序，在农用机械的维修方面也同样如此。一些压缩空气在农业的新近应用包括为树喷农药，撒杀虫剂和杀真菌剂，喂养家畜的运输线，畜笼消毒，清理米仓，拖拉机换胎，清洁鸡蛋，采棉花，和播种，以及用压缩空气枪来施肥。真空在农业中也有许多应用，比如挤奶机。真空管道可以直接将牛奶运至储存车以改善卫生状况。真空提蛋器可以将每个鸡蛋轻轻地提起进行包装。真空还用于利用医学药剂使蛋受精，降低了小鸡的死亡率。一个有趣的压缩空气的发展是利用泡沫材料保护脆弱的庄稼，避免霜冻。

飞行器

　　人们越来越多的关注飞机或直升机的制造。强动力的、轻型的、气动的钻孔机、扳钳和铆锤都被用于飞机机身、机翼和其它组分的装配中。

　　除了在制造阶段的应用，压缩空气在飞机上还有许多其它应用。压缩空气储存在起落装置的气垫中，以减轻当飞机着陆或滑行时的震动。在高空飞行中，机舱会被加压，舱内空气会进行调节。压缩空气还用于防止机翼结冰，加热引擎，各种各样的制动和控制功能，以及进行设备补给。尤其是越洋飞机，装备了现代化的安全设施，如安全带、救生艇、和应急斜道，需要时它们会由储存于高压瓶中的压缩空气或气体迅速而可靠的充气。压缩空气用于起动喷气式引擎，以及当飞机到达终点时为乘客提供舒适的机舱环境。

　　国外的经验：高压的空气压缩机通常应用于此行业。

饮料

　　软饮料瓶和酒瓶的大量灌装工作都是靠压缩空气来完成的，包括瓶子和酒桶的封口。酿酒厂中的制桶工场，使用压缩空气，通过引入一条加压管到木桶中，利用树脂为酒桶涂层。管口将树脂喷洒在桶的内表面。压缩空气的其它应用还包括桶间的液体传递，从汽车上卸载谷物和运至储存箱，以及酒桶渗漏测试。自动装瓶机也用压缩空气进行控制以及起动一些必要的往复和间歇运动。

喷抛清理

　　喷抛清理，又名磨料喷砂法，是通过一个喷射机将研磨料直接喷至表面，进行清洁和研磨的过程。研磨粒可以是天然沙粒、人造矿石，或者是钢铁磨损颗粒等颗粒状物质。喷抛可用于清洁，控制表面粗糙度，譬如准备后续表面处理或涂层应用，或在表面雕刻图案。类似的应用还包括去除轧钢、锻造或钢铁热处理过程中产生的锈垢。大多数的表面涂层过程，像喷漆、电镀、上釉，如果被处理表面由喷砂法适当地处理，会变得更加得力。清洗建筑物外墙和纪念碑雕刻是另外两个众所周知的应用。商店或生产线设计的喷砂机常常为工作在90-125psig压力下的。基本上，喷嘴的大小决定了机器运转所需空气流量。气流越大，则生产力越高，但如果仅仅处理小尺寸零件或者设备只是偶尔开动，那么使用大气流的机器就非常的不经济。

地毯产业应用

　　压缩空气广泛用于纱线深拉和缠结工序。近年来，加气缠结的产品受到欢迎，而压缩空气正应用于此。纱线有许多不同的种类（尼龙、聚酯、聚丙烯等）、颜色和纤度（精细或厚重），它们通过喷气机被缠结在一起。大多数的加气缠结产品使用加压至175psig的空气。二级螺杆式压缩机是符合节能和高压二项要求的最佳选择。

水泥制造与产品

　　硅酸盐水泥工业是压缩空气最大的消费者之一，而且几乎没什么行业在应用的多样性上可以超越它。压缩空气在水泥厂中最大部分使用于运输。同样的方法也常常用于处理烟道尘、包装泄漏和煤粉。在许多干处理工厂，原材料通过压缩空气泵和通气进行运输及混合，以形成精确化学控制的合成物。在湿处理工厂，压缩空气用于混合泥浆，保持均匀混合物和悬浮液中的矿物质。为减少燃烧中的燃料消耗，许多工厂用真空泵驱动的过滤器干化泥浆。为保证粉状材料的自由流动和排出，给仓库通风是贯穿这个行业的普遍尝试。水泥制造中需要大量相对低压的空气。鼓风机和风扇为窑提供燃料或者助燃空气，不管是煤粉燃烧还是石油燃烧。用于研磨煤的风动排料磨机的使用正在迅速增长。大量在风机压力下的空气把水泥熟料淬火，令其温度由2500华氏度剧降至150华氏度以改善水泥质量，恢复热量，以及将水泥熟料降温至适合研磨的温度。[备注：从2003年开始，国内许多水泥厂项目使用大量的中型螺杆机。]

