Tất cả sản phẩm
Trở về

Nguyên lý cấu tạo máy nén khí cánh gạt Roto van

khinenachau
11:20 - 07.09.2022
5 phút đọc

Máy nén khí cánh gạt nổi bật với thiết kế bền bỉ, vận hành ổn định và khả năng tiết kiệm năng lượng vượt trội. Nhờ cấu tạo tối ưu cùng công nghệ nén tiên tiến, thiết bị này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất hiện đại. Liên hệ ngay Khí nén Á Châu để được tư vấn chọn model phù hợp và nhận báo giá máy nén khí cánh gạt chính hãng, cạnh tranh nhất thị trường!

Máy nén khí cánh gạt là gì?

Máy nén khí cánh gạt (hay còn gọi là Rotary vanes air compressor) là thiết bị cơ khí chuyên dụng dùng để tạo ra khí nén có áp suất cao phục vụ cho các hệ thống công nghiệp. Máy hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích khí bằng rôto lệch tâm gắn các cánh gạt (vane) trượt ra vào trong rãnh của roto.

Khi roto quay, các cánh gạt liên tục dịch chuyển, làm thể tích buồng nén thay đổi nhờ đó khí được hút vào, nén lại và đẩy ra ngoài với áp suất lớn.

Với thiết kế nhỏ gọn, cấu tạo đơn giản, độ bền cao và vận hành êm ái, máy nén khí cánh gạt được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như phun sơn, chế biến gỗ, dệt may, thực phẩm, dược phẩm và cơ khí chính xác.

Khám phá nguyên lý hoạt động và cấu tạo máy nén khí cánh gạt

Cấu tạo máy nén khí cánh gạt

Máy nén khí cánh gạt (Rotary Vane Compressor) được thiết kế tinh gọn nhưng chứa nhiều chi tiết quan trọng, đảm bảo quá trình nén khí diễn ra liên tục và ổn định. Các bộ phận chính bao gồm:

Bộ phận

Chức năng

Rotor (Rô-to)

Là trục quay chính, được đặt lệch tâm so với vỏ máy. Trên thân rotor có nhiều rãnh nhỏ để gắn các cánh gạt, giúp tạo nên buồng nén khí khi quay.

Cánh gạt (Vane)

Là chi tiết quan trọng nhất, thường được chế tạo từ graphite, carbon hoặc vật liệu composite có độ bền và khả năng chịu nhiệt cao. Cánh gạt trượt ra vào theo lực ly tâm, tạo ra các khoang nén có thể tích thay đổi.

Stator (Thân máy)

Là phần vỏ bao quanh rotor, có dạng hình tròn hoặc oval. Stator đóng vai trò buồng chứa khí, đồng thời bảo vệ toàn bộ linh kiện khỏi tác động của bụi, ẩm và nhiệt độ cao.

Buồng hút và buồng xả

  • Buồng hút: Tiếp nhận không khí từ bên ngoài.
  • Buồng xả: Đưa khí nén ra ngoài sau khi áp suất đạt đến giá trị mong muốn.

Hệ thống bôi trơn

Cung cấp dầu đến các chi tiết chuyển động, giúp giảm ma sát, làm kín khe hở và hạ nhiệt hệ thống trong quá trình vận hành.

Bộ làm mát

Có nhiệm vụ làm mát khí nén sau khi nén và duy trì nhiệt độ dầu ổn định, giúp máy hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không bị quá tải nhiệt.

Nguyên lý máy nén khí cánh gạt

Nguyên lý cấu tạo máy nén khí cánh gạt

Nguyên lý cấu tạo máy nén khí cánh gạt

Máy nén khí cánh gạt vận hành dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích buồng nén để tăng áp suất khí. Toàn bộ quá trình gồm 3 giai đoạn chính:

  1. Giai đoạn hút khí: Khi máy khởi động, động cơ truyền lực quay rotor. Nhờ lực ly tâm, các cánh gạt trượt ra khỏi rãnh, ép sát vào vỏ stator, tạo thành các buồng hút có thể tích lớn. Không khí được hút vào trong các khoang này.
  2. Giai đoạn nén khí: Khi rotor tiếp tục quay, thể tích giữa các cánh gạt giảm dần, làm khí bị nén lại. Áp suất trong buồng tăng dần theo góc quay của rotor.
  3. Giai đoạn xả khí: Khi buồng chứa khí di chuyển đến vị trí cửa xả, áp suất đã đạt mức lý tưởng. Van xả mở, khí nén được đẩy ra ngoài, đưa đến bình chứa hoặc các thiết bị sử dụng khí nén trong hệ thống.

