空气压缩机（aircompressor），简称空压机，是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的机械设备，是压缩空气的气压发生装置。

1934年，瑞典的A·Lyshofm设计并制成了世界上第一台工业螺杆压缩机。本世纪50年代，出现了射流逻辑元件，开始把数字技术和逻辑代数等控制技术引进气动系统。空压机按工作原理可分为：容积型、动力型（速度型或透平型）、热力型压缩机，还可以按润滑方式、性能、用途、形式等方式进行分类。空压机属于通用设备类，在机械制造、交通运输、航空航天、电子仪器、纺织轻工等现代生产生活中的应用领域非常广泛。

空气压缩机各管道以及腔体中气体流动状况复杂，计算机辅助设计与分析、有限元方法等新兴技术在空压机研发中的应用，有望突破传统理论研究，不断推动空压机科研向自动化、高效率的方向发展。

利用先进分析手段和设计能力，持续优化产品设计，打破现有技术和应用领域的限制，向高压和大排气量方向发展，并通过技术创新开拓新的应用领域，是未来螺杆压缩机发展的一个重要趋势。

早在3000-4000年前，古人就开始用兽皮加工制成“皮老虎”，用于压气鼓风从事冶炼。东汉以后，出现了名叫“水排”的水力鼓风设备和一直沿用至今的木制风箱，可以说是现代活塞式空气压缩机的起源。

希腊人Ktesibios也在2000多年前制造了一门压缩空气弩炮，利用空气压缩能增大推力，达到较远的射程。18世纪后半叶，欧洲工业生产的迅速发展，需要一种有效的压缩空气源以增大燃烧焦炭的鼓风炉的容量，John Smeaton于1762年研制成一台鼓风气缸适应了这种需要。1776年，John Wilkenson制成了第一台鼓风机，这是最早的一台机动空气压缩机样机。John Wilkenson制成一台镗床，用于加工火炮，也能进行蒸汽机和鼓风机的大型铸铁气缸的精密加工。

利用压缩空气作为传递能量的手段始于19世纪，当时发现蒸汽因冷却太快，不可能远距离传送。第一次大规模使用压缩空气作为传输能量的介质是在瑞士与意大利边界、阿尔卑斯山脉Mt.Cenis隧道工程中，该隧道为13.6km长的双轨隧道。当时估计若用人工凿岩，需30年才能完成，于是决定采用气动凿岩机。这项工程于1857年开始人工凿岩，四年后在隧道两端安装了空气压缩机并正式使用由该工程总工程师设计的气动凿岩机。为了保持有9台凿岩机在工作，就有54台机器在进行修理。当隧道贯穿、两队工人相遇时，输气管道已从洞口伸延到突破口达7km，这是有史以来第一次将压缩空气成功地传送这样远的距离。

将压缩空气用于动力传动系统的重大突破是在1888年。当时Vikter Popp获准将气动分配管网用于巴黎下水道系统。Vikter Popp在空压站安装了1500kW(1891年增至1800kW)的空气压缩机，输出压缩空气表压为0.6MPa，分配系统由7km集气管和50km支管组成。有一个用时间脉冲计时的时钟，对整个系统的各执行元件实行时基顺序控制。

1934年，瑞典的A·Lyshofm设计并制成了世界上第一台工业螺杆压缩机。1955年，英国Hofroyd公司制成了第一套不需手工修配的完整的轮予铣切加工设备，螺杆机械的工业化规模生产便由此开始了。1960年，法国人Zirnmern发明了单螺杆压缩机，直到1972年法国Peugeot公司和Chieago Pneumatic Tool公司的螺旋式空压机产品问世时，螺杆压缩机才引起了人们的极大关注。20世纪80年代中期以来，国外压缩机行业在技术和生产方面都有新的发展。

气压传动装置和冲击设备及工具在采矿工业、建筑工业和交通运输业得到应用以后，逐渐发展，到现在已广泛地应用于各个工业部门。本世纪50年代末，出现了射流逻辑元件，随后出现了各种有可动件的气动逻辑元件，开始把数字技术和逻辑代数等控制技术引进气动系统，使气动系统既包括传动系统又包括控制系统，从而促进了气动系统的迅猛发展，以适应工业生产中日益增长的需要。气动系统已成为今天提高生产效率、实现生产过程自动化最重要的技术手段之一。