气动型传输机

　　气动传输机在原料运输领域占有及其重要的地位。原料是利用压缩空气或部分真空传递，由原料在任何给定条件下如何最好的被运输而决定。在压力系统，压缩机位于系统首端，而在真空系统，它则位于系统末端。气动传输尤其适合许多由气动管道传输机运输的干燥、散装的大批原料，以及置于特定尺寸和形状的通过气动管道传输机传输的搬运器中的零件。空气流动速度需要可以保持原料在常规气动系统中移动，它由粒子尺寸、形状和种类、浮力、摩擦力、湍流量、和其它因素决定，且在理论上很难确定。如果以足够大的空气流动速度来水平传输原料，则往往需要更快的速度来进行提升。对于谷物和普通的工厂存货，常规气动系统的水平运输速度从3000至5000fpm不等。

牙科

　　高速气动钻极大的减轻了牙科手术带来的疼痛。这些钻由空气涡轮驱动，有时转速可以超过200,000rpm，从而进行更快的切削。敏感区域被喷射上一层薄雾来散热。为保持镜子洁净，它由小型空气马达驱动而快速旋转，从而使蒸汽被离心力去掉。真空也可以清除聚集的水蒸汽。 [建议：牙科医院中的气动躺椅就是用压缩空气控制的。]

压模铸造

　　将熔铸金属注入型腔常常由液压完成，但许多辅助设备是由压缩空气驱动的。小型气动研磨机和拧紧扳手用于修理和装配铸模。许多清理焊缝的装置是空气驱动的或者具有气动离合。气动夹钳用于在修整工序中固定铸模，而在这些工序中，研磨机和气錾都被广泛的应用。

　　酿酒厂气动动力广泛应用于酿酒厂来传输谷物和麦芽。运输谷物的整个系统可以依靠空气动力，从货车车厢到谷物升降机，以及储存于蒸馏间，最后自动到达生产过程。

干洗车间

　　压缩空气是干洗车间主要的动力形式之一。领口、衬衫和外套的压制利用压缩空气将衣服按压在蒸汽加热膛。除污时，工人用小气枪喷洒清洁剂；干洗时，工人用喷气枪处理防蛀毯和储存柜。许多清洁工认为，压缩空气的正向压力是去除地毯和室内装潢灰尘的最好的办法。干净的皮草可以用压缩空气简短的喷射，从而拥有亮丽的外观。用于恢复洗涤剂的过滤器引入压缩空气来逐出气体以及使污垢结块，从而令它们便于清理。洗衣店的火灾隐患——棉绒，通过可以上下伸缩的风管式机器对建筑物的定期清洁而很容易的被清除。[备注：在中国地区，根据现状只有四星级或五星级酒店的洗衣房有可能使用小型螺杆机。]

农业机械

　　农业机械制造厂发现大量的生产应用，在本章前面已经讨论过，包括对高速气动卡盘、钻机、研磨机和抛光机的使用，还包括喷气设备，在农业设备的生产中，如修枝剪刀、掘洞钻等等的使用。

食品工业

　　炼糖厂和焙烤厂使用压缩空气来运输糖浆。某些液体和液体沉浸食品如腌渍品的搅拌，是通过使用压缩空气充气来完成的。压力过滤器也使用同种动力。罐头工厂使用压缩空气于装罐机，以及热炼和消毒。储存区高氮含量的环境延缓许多食物的腐败，如苹果的储存期可延长数月。这主要是由于氧气含量的减少，而二氧化碳和其它气体少量的加入抑制酶发生反应并延迟了霉菌和真菌的生长。许多食物包装时使用惰性气体使其与氧气隔绝，氧气是导致大多数变质的主要原因。普遍应用的气体是氮气和二氧化碳，而氮气由于其高度的惰性而应用于大多数的情况。二氧化碳可溶于水，因此在一些情况下，它略带酸性。氮气在有芳香剂的食物中用的更多。二氧化碳可以保持盐腌肉的颜色。在真空包装会导致食物切片破碎或粘连不易分开时，气体包装更受欢迎。气体包装还尤其适合于脆的冻干的食物。在焙烤厂中，空气用于清除饼干渣，将黄油喷洒于平底锅中，并压紧自动滚轧机测出数量的生面团。喷气机是用于清洁面包切片机中的面包屑的最好方法，且不用使机器停机。焙烤厂中对压缩空气新近发现且发展迅速的重要应用之一是通过气动传输机搬运面粉。这种传输机从卸载货车开始全自动的完成面粉搬运。完整的面粉搬运过程在一个密闭的管道系统中经济卫生的进行，而无任何人工搬运。

