簡介
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。新技術的不斷套用、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
滑片式空壓機轉子轉動時，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，並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，之後油氣混合物通過排氣口排出。
主機結構
所示：滑片式壓縮機的整機看起來比較簡捷，幾乎看不到什麼零配件。它把空氣過濾器、進氣閥、油氣分離器、安全閥、最小壓力閥、油過濾器、溫控旁通閥、回油閥等部件以模組形式全部濃縮在主機內。
運動部件
滑片式空壓機螺桿式壓縮機的進、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、連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
滑片式空壓機從滑片式壓縮機的工作原理來看，其只是一個轉子的單純迴轉運動，另進氣口和排氣口與軸線方向是垂直的，所以滑片
在運轉時並不產生軸向力。但由於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。由於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複雜得多。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；另由於進氣與排氣的壓力不同，其壓差作用在螺鏇齒面和進氣、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。另外由於氣體壓力和齒輪、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複雜、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，採用滑動軸承即可。滑片式壓縮機的滑動軸承一般採用巴氏合金材料。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，並且油被很好的過濾， 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。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，由於採用直聯，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複雜，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。螺桿式壓縮機屬於速度型密封。通過轉子高速鏇轉實現密封。但由於轉子間、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後會有一定的磨損，回流量大致使容積效率下降。
滑片式壓縮機屬於主動型密封。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。滑片長時間運行後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
| ​ | 螺桿式壓縮機 | 滑片式壓縮機 | 用戶收益 |
| 運動部件數量 | 陰、陽轉子 齒輪、軸承 | 轉子、滑片 | 儘量減少運動部件的數量，最大限度地降低設備的故障率 |
| 運動部件壽命 | 設計壽命10萬小時受多種因素影響實際壽命低 | 使用壽命10萬小時，滑片磨損可實現自動補償 | 運動部件壽命長，維護費用低 |
| 運動部件受力 | 同時受軸向力、徑向力作用 | 無軸向力，徑向力很小可以忽略不計 | 受力平衡提高設備的機械 性能 |
| 運動部件轉速 | 3000rpm左右 | 1000rpm-1500rpm | 降低運動部件的轉速，減少磨損，提高其使用壽命 |
| 殼 體 | 加工、安裝精度較高 | 加工、裝配要求不高 | 轉子與殼體裝配要求容易得到保證，有利於提高設備機械性能 |
| 軸承 | 5到7個滾動軸承 | 一對滑動軸承 | 軸承數量少，而且滑動軸承可以忽略磨損，無限期使用 |
| 傳動 | 皮帶或者齒輪連線 | 彈性聯軸器連結 | 皮帶使用時間久會打滑，齒輪會打齒輪，聯軸器不會出現這類事故 |
結構特點
綜述
圖片描述油氣系統
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→後冷卻器（某些小型機無後冷卻器）→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
| 滑片式壓縮機 | 螺桿式壓縮機 | 用戶收益 |
| 空氣過濾器內置 | 空氣過濾器外置 | 減少了軟管、卡箍 |
| 進氣閥集成化內置 | 吸氣調節器外置 | 減少連線管件及接頭降低了泄露的可能 |
| 定子殼體與外殼 形成油氣分離器 | 油氣分離器外置 | 減少了兩根回油管 |
| 最小壓力止回閥 安全閥集成化內置 | 最小壓力止回閥 安全閥外置 | 結構緊湊 |
油的循環
1、滑片式壓縮機油的循環：油氣分離器→ 溫控旁通閥
↑ ↓ ↓ ↓