空气压缩机的基本构造，以活塞式空气压缩机为例，一般由柴油机、离合器、空压机、贮气简和牵引车等组成。

以ZY8.5/7型活塞式空压机的机体构造为例，它是一种由柴油机驱动、风冷却、两级压缩、单作用活塞的移动式空压机。其组成部件主要有气缸盖、气缸、上下曲轴箱、曲轴连杆机构、配气机构、冷却系和润滑系等，其结构特点除配气机构外均与内燃机相似。空压机的配气机构是采用自动启闭式的进、排气阀装置依靠气缸内外的压力差而自动进行启闭工作的，其进气阀与排气阀的结构完全一样，只是安装位置相反，进气阀的阀片在工作时向气缸内开启，以便进气，排气阀的阀片在工作时向气缸外开启，以便排气。

由空压机配制出来的压缩空气要先贮存在贮气筒内，贮气筒的作用一是平衡脉动的气流，以便使供给各种风动机具的压缩空气能具有平稳的压力；二是降低压缩空气的温度并分离出夹杂在其中的油和水，以保证风动机具的正常使用。此外，由于各种风动机具工作时间的随机性，压缩空气的消耗量也是随机变化的，这就要求贮气筒内的气压必须保持在一定的范围之内，才能适应风动机具需气量的变化，而具有这种功能的机构即是空压机的自动调节系统。

该系统由气压调节器、减荷阀和调速器组成。其中，气压调节器直接与贮气筒相连，其作用是控制空压机的排气量，以保证贮气筒内气压的基本稳定，其结构有膜片式和滑片式两种。减荷阀的作用是根据贮气筒内气压的高低，直接控制空压机工作的启闭，常用结构有叉式和阀式两种。调速器又称为油门推动器，其作用是控制柴油机油门的大小，调整柴油机的转速，以适应空压机工作的要求，其结构多为活塞拉杆式的。

空压机的另外一个重要的构件是安全阀，其中，高压安全阀安装在贮气筒或高压气缸的排气管上，低压安全阀安装在冷却器或低压气缸的排气管上。压缩空气的压力超过规定值时，安全阀会自动开启，从而保证了空压机的安全。其结构有球阀式、阀片式和活塞式等型式。空压机的主要性能指标是排气量和排气压力。排气量是指每分钟转变为压缩空气之自由空气的容积数量。排气压力是指贮气筒中的气压，对两级式的空压机，其排气压力多为700-800kPa。

空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气调节阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，此时压缩排出的含油气体通过碰撞、拦截、重力作用，绝大部份的油介质被分离下来，然后进入油气精分离器进行二次分离，得到含油量很少的压缩空气，当空气被压缩到规定的压力值时，最小压力控制阀开启，排出压缩空气到冷却器进行冷却，最后送入使用系统。

活塞式空气压缩机基本工作原理是利用曲轴连杆（又称曲柄连杆机构）带动活塞在气缸中往复移动，利用气缸上部容积大小的改变，容积变大时吸气，空气经吸气阀进入气缸；容积变小时排气，压力升高的空气经排出阀输出到需要的地方。通常曲柄连杆机构由电动机或小型柴油机带动，活塞在气缸中不断地做往复运动，不断地吸排气体，利用管道把压缩空气输送到储气瓶内。

离心式空压机与离心水泵基本结构相似，利用高速旋转的叶轮带动空气一起做旋转运动，空气在离心力作用下，被甩向叶轮外径处，且压力随之升高，由螺旋形蜗形腔经排气口，输送到用风场所。

按工作原理可分为：容积型、动力型（速度型或透平型）、热力型压缩机。

按润滑方式可分为：无油空压机和机油润滑空压机。

按性能可分为：低噪声、可变频、防爆等螺旋式空压机。

按用途可分为：冰箱压缩机、空调压缩机、制冷压缩机、油田用压缩机，天然气加气站用、凿岩机用、风动工具用、车辆制动用、门窗启闭用、纺织机械用、轮胎充气用、塑料机械用压缩机，矿用压缩机、船用压缩机、医用压缩机、喷砂用压缩机。

按形式可分为：固定式、移动式、封闭式。

空气压缩机各管道以及腔体中气体流动状况复杂，很难用统一的模型来研究，因此，将计算机辅助设计与分析、有限元方法等新兴技术引入空压机的研发中，有望突破传统理论研究，不断推动空压机科研向自动化、高效率的方向发展。

水(油)气分离技术的进步，是提高空压机的工作性能的重要技术指标。目前，虽有一些新兴材料应用到分离器元件的制造中，取得了较好的分离效果，但是随着材料科学和机械加工技术的发展，可能会有更大的突破。

