Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén khí piston

Tại Hà Nội, máy nén khí piston là dòng máy có ưu điểm là giá thành rẻ, gọn nhẹ, dễ di chuyển nên được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên điểm hạn chế của nó là hiệu suất thấp so với máy nén khí trục vít, nếu một máy nén khí piston và một máy nén khí trục vít có công suất bằng nhau thì bao giờ máy nén khí piston cũng cho lượng khí ít hơn máy nén khí trục vít. Bên cạnh đó thì máy nén khí piston còn có hạn chế là phát ra tiếng ồn lớn (thường tiếng ồn lớn gấp đôi so với tiền ồn phát ra từ máy nén khí trục vít) và rung do chuyển động tịnh tiến qua lại của Piston, khí nén cung cấp không được liên tục do đó phải có bình chứa khí nén đi kèm, tuổi thọ kém.

Cấu tạo của máy nén khí piston

Máy nén khí piston được cấu tạo bao gồm 1 piston, một đầu xilanh hở, đầu kia được đậy nắp. Trong nắp có đặt các van nạp và xả. Piston chuyển động tịnh tiến qua lại nhờ được nối với cơ cấu thanh truyền – tay quay.

Nguyên lý hoạt động của máy nén khí piston

Thông thường người ta phân loại máy nén khí piston ra thành 2 loại dựa theo cấu tạo là máy nén khí piston 2 chiều 1 cấp và máy nén khí piston 1 chiều 1 cấp

1. Nguyên lý hoạt động của nén khí piston 2 chiều 1 cấp

Nguyên lý hoạt động của nén khí piston 2 chiều 1 cấp được minh họa bằng sơ đồ dưới đây.

Theo đó khi piston đi sang phải V tăng dần. P giảm, van nạp mở ra, không khí ở bên ngoài đi vào trong xi lanh, thực hiện quá trình nạp khí. Khi piston đi sang trái, không khí trong xi lanh được nén lại, P tăng dần, van nạp đóng, đến khi P tăng lớn hơn sức căng lò xo (van xả) van xả tự động mở, khí nén sẽ qua van xả theo đường ống đến bình chứa khí nén kết thúc một chu kỳ làm việc. Quá trình này cứ được lặp đi lặp lại để cung cấp khí nén liên tục cho máy công tác.

2. Nguyên lý hoạt động của nén khí piston 2 chiều 1 cấp

Nguyên lý hoạt động của nén khí piston 2 chiều 1 cấp được minh họa bằng sơ đồ dưới đây.

Theo đó cả 2 đầu xilanh đều được làm kín và có lắp van nạp, van xả. Chuyển động của piston đồng thời thực hiện 2 quá trình nạp khí ở phần xilanh này và xả khí ở phần xi lanh kia. Khi piston đi xuống, thể tích phần không gian phía trên piston lớn dần, áp suất P giảm xuống van nạp số 7 mở ra không khí 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.

Khi 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. P tăng, van xả số 8 mở ra, khí nén phía trên piston được nén đẩy vào bình chứa. Cứ như vậy máy nén khí piston hoạt động để cung cấp khí nén. Phớt số 9 có tác dụng làm kín để không cho khí lọt ra ngoài.