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：
| 滑片式壓縮機 | 螺桿式壓縮機 | 用戶收益 |
| 滑片式壓縮機定子殼體與 外殼形成油氣筒，內置 | 油氣分離器 外置 | 減少了兩根回油管 |
| 溫控旁通閥 內置 | 溫控旁通閥 外置 | 與主機一體的溫控旁通閥結構緊湊 |
| 最小壓力止回閥 安全閥集成化內置 | 最小壓力止回閥 安全閥外置 | 結構緊湊 |
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，其電動機與轉子之間多採用柔性聯軸器直聯，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。電機可以採用四級或六級。
螺桿式壓縮機的傳動系統
1、螺桿式壓縮機採用傳動方式一般有兩種：齒輪箱傳動、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，採用四級以上電機。
滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機傳動系統的比較
| 滑片式壓縮機 | 螺桿式壓縮機 | 用戶收益 |
| 柔性聯軸器直聯 | 齒輪箱 | 聯軸器傳動無需維護，部件少，故障率低 |
| 無需油潤滑 | 需噴油潤滑 | |
| 免維護 | 受多種因素影響使用壽命很難確定 |
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，兩者一般連線在一起，放置於壓縮機後部，稱為後冷卻器。某些小型機因為油量很小，溫升較低，油冷卻器置於機器中部；而壓縮空氣冷卻器仍放在後部，或者乾脆省略掉。滑片式壓縮機多採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（控制臺）和控制管路兩部分。滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機的控制線路一般均採用儀表控制或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於大規模地採用模組化嵌入技術，將進氣閥、真空閥、泄放閥、流量控制閥、安全閥、伺服閥高度模組化嵌入機器內部，同時減少了大量的連線管路。
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，並使泄放閥關閉，壓縮機經進氣閥吸氣，進入負載運行；當壓力達到上限後，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。
滑片式壓縮機與螺桿式壓縮機控制管路的比較
| 滑片式壓縮機 | 螺桿式壓縮機 | 用戶收益 |
真空閥、進氣閥、泄放閥、流量控制閥、安全閥、伺服閥高度模組化嵌入機器內部 只有卸載電磁閥外置 | 吸氣調節器 負調節器 泄放閥（快速泄放閥） 先導閥（大機型） 減壓閥（大機型） 卸載電磁閥 均為獨立元件有相應管件及接頭連線 | 減少了連線管件及接頭，減少了泄露的可能， 降低故障率 |
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，一般採用4~6級鼠籠式異步電動機，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，採用了滑動軸承。由於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採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於振動較小底座設計比較簡單。
小結
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。兩種機型那一種更能滿足用戶的需求，顯而易見。
費用比較
對於一台壓縮機來說，它的運行費用要遠遠高於購機成本。所以，運行費用的高低直接關係到用戶的利益。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。對於螺桿式壓縮機而言，三濾尺寸較大，潤滑油量較多。而滑片式壓縮機，由於採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，由於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。
工作原理
轉子在電機的帶動下鏇轉，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，隨著轉子的持續鏇轉，從而完成空氣持續吸入和壓縮的過程。
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，來反覆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，同樣決定這台設備可靠性的水準。
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，乾淨利索。
分類
面對市場上各式各樣不同功效的壓縮機，很多用戶對壓縮機的選型上無法有一個確切的認識，有時候是因為對不同壓縮機的功效和性能不能完全了解，而導致無法合理選型，無法選擇可靠、高效、節能的壓縮機型。
