小型直連往復(fù)活塞式空壓機(jī)主要面對(duì)DIY（DoIt Yourself）家用市場(chǎng)，這其中又有一部分是僅限于室內(nèi)使用的。因此，市場(chǎng)對(duì)此類小型空壓機(jī)就有了以下幾個(gè)主要性能參數(shù)(parameter)的要求：溫升低、噪音小、振動(dòng)小。
　　其中溫升低是從節(jié)能(Energy saving)環(huán)保的角度對(duì)小型空壓機(jī)(compressor)提出了要求，要求該類電動(dòng)(electric)工具要盡量少做發(fā)熱的功（無(wú)用功），減少浪費(fèi)能源，減輕不必要的排放，降低對(duì)環(huán)境的影響。噪音小是從環(huán)保的角度對(duì)小型空壓機(jī)提出了要求，要求該類電動(dòng)工具要在做功的同時(shí)降低噪音污染，為操作者營(yíng)造一個(gè)舒適愉悅的環(huán)境。振動(dòng)(vibration)小則主要是要求小型直連往復(fù)活塞(piston)式空壓機(jī)自身要有一個(gè)較好的機(jī)械平衡(balance)，通俗說(shuō)也就是要有良好的運(yùn)行平穩(wěn)性。
　　隨著當(dāng)今國(guó)際(International)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)(competition)的日趨激烈，隨著世界各國(guó)節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的逐步提高，對(duì)小型直連往復(fù)活塞式空壓機(jī)的以上3個(gè)性能的要求越來(lái)越篼。
　　多向微調(diào)平臺(tái)機(jī)構(gòu)（organization)3效果(xiàoguǒ)對(duì)比該專用平臺(tái)具有很強(qiáng)的靈活性和方便性，投人使用(use)后，為變電所新建及改造中隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的安裝、調(diào)試提供了極大的方便，諏得了寶貴時(shí)間，縮短了工期，達(dá)到了多供電的目的，很好地解決了隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)安裝難度大、安裝耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，取得了很好的效果。使用該平臺(tái)前后的效果對(duì)比如表1所示。
　　表1使用專用平臺(tái)前后效果對(duì)比單位：min項(xiàng)目使用專用平臺(tái)前耗時(shí)使用專用平臺(tái)后耗時(shí)比之前節(jié)約的時(shí)間運(yùn)輸(transport)定位調(diào)整安裝固定設(shè)備清場(chǎng)合計(jì)需要時(shí)間1結(jié)合“機(jī)械平衡”進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件所產(chǎn)生的不平衡慣性（inertia)力將在運(yùn)動(dòng)幅中引起附加的動(dòng)壓力。這不僅會(huì)增大運(yùn)動(dòng)幅中的摩擦和構(gòu)件中的內(nèi)應(yīng)力，降低機(jī)械效率(efficiency)和使用壽命，而且由于這些慣性力一般都是周期(cycle)性變化的，所以也必然會(huì)導(dǎo)致機(jī)械及其基礎(chǔ)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。如其頻率接近于機(jī)械的固有頻率，則不僅會(huì)影響到機(jī)械本身，還會(huì)使附近的工作機(jī)械及廠房、建筑(building)等受到影響甚至破壞?？紤]到以上“不良振動(dòng)”導(dǎo)致的影響，我們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)的初期就要結(jié)合機(jī)械平衡進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。機(jī)械平衡的目的就是設(shè)法將構(gòu)件的不平衡慣性力加以平衡，從而減小其不良影響。下面通過(guò)具體案例進(jìn)行分析。
　　1.1同等缸徑下，缸數(shù)越多越好小型直連往復(fù)活塞式空壓機(jī)的運(yùn)行原理和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)（Engine）基本一致，都是通過(guò)(tōng guò)曲柄的圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)連桿和活塞組件進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)（）。
　　從表1中可以看出，使用(use)專用平臺(tái)后，安裝時(shí)間(time)最大化減少了61%左右，且安裝質(zhì)量有所提篼，提篼了工作效率，節(jié)約了安裝時(shí)間，保證了供電(powered by)可靠性，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí)，空氣經(jīng)過(guò)自潔式空氣過(guò)濾器被吸入，通過(guò)PLC自動(dòng)清洗過(guò)濾器，空氣在經(jīng)過(guò)進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級(jí)壓縮，經(jīng)一級(jí)壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級(jí)壓縮系統(tǒng)
