Máy nén khí Piston được sử dụng phổ biến rộng rãi hiện nay đặc biệt trong các ngành sản xuất thiết bị điện tử, những ngành nghề mà ở đó thường xảy ra những vụ nổ nguy hiểm bắt nguồn từ các thiết bị phun sơn, các chi tiết nhựa, chất dẻo,… hay ngành sửa chữa, bảo dưỡng xe máy, ô tô. Về mặt chức năng máy nén khí Piston cũng giống như máy nén khí trục vít nhưng về mặt cấu tạo thì máy nén khi Piston chinh phục được người dùng vì có cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng và dễ bảo hành. Hãy cùng Vượng Phát tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động để người dùng sử dụng và bảo dưỡng máy hiệu quả nhé.
1. Cấu tạo máy nén khí Piston
Máy nén khí Piston được cấu thành bởi các chi tiết và cụm chi tiết giữ vị trí, vai trò và nhiệm vụ khác nhau; chúng không thể thiếu vắng trong quá trình máy nén khí công nghiệp hoạt động. Máy nén khí piston với cấu tạo đơn giản, bao gồm xi lanh, piston, cần đẩy, thanh truyền, con trượt, tay quay, van nạp, van xả, phớt,…Dòng máy Piston được chia thành 2 loại:
- Máy nén khí một chiều một cấp: xi lanh, piston, con trượt, thanh truyền, tay quay, van nạp khí , van xả khí, con đẩy…
- Máy nén khí hai chiều một cấp : xi lanh, piston, con đẩy, con trượt, thanh truyền, tay quay, phớt, van nạp , van xả,bình làm mát.
2. Nguyên lý hoạt động
Mỗi loại máy nén sẽ có nguyên lý hoạt động khác nhau. Nhưng đa số, máy nén khí piston được hoạt động dựa theo nguyên lý thay đổi thể tích, quy trình nén của thiết bị được thực hiện giữ khí vào một không gian khép kín và giam thể tích của khí, áp suất của khí nhờ đó sẽ được tăng lên. Khi áp suất cao hơn so với áp suất ngưng tụ hơi thì khí sẽ được đưa ra khỏi không gian khép kín này. Và dựa trên nguyên tắc di chuyển của một piston lên xuống trong xilanh.
Máy nén khí một cấp một chiều: không khí được hút trực tiếp từ bên ngoài qua bộ lọc khí đến piston tiến hành nén khí và đẩy ra bình chứa khí nén. Khí nén chỉ được nén một lần duy nhất, thanh truyền tay quay được nối với piston giúp piston có thể tịnh tiến.
- Khi piston đi sang phải V tăng dần, lúc này P giảm thì van nạp sẽ mở ra, không khí bên ngoài sẽ đi vào bên trong xi lanh để thực hiện quá trình nạp khí.
- Và ngược lại, khi piston đi sang trái, không khí trong xi lanh được nén, P tăng, van nạp sẽ đóng, cho đến khi giá trị P tăng cao hơn sức căng lò xo; thì van xả tự động mở, khí nén sẽ đi qua van xả theo đường ống đến bình chứa khí ( hay còn gọi là bình tích áp). Và kết thúc một chu kỳ làm việc.
- Sau đó, các quá trình này tiếp tục được lặp đi lặp lại để cung cấp khí nén thúc đẩy các thiết bị khác hoạt động
Máy nén khí hai cấp một chiều: không khí đi từ môi trường bên ngoài vào máy nén, đi qua bộ lộc khí đến piston. Cả hai đầu xi lanh của máy nén khí piston cả hai đầu xi lanh của máy nén khí piston.
- Trường hợp piston đi xuống, thể tích phần không gian phía trên piston lớn dần, áp suất P sẽ giảm, van nạp số 7 mở ra, lúc này không khí sẽ được nạp vào phía trên piston. Đồng thời, khi piston đi xuống, thể tích dưới piston giảm, P tăng van xả số 8 mở ra, khí theo đường ống qua bình chứa.
- Còn trong trường hợp piston đi lên, không gian phía dưới piston lớn dần, P giảm van nạp số 7 mở ra, không khí được nạp vào xi lanh; đồng thời V phía trên piston nhỏ dần. Lúc này, P tăng, van xả số 8 mở ra, khí nén phía trên piston được nén đẩy vào bình chứa.
3. Ưu điểm, nhược điểm và đặc điểm kỹ thuật
Ưu Điểm
- Giá thành phù hợp với nhu cầu sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày,
- Kết cấu gọn, trọng lượng máy nhỏ, chiếm diện tích lắp đặt không lớn,
- Tiện lợi khi tháo lắp các cụm chi tiết,
- Có thể tạo ra áp suất lớn từ 2-1000 kg/cm2 và có thể lớn hơn nữa.
- Chính sự phù hợp với các nhu cầu công việc của các đơn vị, tổ chức cá nhân nên dòng máy nén khí piston được bán với doanh số rất cao trên thị trường.
Nhược Điểm
- Do có các khối lượng tịnh tiến qua lại nên máy nén khí piston hoạt động không cân bằng, làm việc còn khá ồn và rung động,
- Khí nén cung cấp không được liên tục, do đó phải có bình chứa khí nén đi kèm, độ ổn định và độ bền của máy không cao như dòng máy nén khí trục vít.
Đặc điểm kỹ thuật
- Máy nén khí piston một cấp ở kì nạp, chân không được tạo lập phía trên piston, vì vậy không khí được đẩy vào buồng nén không qua van nạp. Van này mở tự động do sự chênh lệch áp suất gây ra bởi chân không ở trên bề mặt piston. Khi piston đi xuống tới “ điểm chếch dưới” và bắc đầu đi lên., không khí đi vào buồng nén do sự mất cân bằng áp suất phía trên và dưới nên van nạp đóng lại và quá trình nén khí bắt đầu xảy ra. Khi áp suất trong buồng nén tăng tới một mức nào đó sẽ làm cho van thoát mở ra, khí nén sẽ thoát qua van thoát để đi vào hệ thống khí nén.
- Cả hai van nạp và thoát thường có lò xo và các van đóng mở tự động do sự thong khí sự chênh lệch áp suất ở phía của mỗi van.