铸造厂

　　大多铸造厂的铸铁是在燃烧焦炭的冲天炉中熔化的。焦炭的燃烧需要大量空气，它们由鼓风口吹入炉内。每熔化一吨金属需要约30000立方英尺的空气。铸造厂最重要的气动设备之一实际上是成型机。大直径的汽缸提供将砂压进沙模所必需的动力，这个压紧压力是由供气线上的阀门控制的来适应环境。用于将砂均匀地压紧的高频震击作用也是由空气汽缸快速往复运动实现的。在一些现代化的成型机中，尤其是用于高层楼板或制造轮廓鲜明的压印时，震击被压缩空气制造的振动取代了。在重型转滚成型机中，转滚和拉伸操作也是空气驱动的，与液力助力设备结合起来工作。砂由空气导入沙模，压缩空气用于辅助操作，如鼓风和提举。型芯也通过将砂吹入芯盒制造，而不是震击或捣固。使用具有排气口的芯盒，气动吹芯机通过将砂悬浮于气流中的方法来输送砂子至芯盒，空气通过排气口排出而砂留下。

家具

　　家具工业中由于使用了压缩空气设备而生产出的产品更优质的家具。一个很好的例子是用于椅子的前壁脚板操作。位于加工中心的两个空气活塞上下移动锯齿。在锯床、镗床和成框机器的每一端都是空气活塞，为钻探工具提供动力。

　　空气喷射机清洁磨砂器，自动排出分离凿榫机和钻探机的锯屑和其它废屑，以及在研磨后清除浮石。气动夹具用于使机件定位于如自动成形机的机器上，以及挤压以伸直部件。气动螺丝刀、钻和扳钳用于装配，其它气动设备用于抛光和雕刻木头。喷漆、涂清漆和上釉是由气动喷枪完成的。气动磨砂机、减震器、抛光机、研磨盘和砂带磨削机在家具制造中尤其有用。由于压缩空气驱动机器的自保属性，这些工具对木造中产生的木屑并不敏感，除此之外，它们不产生火花，也可避免火灾。

汽车修理厂

　　实际上每个修理厂都有压缩机，至少要用于轮胎充气。压缩空气更多的利用在帮助解决更复杂的工作，譬如换胎时可用于拧紧扳手、换胎机和扩胎机、升降机等，大大方便了工作。许多这些同样的气动设备与气动铸模一起也可用于胎面翻新厂。压缩空气还用于清洁发动机部件。气动磨砂机，研磨机，抛光机和喷漆设备都是在自动化修理车间中非常有用的。[备注：在4S店、一类或二类汽车修理厂是小型空压机的销售热点。]

气动马达、真空泵和其他辅助设备

　　气动马达被广泛的作为动力使用，包括易燃易爆液体、蒸汽、或者灰尘。它们可以在高温的、腐蚀性的、或者潮湿的环境中使用而无损坏。气动马达的速度调整很方便，可以迅速启动和停止，而不会因失速和超负荷而损坏。 许多手控气动工具是由旋转滑片马达驱动的，一般具有一个减速齿轮链。气动升降机可以由两种马达驱动，其中活塞型马达尤其适合精确的负载定位。两种马达的安全性使其在地下隧道和矿井中，以及在溶解性或其它易燃物质的厂区得到许多应用。在建筑业中，它们驱动许多泵以及定位设备，像在制造业中用的标定台。真空设备在生产中有许多应用。真空泵就是一个压缩机，其引入的是真空而不是压缩空气。真空夹具就是生产中真空应用的一个实例，泵将真空设备置于一个机器旁边的储气罐中，下面的出气孔是打开的，以防移位。在输入线至真空泵的吸油管滤油器将杂质空气清除掉，这些杂质也可以从加工工序上被清除。在加工和包装领域，气动设备也有重要应用。举例来说，某些干粉可以通过压缩空气使之液化，应用于静电沉积。表面预加热会导致聚合体粉尘熔合在接触面上，生产一个连续的塑料涂层。气动装订机使硬纸板封装变得更为便利。气动磨砂机为许多器具提供平滑的加工面。[建议：启动工具、真空泵和启动设备的供应商可以成为小型空压机的行业代理商和配套商。]