　　4結(jié)語(yǔ)該大型隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)專用安裝平臺(tái)的完成，不僅解決了現(xiàn)階段操作機(jī)構(gòu)安裝因沒(méi)有專有工具而造成的精度低等問(wèn)題，而且在使用過(guò)程中更加省時(shí)、省力，有效保障了安裝工作人員的安全，填補(bǔ)了溫州市電力(electricity)局及局屬各工區(qū)的空白，受到了工區(qū)領(lǐng)導(dǎo)的篼度重視，準(zhǔn)備批量生產(chǎn)，推廣(Promotion)使用。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備?？諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(biāo zhǔn)化部電氣(electric)裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范編程。北京：中國(guó)電力出版社，1996杜巍，董維輝，王敦政，等。GW4-110型隔離開(kāi)關(guān)檢修方法的改進(jìn)及檢修工具的制作。江蘇電機(jī)工程，2007（2）程師，主要從事變電檢修工作。
　　雷歡（1979*），男，中國(guó)臺(tái)灣人，高級(jí)技師，助理工程師，主要從事變電檢修工作。
　　小型直連往復(fù)活塞(piston)式空壓機(jī)(compressor)的運(yùn)行原理1*氣剪2*活塞3*連桿4一曲柄5*進(jìn)氣閥6汽車多采用4缸或6缸發(fā)動(dòng)機(jī)，檔次更篼一點(diǎn)的汽車有用8缸或12缸的。為什么廠家不用1缸或者2缸的呢，這樣又省錢(qián)，又省事。無(wú)數(shù)次實(shí)踐證明，同等缸徑下，缸數(shù)越多，排量越大，機(jī)器的動(dòng)力性就越好，運(yùn)行也越平穩(wěn)。對(duì)于小型直連往復(fù)活塞式空壓機(jī)而言，這個(gè)道理也是同樣適用的。
　　1.2同等排置下，多采用大缸徑小行程無(wú)論是對(duì)于汽車還是對(duì)于小型空壓機(jī)，排氣量都是直接決定產(chǎn)品性能的首要參數(shù)。在保證同等排氣量下，氣缸的直徑要盡可能做大，但是氣缸的行程要盡可能做小，馬達(dá)也要盡量選用多極、低速的配置。
　　排氣量計(jì)算公式如下：；N為氣缸數(shù)；n為曲軸轉(zhuǎn)速(Rotating speed)（r/min）。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來(lái)壓縮氣體，然后將氣體排出。
　　根據(jù)以上公式，假設(shè)我們將氣缸的直徑增大到2山在保證排氣量不變的條件下，我們可以同時(shí)將氣缸的行程減小到曲軸的轉(zhuǎn)速降低到n/2.與此同時(shí)，由于我們將氣缸的行程和曲軸的轉(zhuǎn)速都減小了一半，相應(yīng)的整機(jī)噪音值和振動(dòng)量也會(huì)相應(yīng)降低，降低的幅度一般在12個(gè)質(zhì)量級(jí)上。
　　2實(shí)際問(wèn)題的解決、研究結(jié)合以上設(shè)計(jì)(design)理念，設(shè)計(jì)了一臺(tái)24L的小型直連往復(fù)活塞式空壓機(jī)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，整機(jī)的各個(gè)組成部件以及整個(gè)機(jī)械(machinery)機(jī)構(gòu)都經(jīng)過(guò)了3D的仿真、模擬、分析以及運(yùn)算。但是由于零件材質(zhì)不均、鑄造缺陷(defect)、制造誤差、安裝誤差等因素，導(dǎo)致最終做出來(lái)的整機(jī)還有這樣那樣的問(wèn)題，特別是振動(dòng)問(wèn)題。3D的分析、運(yùn)算只是純理論性的，實(shí)際做出來(lái)的東西難免會(huì)與理論的“模型”有一定的差異。
　　起初，這臺(tái)小型空壓機(jī)是這樣的：（1）手不能靜止放置在機(jī)器的任何部位上；（2）整機(jī)以其中一個(gè)輪子為支點(diǎn)進(jìn)行圓周偏擺。通過(guò)以下幾處改進(jìn)，整機(jī)的機(jī)械平衡性變好了。
　　2.1控制電機(jī)的動(dòng)平衡(balance)電機(jī)是產(chǎn)生動(dòng)力源的部件，它在為曲柄連桿機(jī)構(gòu)提供能源的同時(shí)，自身也在一邊篼速運(yùn)轉(zhuǎn)，一邊產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，例如發(fā)熱(fever)和不良振動(dòng)(vibration)。所以，電機(jī)自身的平衡也很重要。解決電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡問(wèn)題(Emerson)可以借助專用的動(dòng)平衡儀進(jìn)行檢測(cè)、校正。只需選好精度等級(jí)，并按照以下公式計(jì)算出轉(zhuǎn)子允許的剩余不平衡量即可：小型工具設(shè)備類的電機(jī)轉(zhuǎn)子一般選擇精度等級(jí)6.3；為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(Rotating speed)（r/min）為轉(zhuǎn)子質(zhì)量(quality)（kg）；r為轉(zhuǎn)子半徑（mm）。