Nhờ thiết kế lệch tâm và chuyển động trượt liên tục của các cánh gạt, máy duy trì được chu trình nén ổn định, êm ái và hiệu suất cao, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng yêu cầu lưu lượng khí vừa phải, độ ồn thấp và vận hành bền bỉ.

Ưu nhược điểm của máy nén khí dạng cánh gạt

Máy nén khí dạng cánh gạt được xem là một trong những dòng máy nén thể tích có thiết kế đơn giản, hiệu suất ổn định và độ bền cao. Tuy nhiên, giống như mọi công nghệ khác, dòng máy này cũng tồn tại cả ưu điểmhạn chế nhất định mà người dùng cần cân nhắc trước khi đầu tư.

Ưu điểm của máy nén khí cánh gạt

Thiết kế đơn giản, dễ bảo trì

Máy nén khí cánh gạt có ít chi tiết chuyển động hơn so với máy trục vít hoặc piston. Điều này giúp:

  • Giảm nguy cơ hư hỏng cơ học, tăng tuổi thọ.
  • Dễ tháo lắp và bảo dưỡng định kỳ.
  • Phù hợp với các nhà xưởng vừa và nhỏ, cần thiết bị ổn định – ít lỗi – chi phí bảo trì thấp.

Vận hành ổn định, hiệu suất cao

Nhờ nguyên lý nén liên tục, máy có khả năng duy trì áp suất ổn định trong suốt quá trình hoạt động.

  • Không xảy ra dao động áp suất lớn như ở máy piston.
  • Hiệu suất cung cấp khí nén ổn định, phù hợp cho dây chuyền sản xuất tự động, ngành đóng gói, thực phẩm, dệt may,…

Độ ồn thấp – thích hợp môi trường kín

Máy nén khí dạng cánh gạt vận hành ở tốc độ quay thấp, ma sát nhỏ nên độ rung và tiếng ồn thấp hơn nhiều so với các công nghệ khác. Lý tưởng cho phòng kỹ thuật, xưởng kín, phòng thí nghiệm hoặc bệnh viện – nơi yêu cầu không gian yên tĩnh.

Khả năng vận hành liên tục

Nhờ thiết kế lệch tâm và bộ phận nén kín dầu, máy có thể hoạt động 24/7 trong thời gian dài mà vẫn duy trì hiệu suất ổn định.

  • Đáp ứng tốt cho các dây chuyền sản xuất liên tục hoặc trung tâm khí nén công nghiệp.
  • Giảm thiểu tình trạng dừng máy không cần thiết, tiết kiệm năng lượng vận hành.

Nhược điểm

Dù sở hữu nhiều ưu điểm, công nghệ nén cánh gạt vẫn tồn tại những hạn chế nhất định:

  • Hiệu suất thấp hơn máy trục vít: Do có khe hở giữa các cánh gạt và vỏ máy, khả năng làm kín không hoàn hảo nên hiệu suất nén khí thấp hơn trục vít trong các ứng dụng công suất lớn.
  • Cánh gạt dễ mòn – cần thay định kỳ: Cánh gạt làm từ carbon hoặc composite graphite có xu hướng mòn dần theo thời gian, đặc biệt khi làm việc trong môi trường nhiều bụi hoặc thiếu dầu bôi trơn. Việc bảo dưỡng và thay cánh gạt đúng chu kỳ là rất quan trọng để tránh suy giảm lưu lượng nén.
  • Không phù hợp với công suất lớn: Dòng máy cánh gạt chủ yếu được thiết kế cho ứng dụng vừa và nhỏ (dưới 30kW). Với yêu cầu áp suất cao hoặc lưu lượng lớn, máy trục vít hoặc piston công nghiệp sẽ hiệu quả hơn.

Ứng dụng thực tế của máy nén khí dạng cánh gạt

Máy nén khí cánh gạt ngày càng được sử dụng rộng rãi nhờ thiết kế nhỏ gọn, hoạt động ổn định và chi phí vận hành thấp. Dù không mạnh mẽ như máy trục vít, dòng máy này vẫn chiếm ưu thế ở các ngành cần khí nén sạch, áp suất vừa phải và độ ồn thấp.