螺旋式空压机中与水接触的零部件的防腐蚀问题是影响空压机性能和寿命的关键技术之一。目前，采用防腐材料作为零部件的加工材料或在零部件基体金属上覆盖耐蚀涂层来解决腐蚀问题，有一定效果，今后应该进一步加大对高耐蚀性和耐磨性工程材料的研究，以延长空压机的使用寿命和整体性能。研究开发高精度的空压机专用加工机床、专用切削刀具．以及先进的测试试验方法，以提高空压机的制造和研发水平。

在单位时间内测得空压机排出的气体体积数，然后换算到空压机吸气状态下的体积数，称为空压机的排气量，用符号V表示，单位是m/min。

排气压力是指空压机出口的气体压力，用相对压力度量（理论计算时采用绝对压力），以符号P表示，单位为Pa。

空压机吸入气体与排出气体的温度，用符号T、T2表示，单位K。

轴功率是指原动机传给空压机轴上的功率，用符号N表示，单位KW。

比功率是指螺旋式空压机轴功率与排气量之比，用符号Nb表示，单位kW（m3·min-1）。

空气压缩机属于通用设备类，在现代生产生活中的应用领域非常广泛，例如：

机械制造业：如加工中心程序控制、组合机床程序控制、零件检测、设备检测、汽车组装、制氧制氨设备的配套、生产流水线、喷涂、充气及工业机器人等。

冶金工业：如金属的冶炼、烧结、冷轧、热轧、盘条板材的打捆包装、连铸连轧的生产线等。

轻工业：如纺织、家用电器、皮鞋服装、印刷、包装、家具、卷烟、食品、药厂、玻璃、建材等。

电子、试验、精密仪器行业：对于一些高精度的电子产品的生产、试验过程、精密仪器的控制、检测起到很大作用。

化工、军工行业：对于化工原料的输送、有害液体的灌装、炸药的包装、鱼雷的自动控制装置、舰艇的自动化设备、石油钻采等设备上已有大量应用。

电力行业：电厂的辅机设备控制，燃煤的输送、除灰，工业水处理的配套等应用必不可少。

交通运输业：列车的制动闸、铁轨的变道装置、车辆门窗的开闭、地铁的自动化控制、轮船的自动化设备、飞机的维修、汽车气垫船的充气、码头的装卸输送等气动装置的应用很广。

航天工业：因气动装置能承受辐射和高温，还能承受大的加速度，在近代的飞机、火箭、导弹控制中逐渐得到广泛应用。

其他行业：如汽车维修、飞机场、医院、大型游乐场所等等。

在石化领域，对往复式压缩机的需求往往要具备这几点：容量大、压力较高、噪音比较低、效率和准确率比较高；对产品进行设计时，应用热力学和动力学理论对实际应用中的压缩机进行综合仿真模拟，采用计算机自动控制，实现节能运行和在线运行的优化。在电力领域，活塞压缩机目前占据的市场比较大，然而，由于人们对能源消耗造成的污染、环保等意识的不断增强，随之对于压缩机性能的要求也不断提高，所以，具备高性能的螺杆和涡旋空压机逐渐被大家所认可并开始占领市场。在制冷电器方面，往复式制冷压缩机由于适用范围广泛，性价比高而一直被应用在各种制冷电器中。但是在这种情况下，往复式压缩机的市场比例却在一点点下降。近些年，很多小型制冷电器都是大部分选择使用复合式压缩机。随着科技技术的不断进步，往复式压缩机也在应用中结合用户的使用需求而不断进行改进，工作效率也在不断的改进中越来越高。

结合当前国内以及国外的研究进行分析，离心式空气压缩机是发展的主流方向，并且因为燃料电池系统需要空气供应系统展现出更高的性能，所以离心式空压机与涡轮机之间的配合，会成为燃料电池用空气压缩机的重要发展方向。应用模型对经常应用的空压机和涡轮机进行了仿真模拟，在对结果进行详细分析之后发现，在将燃料电池的废气端应用涡轮机之后，如果进气压力为22.5X105Pa时，那么电堆的质量便会减小，具体数值为12％，系统的整体工作效率也会有较小幅度的提升，大约为2％。但会随着压力的提升不断提高，系统效率还会增加。美国的DOE和Honeywell在共同合作之后，共同研发出了高速离心式空压机，其中应用的空气轴承，可在工况为满负荷的情况下，将综合效率提升5％。