　　2.2調(diào)整曲軸的偏心配重實(shí)際加工制作出來(lái)的曲軸一般都會(huì)比理論的3D質(zhì)量偏重，這一方面是由于供應(yīng)商實(shí)際采用的材料純度(purity)不夠，帶有一定比例的其他雜質(zhì)；另一方面是由于供應(yīng)商的慣性行為，他們希望用料越多越好。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí)，空氣經(jīng)過(guò)自潔式空氣過(guò)濾器被吸入，通過(guò)PLC自動(dòng)清洗過(guò)濾器，空氣在經(jīng)過(guò)進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級(jí)壓縮，經(jīng)一級(jí)壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級(jí)壓縮系統(tǒng)所以，這種情況下我們?cè)瓉?lái)所設(shè)置的偏重部分，一般都不能滿足實(shí)際零件機(jī)械平衡的需要，就要再相應(yīng)調(diào)整一下配重，來(lái)重新實(shí)現(xiàn)新的平衡。（1）可以采用“均碼配重”的方式方法，逐次往曲軸的偏重部分增加一個(gè)等質(zhì)量的配重碼，直至振動(dòng)滿足要求。至于均碼的質(zhì)量一般為5g或者10g，也可以根據(jù)曲軸的質(zhì)量來(lái)定。（2）也可以采用“去除附重”的辦法，將零件整體均勻、對(duì)稱地去除材料。被去除的這部分材料的質(zhì)量越接近于零件大于3D質(zhì)量的那個(gè)數(shù)越好。
　　2.3盡置加大與振動(dòng)(vibration)源之間的距離這個(gè)問(wèn)題在空壓機(jī)設(shè)計(jì)的初期也可以做一些鋪墊工作(gōng zuò)。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備?？諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。
　　由于3D的模擬分析主要是針對(duì)一些剛性的部件（較為準(zhǔn)確），所以即便設(shè)計(jì)的時(shí)候注意過(guò)空壓機(jī)腳墊和輪子的排布位置，但是因?yàn)檩喿雍湍_墊都有橡塑減振部件，所以實(shí)際做出的產(chǎn)品依然會(huì)有一些不足。
　　現(xiàn)在以小型直連往復(fù)活塞(piston)式空壓機(jī)為例，說(shuō)明出現(xiàn)這種問(wèn)題的調(diào)整方法，如所示。
　　據(jù)整機(jī)的大體布局抽象出來(lái)的受力簡(jiǎn)化圖A―空壓機(jī)(compressor)的腳墊B―空壓機(jī)的輪子O―整機(jī)的振動(dòng)通初始設(shè)計(jì)完成的產(chǎn)品(Product)大概是如（a）所示的狀態(tài)，輪架點(diǎn)的位置基本和振動(dòng)源點(diǎn)重合，這個(gè)時(shí)候A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離最大。大家都知道杠桿原理：力臂越大，所需要的力就越小。對(duì)（a）所示的狀態(tài)來(lái)說(shuō)，只需要給A點(diǎn)施加較小的“振動(dòng)慣性（inertia)力”就可以使腳架發(fā)生較大的振動(dòng)，甚至移動(dòng)。對(duì)于這種問(wèn)題可以采用以下2種方案進(jìn)行解決：（1）將振動(dòng)0點(diǎn)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，如（b）所示。這個(gè)方案是解決這種問(wèn)題的最佳方案，一方面減小了A點(diǎn)的力臂，另一方面使B點(diǎn)真正參與受力，分擔(dān)去一部分的振動(dòng)慣性力。使A點(diǎn)的受力變小，振動(dòng)平穩(wěn)性變好。（2）將輪架B點(diǎn)向外移動(dòng)，如圖（c）所示。這對(duì)于那種空間結(jié)構(gòu)受限的整機(jī)布局來(lái)說(shuō)，這是解決振動(dòng)問(wèn)題的首選方案。這個(gè)方案只是分解了原振動(dòng)慣性力，間接使A點(diǎn)的受力變小，振動(dòng)平穩(wěn)性變好。
　　3結(jié)語(yǔ)振動(dòng)問(wèn)題不像我們大家想象得那么可怕，只要我們從設(shè)計(jì)初期就做好嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的鋪墊工作，在產(chǎn)品(Product)做出來(lái)之后，通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行恰當(dāng)調(diào)整，產(chǎn)品便能正常運(yùn)行。R究方向?？諌簷C(jī)(compressor)。