Dưới đây là những ứng dụng phổ biến của máy nén khí cánh gạt trong thực tế:

Ngành thực phẩm và đồ uống

Máy nén khí cánh gạt được dùng để cung cấp khí sạch, không lẫn tạp chất cho:

  • Máy đóng gói tự động, máy chiết rót và máy sấy khô sản phẩm.
  • Hệ thống vận chuyển bằng băng tải khí nén trong dây chuyền sản xuất.
  • Hệ thống điều khiển van, xy-lanh trong các nhà máy chế biến đồ uống, nước giải khát.

Ưu điểm là khí nén sạch, ổn định và ít rung ồn, rất phù hợp cho môi trường cần tiêu chuẩn vệ sinh cao.

Lĩnh vực y tế và dược phẩm

Trong ngành y tế, máy nén khí cánh gạt được đánh giá cao nhờ vận hành êm ái và khí nén tinh khiết.
Ứng dụng cụ thể:

  • Máy thở, máy nha khoa, thiết bị phẫu thuật.
  • Hệ thống phòng sạch, khu vực pha chế dược phẩm.
  • Cung cấp khí cho hệ thống điều khiển tự động trong bệnh viện và phòng thí nghiệm.

Đặc biệt, các dòng máy nén khí cánh gạt không dầu được ưa chuộng trong phòng mổ và nhà thuốc sản xuất vì đảm bảo tiêu chuẩn khí sạch ISO 8573-1 Class 0.

Ngành in ấn và dệt may

Máy nén khí cánh gạt có mặt trong hầu hết các công đoạn của xưởng in và nhà máy dệt:

  • Vận hành máy in offset, máy dệt tự động.
  • Cung cấp khí cho hệ thống sấy khô, làm nguội sản phẩm.
  • Dùng để thổi bụi, vệ sinh và điều khiển các cơ cấu khí nén.

Nhờ độ ổn định áp suất cao và ít rung, máy giúp tăng tuổi thọ thiết bị, đảm bảo năng suất in/dệt liên tục.

Cơ khí – sửa chữa – gara ô tô

Đây là lĩnh vực ứng dụng phổ biến nhất của máy nén khí cánh gạt, đặc biệt trong các xưởng sửa chữa và garage nhỏ.
Máy được dùng để:

  • Cấp khí cho máy phun sơn, máy mài, máy bắn đinh, cầu nâng, máy cân chỉnh lốp.
  • Thổi bụi, vệ sinh chi tiết cơ khí, xì khô linh kiện.
  • Cung cấp khí cho hệ thống khí nén điều khiển tự động trong dây chuyền lắp ráp.

Nhờ thiết kế gọn, dễ di chuyển, máy rất thích hợp với xưởng dịch vụ hoặc cơ sở sản xuất quy mô vừa và nhỏ.

Trạm bơm hơi và ứng dụng dân dụng

Máy nén khí cánh gạt còn được sử dụng tại:

  • Trạm bơm xe, tiệm rửa xe, gara dân dụng.
  • Vệ sinh bụi bẩn, bơm lốp, kích hoạt dụng cụ khí nén nhỏ.
  • Hệ thống khí nén tại nhà máy sản xuất gỗ, điện tử, hoặc lắp ráp linh kiện.

Nhờ hoạt động êm, tiết kiệm điện, dòng máy này đang dần thay thế cho máy piston trong nhiều mô hình nhỏ lẻ.

Lưu ý quan trọng khi lắp đặt và sử dụng máy nén khí cánh gạt

Hướng dẫn lắp đặt máy nén khí dạng cánh gạt

Khi tiến hành lắp đặt hoàn thiện máy nén khí cánh gạt, kỹ sư hoặc người dùng cần đặc biệt chú ý đến các yếu tố sau:

Vị trí lắp đặt

  • Chọn nơi khô ráo, thoáng mát, nhiệt độ môi trường dưới 30°C để hạn chế hơi ẩm và nhiệt tác động đến máy.
  • Không đặt máy sát tường hoặc vật cản lớn, đảm bảo luồng khí làm mát lưu thông tốt quanh thân máy.
  • Tránh gần nguồn nhiệt hoặc khu vực dễ cháy nổ, giúp giảm nguy cơ chập điện và hư hại linh kiện.