根據用戶的具體情況和實際工藝要求，選用適合生產需要的空氣壓縮機。既不宜貪大求洋盲目選擇優質高價的機型而多花費不必要的支出，也不能為了節省開支而一味選取故障頻發的劣質機型充數，畢竟空氣壓縮機是工業生產中的重要動力設備。
現將常用的幾種壓縮機型的優缺點和其適用範圍做一個簡單的介紹，希望能為用戶在選擇壓縮機的時候做一個參考。
若按照壓縮機氣體方式的不同，通常將壓縮機分為兩大類，即容積式和動力式（又名速度式）壓縮機。容積式和動力式壓縮機由於其結構形式的不同，又做了以下分類：
螺桿壓縮機
螺桿空壓機是迴轉容積式壓縮機的一種，在其中兩個帶有螺鏇型齒輪的轉子相互嚙合，從而將氣體壓縮並排出。
螺桿空氣壓縮機按照數目分，分為單螺桿和雙螺桿；按壓縮過程中是否有潤滑油參與分為噴油和無油螺桿空壓機，無油壓縮機又分為乾式和噴水兩種。
螺桿空壓機總的來說結構簡單，易損件少，排氣溫度低，壓比大，尤其不怕氣體中帶液、帶塵壓縮，噴油螺桿式壓縮機的出現，使動力工藝和製冷用的螺桿式壓縮機（包括螺桿式空壓機、螺桿式制冷機等）在國內外得到了飛速的發展。
工作原理
螺桿式空氣壓縮機是利用陰陽螺桿轉子的相互嚙合使齒間容積不斷減小、氣體的壓力不斷提高，從而連續地產生壓縮空氣。螺桿式空氣壓縮機也屬於容積式壓縮機，但由於螺桿機型的工作原理，決定了相對於活塞式空氣壓縮機而言，螺桿式空氣壓縮機供氣穩定，一般不需要配備儲氣罐。工作過程如下圖所示。
主要優點
1、可靠性高：螺桿空壓機零部件少，易損件少，因而它運轉可靠，壽命長。
2、操作維護方便：操作人員不必經過長時間的專業培訓，可實現無人值守運轉，操作相對簡單，可按需要排氣量供氣。
3、動力平衡性好：螺桿空壓機沒有不平衡慣性力，機器可以平穩地高速工作，可實現無基礎運轉，特別適合用作移動式壓縮機，體積小，重量輕，占地面積少。
4、適應性強：螺桿空壓機具有強制輸氣的特點，排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，運轉平穩、振動小，排氣穩定，在寬廣的範圍內能保持較高的效率。
5、多相混輸：螺桿空壓機的轉子齒面間實際上留有間隙，因而能耐液體衝擊，可壓送含液氣體、含粉塵氣體、易聚合氣體等。
6、單位排氣量體積小，節省占地面積。
雖說螺桿壓縮機具有以上優點，但是要保持螺桿壓縮機組工作運行正常，安全可靠，工作壽命長，還必須制定詳細的維護計畫。最好執行定人操作、定期維護、定期檢查保養，使壓縮機保持清潔、無油、無污垢。只有全面的掌握維護常識和熟悉故障的解決方法，才能保證壓縮機的平穩運行。
主要缺點
1、運轉噪音較大、一般情況下需安裝消聲降噪設備。
2、由於其具有較強的平衡性，能高速運轉，因此功耗相對稍高。
3、長期運轉後螺桿間隙會變大，定期修復或更換費用較大。
套用範圍
螺桿壓縮機具有可靠性高、維護方便、適應性強等獨特的優點，隨著對其研究的不斷深化和設計技術的持續提高，螺桿壓縮機的性能將會得到進一步的改善，其套用領域會越來越廣泛。除傳統的套用場合外，螺桿壓縮機在燃料、電池等新領域的套用將迅速擴大。同時，由於螺桿式壓縮機工作可靠性的不斷提高，使之在中等製冷量範圍內已逐漸替代往復式壓縮機，並占據了離心式壓縮機的部分市場。
發展趨勢
在石化領域，目前國內離心壓縮機在高技術和特殊產品等方面還不能滿足國內的需要。另外在技術水平、質量、成套性等方面與國外還有差距。隨著我國石化生產規模的不斷擴大，離心壓縮機在大型化方面將面臨新的課題，國內在設計製造這些大型氣體壓縮機上還沒有成熟的經驗。由於受到單螺桿壓縮機的挑戰，部分雙螺桿空氣壓縮機市場將被單螺桿壓縮機擠占。但國內雙螺桿工藝壓縮機一直依靠進口，故雙螺桿工藝壓縮機將是一個發展方向。
離心壓縮機
離心式壓縮機是一種動力式壓縮機，在其中有一個或多個鏇轉葉輪（葉片通常在側面）使氣體加速，主氣流是徑向的。動力式壓縮機又分為噴射式和透平式壓縮機，離心式壓縮機就屬於透平式壓縮機組。在離心式壓縮機中，高速鏇轉的葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用，使氣體壓力得到提高。
工作原理
離心式空氣壓縮機是由葉輪帶動氣體做高速鏇轉，使氣體產生離心力，由於氣體在葉輪里的擴壓流動，從而使氣體通過葉輪後的流速和壓力得到提高，連續地生產出壓縮空氣。離心式空氣壓縮機屬於速度式壓縮機，在用氣負荷穩定時離心式空氣壓縮機工作穩定、可靠。
主要優點
1、流量大、功率大、利於節能。透平機械流經葉輪的介質，一直是連續不斷的，氣缸的容積較大，葉輪能夠高速鏇轉，故透平機械的排氣流量和發生的功率可大大增加。所以離心壓縮機排氣均勻，氣流無脈衝。
2、結構緊湊、密封效果好，泄露現象少，尺寸小，因而機組占地面積及重量都比同一氣量的活塞式壓縮機小得多。
3、運轉平穩，操作可靠，因此它的運轉率高，有平坦的性能曲線，操作範圍較廣，維護費用及人員少。
4、離心式壓縮機的壓縮過程可以做到絕對無油，機內不需要潤滑，這對許多行業的生產是很重要的。
5、易損件少、運轉周期長，運動零件少而簡單，且製造精度低，所以其製造費用相對低且可靠性高。易於實現自動化和大型化。
主要缺點
1、離心式壓縮機的目前還不適用於氣量太小及壓比過高的場合。
2、離心式壓縮機的穩定工況區較窄，其氣量調節雖較方便，但經濟性較差。氣流速度大，流道內的零部件有較大的摩擦損失。
3、離心式壓縮機的效率一般仍低於活塞式壓縮機。操作的適應性差，氣體的性質對操作性能有較大影響。在機組開車、停車、運行中，負荷變化大。
4、離心式壓縮機轉速較高，有可能產生機械振動，在運行特性方面，會有喘振現象，對機器的危害極大。
5、操作相對複雜，齒輪箱噪聲大，設備技術含量高，維護費用較大。