螺杆压缩机的应用领域也越来越广泛，但由于螺杆压缩机还只能应用于中、低压范围，在高压环境下还无法胜任。因此，利用先进分析手段和设计能力，持续优化产品设计，打破现有技术和应用领域的限制，向高压和大排气量方向发展，并通过技术创新开拓新的应用领域将是未来螺杆压缩机发展的一个重要趋势。

“低碳经济”的实质就是能源高效利用和新能源应用，核心之一是减排技术创新，节能减排已经成为中国工业发展的指导性方向。从一般的制造型企业统计来看，压缩机空气系统电能消耗占企业用电的10%-20%，压缩空气系统能耗的96%为压缩机消耗的电能。因此，中国压缩机行业的节能是未来的发展方向。

对于高压供气的唯一选择是活塞式压缩机；对于大排气量的唯一选择是离心式压缩机；对于排气压力要求不是过高，而排气量要求又不是太大的情况下，选择压缩机时，则要结合工艺要求、边界条件、人员素质、资金状况等因素综合考虑；对装配水平上档次的，自动化程度高的空分装置，且资金充足而人力较紧的用户单位可优先考虑选用离心式压缩机。当空分装置装配水平要求不高，且资金较紧，但劳动力宽裕时，选用传统的活塞式压缩机。

离心机的供气量与气体密度相关，所以在选择离心机时，要特别考虑到冬、夏之间的温度差异，购机时适当考虑将离心机的产气量放宽裕些，以补偿夏季供气量不足；对螺杆机而言，主要适用于PSA制氮和空压站的动力供气。

安全可靠性对决定能否选用某种机型是一个关键条件，这又取决于预见一些典型设备故障发生的范围和出现的机率，以及它们能否在现场解决。对于一般性的故障，通常均不会因期停机而给整个空分系统带来过多不便，如果发生破坏性故障，如关键部件损伤，对活塞机来说可在现场进行修理，通常是更换某些关键部件，如：连杆、活塞、衬套、十字头等。而离心机或螺杆机的修复，有些工作则无法现场进行，这是个棘手的问题。因为有些备件如：离心机、螺杆机转子等，其价格昂贵，在整套机组中所占的金额比例很大，资金占用量高，通常所有用户单位都不做储备。相对而言，活塞机的备件价格要低的多，储备起来方便，因此，使用起来灵活性更大些。

阿特拉斯·科普柯成立于1873年，总部位于瑞典的斯德哥尔摩，业务范围遍及全球170多个国家和地区，并在大约80个国家（地区）设有本地销售运营网络。阿特拉斯·科普柯通过创新的产品与服务，为实现可持续的生产力提供各种解决方案。

创始于1871年美国，全球知名的压缩机/空压机供应商，1922年开始进驻国内市场，产品范围包括全套压缩空气系统、动力工具、泵及流体处理系统等等。

创建于1965年美国，全球较大的螺杆式螺旋式空压机专业制造商，专注于空压机等系列产品研发、生产、销售，2017年加入日本日立制作所，隶属于全球五百强日立集团（HitachiGroup)，是全球较大的螺杆式空压机的专业制造厂商之一。

自1953年复盛成立股份公司以来，已经历经半个多世纪的风雨，沉淀了专业制造经验，拥有尖端的自动化设备。复盛产品条线齐全，以市场需求为己任，拥有节能、环保、高效的品质。产品涉及固定式空气压缩机、移动式空气压缩机、制冷压缩机、新能源车用空压机、柴油发电机、罗茨风机等领域。

专业压缩机企业，主要生产螺杆式螺旋式空压机/制冷剂压缩机/螺杆膨胀发电机，及工艺气压缩机/环境工程与冷链产业等产品。

源自英国，隶属GardnerDenver旗下，全球领先的压缩空气和压缩气体系统制造商，致力于提供各种低压和高压压缩机、定制鼓风机和真空泵的产品。

始于1990年，台湾日盛工业旗下，性能优良的空气压缩机解决方案供应商，主要从事空压机/精密过滤器等产品生产/销售。

博莱特（上海）压缩机有限公司是一家专业从事螺杆式空气压缩机设计，生产和销售的企业。公司成立于1999年，经过多年努力，博莱特品牌的产品行销全国，进入了大量应用领域。