Mặt bằng

  • Bố trí máy trên nền phẳng, vững chắc, độ nghiêng không vượt quá 2% để tránh rung lắc khi hoạt động.
  • Nên lắp thêm đệm cao su chống rung hoặc giá đỡ chuyên dụng nhằm hạn chế tiếng ồn và rung động.

Hệ thống phụ trợ

  • Gắn bộ lọc khí đầu vào để loại bỏ bụi bẩn và hơi ẩm, bảo vệ cánh gạt khỏi mài mòn.
  • Trang bị bình tích áp nhằm ổn định áp suất đầu ra và giảm tần suất khởi động máy.
  • Tích hợp máy sấy khí và bộ lọc đầu ra để đảm bảo khí nén khô, sạch, đặc biệt quan trọng trong các ngành dược, thực phẩm, điện tử và y tế.

Lưu ý khi vận hành máy nén khí cánh gạt

Khi sử dụng máy nén khí cánh gạt, người vận hành cần ghi nhớ các nguyên tắc sau để đảm bảo hiệu quả và độ bền của thiết bị:

  • Tuân thủ đúng hướng dẫn của nhà sản xuất trong quá trình khởi động, vận hành và dừng máy.
  • Không tự ý tháo lắp hoặc thay đổi cấu trúc máy khi chưa có chuyên môn kỹ thuật.
  • Kiểm tra máy trước và sau mỗi ca làm việc để phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường.
  • Không vận hành máy quá công suất hoặc trong thời gian liên tục vượt khuyến nghị – đây là nguyên nhân chính gây cháy motor và giảm tuổi thọ cánh gạt.
  • Theo dõi thông số hoạt động thực tế (áp suất, nhiệt độ, tiếng ồn). Nếu thấy hiện tượng bất thường như máy lên áp chậm, phát ra tiếng kêu lớn, có mùi khét, cần ngắt điện và kiểm tra ngay.
  • Thay dầu định kỳ 1.000 – 3.000 giờ/lần, tránh để dầu cạn hoặc nhiễm bẩn.
  • Vệ sinh lọc gió, lọc dầu, két làm mát theo chu kỳ 1.000 giờ/lần. Sau 8.000 giờ, nên kiểm tra và thay cánh gạt nếu có dấu hiệu nứt, biến dạng hoặc mòn.
  • Nếu không sử dụng trong thời gian dài, hãy xả toàn bộ dầu và khí nén, vệ sinh linh kiện, sấy khô rồi bảo quản ở nơi sạch, khô, thoáng, có thể bọc nilon hoặc thùng gỗ kín để tránh oxy hóa.

>>> Xem thêm: Máy nén khí trục vít cánh gạt nước ZW Series Fusheng

Mẹo chọn máy nén khí dạng cánh gạt tối ưu hiệu suất và chi phí

Việc lựa chọn đúng model máy nén khí cánh gạt không chỉ giúp tăng hiệu suất làm việc, mà còn giảm đáng kể chi phí đầu tư và vận hành lâu dài. Dưới đây là những yếu tố quan trọng bạn cần cân nhắc trước khi mua:

  • Xác định nhu cầu thực tế: Tính toán lưu lượng, áp suất và thời gian sử dụng khí nén mỗi ngày. Nên chọn máy có công suất cao hơn 10–20% nhu cầu.
  • Ưu tiên công nghệ tiết kiệm điện: Chọn máy có biến tần (Inverter), cảm ứng từ hoặc hệ thống làm mát thông minh để giảm chi phí vận hành.
  • Thiết kế bền, dễ bảo trì: Ưu tiên máy nhỏ gọn, chống ồn, có sẵn phụ tùng và dễ bảo dưỡng.
  • Chọn thương hiệu uy tín: Atlas Copco, Hitachi, Gardner Denver, Airman, Elgi, Mattei,… là những hãng được đánh giá cao.
  • Mua tại đại lý chính hãng: Kiểm tra giấy tờ CO, CQ, tem bảo hành, chính sách đổi trả và hỗ trợ kỹ thuật đầy đủ.

FAQs – Câu hỏi thường gặp về máy nén khí cánh gạt

Máy nén khí cánh gạt có bền không?