自动装配线

　　压缩空气在自动装配系统中的设计与操作环节都起着关键作用。自动装配线使大型生产线上的装配操作加速，如汽车业、器械工业、电子行业、通讯行业和商业机器。气压动力尤其适合自动化的系统，因为它安全与清洁，它所生产的产品通过简易价廉的控制设备就可被大范围地控制。气压动力可以产生往复或者旋转运动，而且被供以动力的工具或者输入机械装置可以在不损伤系统的情况下装入。典型的压缩空气在自动机械上的应用如下：

　　拧紧螺纹扣件，如螺钉，螺母，和规定转矩的螺栓。

　　气动阀，气动塞，传动销和铆钉。可以按压或锤打。

　　传送拧紧件或零件。

　　开动定位汽缸，滑动部件，或摇盘。

　　操纵指示灯显示如下情形，如正常工作周期，废品，或输入、驱动、定位组分的可能切断。

　　发送信号至记录计算机。

　　[建议：如果客户是全自动或半自动装配机械，就有可能需要小型压缩空气。]

制酸、搅拌液体

　　在制造含硝酸的一个步骤中，压缩空气和氨水通过一个催化式排气净化器，生成的气体和附加的空气一起通过一个吸收塔，硝酸就在那里形成。产生的废气通过一个放大器后为压缩机提供动力，改善工艺效率。压缩空气在搅拌、提升和运输酸和酸性溶液上有着重要的应用。搅拌常依靠在罐底运行的气管完成的。由入口处产生的空气沿着导管通过液体，来完成预定的混合。制酸工业中的腐蚀问题需要选择合适的材料，而它们常常是昂贵的。因此这种充气搅拌所需设备的简易性比它同类的机械设备更具经济优势。

充气、空气屏障、搅拌和气泡去冰

　　很多年以来，在液体表面之下释放压缩气体，以及使产生的气泡冒出液体表面的原理已经被大规模的应用了。应用之一是令液体自身搅动，而不用机械设备搅动，可用于混合几种不同粘度的液体或使固体溶于液体。同样的搅动原理也可以应用在液体中分配热量上，效果就如同机械搅动一样。第二种应用是通过向液体中释放压缩气体使得气体溶于液体以达到加速化学反应的目的。通常，使空气在液体中鼓泡是为了利用空气中所含有的氧气来氧化液体或者液体中所含的物质。这就是污水鼓泡加速氧化的原理来，与此同时，保证全部杂物充分的混合使得可以用泵顺利的抽出，来防止固体沉淀导致的堵塞。同样，用氧化蓄水池的方法来净化水也是十分常见的。另一个应用是在水下用气泡形成一个屏障，它可以像减震器一样保护水下的设施，如水坝，免受爆发力的损害，例如湖里直接在水坝后的爆破作业(所产生的爆发力)。适当的工程用空气屏障可以吸收爆发力，因为空气是可压缩的而水不行，所以可以防止受掩蔽的水下建筑或装置受到强大的水力冲击。空气屏障已经成功得在商业性捕鱼中用于转移鱼群。同样，气泡屏障已经试用于海滨浴场来防止鲨鱼袭击。很多年以来，释放气泡的原理使空气起到防浪堤的作用，用于控制波动作用，已经被成功的应用了。

　　随着船业的迅速增长，大量新建的码头使得起泡的另一原理得到广泛应用。在那些冬天水会结冰的地方，木桩和码头周围结的厚冰层会给船带来严重的损害。过去，在这些严寒的地区，大部分的船在冬季会被拖上岸以防止损坏。由于空间有限，旱地存储问题变得越来越严重，同时，大多数船只最好置于水中以防干裂，而且避免昂贵的修补防漏也是十分必要的。气泡可以利用水的温度降至冰点附近时的自然倒置的性质。在4℃左右，较暖的水不再停留在池塘、湖泊或河流的表层;相反地，它停留在水底。当温度继续降低至冰点(0℃)的时候，水才最终在表面结冰。如果没有发生自然倒置，水会自底部向上结冰。

　　在水面下释放气泡，会将较暖的水带到表面，于是空气和水的混合物上升到表面并趋于溢出，因此将温度较高的水扩散到面积更大的地区，从而防止了水的结冰。这种方法甚至可以将先前已经凝结的冰融化。这种方法适用于任何有足够深度以保持其底部温度在冰点以上的水体。

　　同样的方法也用于保持池塘或湖泊不结冰，以让野生动植物存活下去，比如依靠无冰冻的水生存的鸟类，以及池塘中的鱼避免被冻住或在水中因缺氧而窒息。

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　　文章来源：压缩机网

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