格素全资控股公司“BAEGESOSYSTEMSLTD”(简称BAE集团)是一家全球性空气动力系统集团公司，总部位于英国伦敦，该公司是由”BAEMARCONIELETRONICSYSTEMS”全资控股，是欧洲气体领域的佼佼者。

日立（HITACHI），是日本的一家全球最大的综合跨国集团，于20世纪60年代来到中国，成为早期进入中国市场的少量外资企业之一。

日常保养维护是空压机安全、可靠运行的重要保证，只有使空压机在良好的状态下运行，才能充分发挥设备效能，确保工艺系统的正常运转。螺旋式空压机的日常保养维护通常要进行下列工作：

一、保持设备清洁、干燥、无油污、不泄漏。

二、每天检查空压机的运行声音是否正常，有无振动及泄漏情况，若发现问题及时处理。

三、每天检查空压机油位是否合适，并且正确使用润滑油，

四、每天做好“运行期间应该注意的事项”中要求进行的各项检查工作。

五、空压机运转达到一定时间时，应及时进行检查、修理或更换已损坏的零部件，使空压机经常处于完好状态。

六、检查空压机进、出水（气）管路系统（管件、阀门）支撑机构是否有松动，确保支撑机构牢靠，空压机不承受支撑力。

七、经常检查螺旋式空压机基础紧固螺栓的紧固情况，确保连接牢固可靠。

八、空压机长时间不用或冬季环境温度较低时，一定要把机器中任何一处的存水全部放净，以防冻裂机器。

九、空压机长期停车时应注意做好防锈油封维护保养工作。空压机重新启动前，其运动部件（如十字头及滑道、连杆轴承等）应注入清洁的润滑油，以免启动时损坏运动部件。

十、空压机出厂前已涂脂封存，一般时间为1年，超过即需重新清洗并涂脂封存。空压机存放在露天、潮湿、有腐蚀的环境中时，需视具体情况减少封存时间，提前更新封存。在使用当中如需要暂停使用，时间超过半个月时，气阀、气缸、活塞杆、活塞等无油润滑的运动表面应涂油封存。如暂停使用超过1个月以上，应按照封存方法清洗擦净，涂脂封存。

每台空气压缩机产品应在其明显而平坦的部位固定铭牌标志牌，铭牌和标志牌的材质应采用耐化学腐蚀的材料，如青铜、黄铜或不锈钢。铭牌应标示下列内容：A.产品名称和产品型号；B.商标；C.矿用合格证号；D.安全标志编号；E.主参数（公称容积流量、额定排气压力、轴功率、转速、外形尺寸、机重）：F.生产日期或编号；G.工厂名及地址。

一、掌握了生产浮动星轮技术的要点，且自行设计星轮加工专用装备，提高传动副、螺杆和星轮齿的啮合精度，使加工的分度误差由国际最先进指标15”控制到10”以内，大大提高星轮片的寿命及运行稳定性；

二、主机在啮合传动中，星轮片和螺杆始终保持在最佳的啮合圆上，同时能自动补偿磨损，确保正常间隙，保证了螺旋式空压机的排量和排压的数值；

三、改进了螺杆空压机的关键件星轮片的材质，使用进口的航空级复合碳纤维合成材料PEEK，具有良好的自润滑特性和机械性能，使螺杆与星轮啮合为软性摩擦；

四、因壳体坚固，占地小，噪声低，因此可以放置在任何需要位置，且安装简单，甚至可选用移动型，放在靠近位置，成为节能的重要措施；

五 、高效的油气分离系统采用三级分离，最后的压缩空气含油量仅为2ppm。

台湾复盛机械有限公司

一、独有的自动无级调节进气装置，自有专利技术，采取以五对六的齿形，这与四对六齿形相比，压缩传递效率要高15%，使本品的节能效果显著；

二、油气桶组件采用独创的二次回流技术，使空气流速更低，油水分离好，出口压缩空气含油量小于3ppm，并可配备空气干燥机、精密过滤器等，以满足精密仪器对压缩空气的高质量要求；

三、设计的高品质重磅式冷却器，能保证风冷型的排气温度不高于环境温度10℃；水冷型应小于40℃。水走管内、气走管外可使冷却器的清洗方便；

四、所有辅件都使用可靠品牌产品；

五、当成组订购螺旋式空压机时，该公司开发有联控技术的标准配置。只要有一台为变频能力，其余均可为恒频电机传动，有利于调整使用风量时的节电；

六、设置的隔声罩内空气流动合理，既能消除噪声，又能排出罩内热量。