Có. Với cấu tạo đơn giản, ít chi tiết ma sát và vật liệu hợp kim cao cấp, tuổi thọ trung bình đạt từ 30.000 – 50.000 giờ hoạt động nếu bảo trì đúng cách.

Bao lâu cần bảo dưỡng máy nén khí cánh gạt?

Thông thường 3.000 – 5.000 giờ vận hành nên kiểm tra và thay dầu, vệ sinh lọc khí, lọc dầu định kỳ.

Có thể dùng máy nén khí cánh gạt cho hệ thống khí nén trung tâm không?

Hoàn toàn được. Dòng máy này có thể kết hợp nhiều module nén song song để đáp ứng lưu lượng khí lớn trong nhà máy.

Khí nén Á Châu – Đại lý phân phối máy nén khí cánh gạt uy tín

Khí Nén Á Châu là đại lý phân phối chính hãng các dòng máy nén khí cánh gạt của những thương hiệu hàng đầu như Atlas Copco, Hitachi, Fusheng,… Chúng tôi mang đến giải pháp khí nén toàn diện, đáp ứng mọi nhu cầu của doanh nghiệp sản xuất, nhà xưởng và xưởng dịch vụ kỹ thuật.

Ưu điểm khi chọn mua tại Khí Nén Á Châu:

  • Sản phẩm chính hãng 100%, có đầy đủ CO, CQ rõ ràng.
  • Giá cạnh tranh – chiết khấu tốt cho doanh nghiệp và đại lý.
  • Đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp, hỗ trợ lắp đặt, bảo trì và sửa chữa tận nơi.
  • Kho phụ tùng, linh kiện sẵn có, giúp rút ngắn thời gian bảo dưỡng.
  • Tư vấn miễn phí giải pháp khí nén phù hợp với từng ngành nghề.

Liên hệ ngay Khí Nén Á Châu để được báo giá tốt nhất và trải nghiệm dịch vụ hậu mãi chuyên nghiệp hàng đầu Việt Nam!

Lịch sử phát triển, thoái trào trong tương lai

Công nghệ nén cánh quay (Rotary Vane) đã có từ buổi bình minh ngành khí nén và được sử dụng cho nhiều việc khác ngoài khí nén. Mô tả đầu tiên được biết đến về máy bơm cánh trượt là trong một cuốn sách của một kỹ sư người Ý Agostino Ramelli, được viết vào năm 1588.

Máy bơm cánh quay được cấp bằng sáng chế vào năm 1876 bởi Charles C. Barnes, một kỹ sư người Canada, và ông thường được ghi nhận là người đã phát minh ra thiết kế hiện đại của dòng máy nén này.

Chúng đã được sản xuất từ ​​đầu những năm 1900 và đã được sử dụng kể từ đó. Nó được ứng dụng rộng dãi trong nhiều ngành lĩnh vực từ khí nén, nén lạnh, thuỷ lực, bơm nước, hoá chất.v.v.. Sẽ cần cả một cuốn sách để liệt kê mọi ứng dụng máy bơm cánh gạt được sử dụng.

Chúng rất phổ biến trong các ứng dụng ô tô và thủy lực. Hệ thống lái trợ lực trên ô tô của bạn có thể sử dụng một máy bơm cánh gạt. Trong thế giới khí nén và chân không, chúng vẫn còn phổ biến, nhưng chúng không còn phổ biến như trước nữa.

Liên hệ ngay để được tư vấn nhanh chóng và nhận báo giá ưu đãi nhất!

CÔNG TY TNHH KHÍ NÉN Á CHÂU

Khí Nén Á Châu – Nhà thầu máy nén khí công nghiệp, là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực khí nén tại Việt Nam, chuyên Tư vấn – Cung cấp – Lắp đặt – Bảo trì hệ thống máy nén khí công nghiệp mang đến giải pháp toàn diện cho hệ thống khí nén.
  • Địa chỉ: LK 02-21 KĐT Nguyễn Lương Bằng, Việt Hòa, TP Hải Phòng
  • Số điện thoại: 0964 744 392
  • Email: khinenachau@gmail.com
  • Trang web: https://khinenachau.com/

Liên hệ

Nhận Tin tức mới nhất
từ Khí Nén Á Châu tại đây

Xuất phát điểm từ sửa chữa máy nén khí, chúng tôi coi trọng sự tận tâm cho tất cả dịch vụ mình cung cấp.