空壓機是壓縮氣體體積並提高氣體壓力和輸送氣體的機械設備，作為一種動力能源的消耗產品，其應用的範圍及行業非常廣泛。
按照工作原理，空壓機分為容積型和速度型，容積型可分為活塞式、螺桿式、滑片式三種；速度型可分為離心式和軸流式兩種。本文討論 6種常見空壓機工作原理，優缺點和應用範圍。
1、活塞壓縮機
活塞式壓縮機的工作是氣缸、氣閥和在氣缸中作往復運動的活塞所構成的工作容積不斷變化來完成。
如果不考慮活塞式壓縮機實際工作中的容積損失和能量損失（即理想工作過程），則活塞式壓縮機曲軸每旋轉一週所完成的工作，可分為吸氣、壓縮和排氣過程。
活塞式壓縮機工作原理：
壓縮過程：活塞從下止點向上運動，吸、排汽閥處於關閉狀態，氣體在密閉的氣缸中被壓縮，由於氣缸容積逐漸縮小，則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內氣體壓力與排氣壓力相等。
排氣過程：活塞繼續向上移動，致使氣缸內的氣體壓力大於排氣壓力，則排氣閥開啟，氣缸內的氣體在活塞的推動下等壓排出氣缸進入排氣管道，直至活塞運動到上止點。此時由於排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用，排氣閥關閉排氣結束。
優缺點：活塞式空壓機價格便宜，維修簡單和便宜，但是容易壞，而且噪音大。
2、螺桿壓縮機
螺桿壓縮機分為單螺桿式壓縮機及雙螺桿式壓縮機。
螺桿式壓縮機工作原理：
螺桿式壓縮機汽缸內裝有一對互相齧合的螺旋形陰陽轉子，兩轉子都有幾個凹形齒，兩者互相反向旋轉。
轉子之間和機殼與轉子之間的間隙僅為5~10絲，主轉子（又稱陽轉子或凸轉子），通過由發動機或電動機驅動（多數為電動機驅動），另一轉子（又稱陰轉子或凹轉子）是由主轉子通過噴油形成的油膜進行驅動，或由主轉子端和凹轉子端的同步齒輪驅動。
優缺點：產氣量大，噪音小，可靠性高，但造價相對較高，不能用於超高壓場合。
3、離心壓縮機
離心式壓縮機又稱透平式壓縮機，主要用來壓縮氣體，主要由轉子和定子兩部分組成。
轉子包括葉輪和軸，葉輪上有葉片、平衡盤和一部分軸封；定子的主體是氣缸，還有擴壓器、彎道、迴流器、迸氣管、排氣管等裝置。
離心式壓縮機的工作原理：
當葉輪高速旋轉時，氣體隨著旋轉，在離心力作用下，氣體被甩到後面的擴壓器中去，而在葉輪處形成真空地帶，這時外界的新鮮氣體進入葉輪。
葉輪不斷旋轉，氣體不斷地吸入並甩出，從而保持了氣體的連續流動。
主要優點：輸氣量大而連續，運轉平穩；機組外形尺寸小，重量輕，佔地面積少；設備易損部件少，使用期限長，維修工作量小；由於轉速很高，可以用汽輪機直接帶動，比較安全，容易實現自動控制。
主要缺點：效率不及軸流式壓縮機和往復式壓縮機；穩定工況區比較窄有喘振現象發生。
4、轉子壓縮機
轉子壓縮機通過由發動機或電動機驅動（多數為電動機驅動），另一轉子（又稱陰轉子或凹轉子）是由主轉子通過噴油形成的油膜進行驅動，或由主轉子端和凹轉子端的同步齒輪驅動。
轉子壓縮機原理：
當轉子旋轉壓縮潤滑劑+氣體（簡稱油氣混合物）時，壓縮腔室容積減小，向排氣口壓縮油氣混合物。當壓縮腔室經過排氣口時，油氣混合物從壓縮機排出，完成一個吸氣--壓縮--排氣過程。
5、軸流壓縮機
軸流式壓縮機是屬於一種大型的空氣壓縮機，最大的功率可以達到150000KW，排氣量是20000立方米/分，它的壓縮機能效比可以達到90％左右，比離心機要節能一些。
軸流式壓縮機與離心式壓縮機都屬於速度型壓縮機，均稱為透平式壓縮機。
優點：效率較高，單機效率可達86%～92%，比離心式壓縮機高5%～10%，單位面積流通能力大，徑向尺寸小，適宜流量大於1500m³/min的場合，單級壓力比較低，單缸多級壓力比可達11，結構較為簡單，維護方便。
6、滑片壓縮機
滑片式壓縮機以非常低的速度直接進行驅動，轉子是唯一連續運行的部件，上面有若干個沿長度方向切割的槽，其中插有可在油膜上滑動的滑片，轉子在氣缸的定子中旋轉。
滑片壓縮機工作原理：
空氣經由過濾器及調節比例閥而吸入，該調節閥主要用於調節空氣缸轉子，滑片形成的壓力腔。轉子旋轉相對於氣缸呈偏心式運轉、閥片安裝在轉子的槽中，通過離心力將滑片推至氣缸壁，高效的注油系統能夠確保壓縮機的冷卻及潤滑劑的最小損耗量，在氣缸壁上形成的一層薄薄的油膜可以防止金屬部件之間直接接觸而造成磨損。
優缺點：耐用，維修少。主要缺點是滑片與轉子氣缸之間有很大的機械摩擦，產生較大的能量損失，因此效率較低。
閱讀更多 我愛機械設備維保 的文章
