一、喷油螺杆式空压机概述

 

喷油螺杆式空压机成为当今空气压缩机发展的新主流，与同等功率下的活塞式压缩机相比，具有无可比拟的优点，性能优越而可靠。其振动小、噪音低、效率高、无易损件，主副转子间以及转子与机体外壳间的精密配合减小了气体回流泄漏，提高了效率；只有转子的相互啮合，无气缸的往复运动，减少了振源和噪音源；独特的润滑方式带来了诸多优点。

 

凭借自身所产生的压力差，不断向压缩室和轴承注入润滑油，简化了复杂的机械结构。

 

注入的润滑油可在转子之间形成油膜，主转子可直接带动副转子转动，无需高精密度的同步齿轮。

 

喷入的润滑油可增加压缩的气密性。

 

润滑油吸收大量的压缩热，因此，即使单级压缩比高达16，机头仍然可以控制在一般润滑油的结碳及劣化温度以下，转子与机壳之间也不会因膨胀系数不同而产生摩擦。

 

润滑油可减低高频压缩所产生的噪音。

 

二、喷油螺杆式空压机机体构造

三、螺杆压缩机压缩原理

当转子转动时，主副转子所形成的齿间容积逐渐扩大，该容积仅仅与吸气口连通，外界空气被吸入齿间容积内。当齿间容积增到最大时，齿间容积与吸气口断开，吸气结束。此为“进气过程”。

在吸气终了时，主副转子齿峰会与机壳闭封，在齿间容积内的空气即被封闭在由主、副转子及壳体组成的封闭腔内，此即“封闭过程”。两转子继续转动，主副转子齿相互啮合，啮合面逐渐向排气端移动，齿间容积内的空气也跟着向排气端输送，即“输送过程”。

在输送过程中，随着转子的旋转，齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小，齿间容积内之气体体积也随之减小，气体被压缩，压力升高，此即“压缩过程”。压缩的同时，润滑油因压力差而喷入齿沟内与空气混合。

当转子转到齿间容积与机壳排气口相通时，被压缩之气体开始排出，这个过程一直持续到齿末端的型线完全啮合，此时齿间容积为零，气体被完全排出，即完成“排气过程”。

四、系统流程及组件功能简介

 

（一）、空气系统流程

 

 1、流程

 

      空气由空气滤清器滤去尘埃之后，经由进气阀进入压缩机机体内进行压缩，并与润滑油混合。与油混合的压缩空气排入油气桶，经油气桶和油细分离器去除油分后，纯净的空气经压力维持阀、后部冷却器，送入使用系统。

 

      2、组件功能

 

    （1）空气滤清器        （2）进气阀         （3）油气桶

 

     （4）压力维持阀        （5）冷却器         （6）安全阀

空气滤清器滤芯为一干式纸质过滤滤芯，其主要功能是过滤空气中的尘埃。当控制面板上空气滤清器阻塞指示灯亮时，表示空气滤清器滤芯必须清洁或更换，但压缩机仍继续运转。

 

空气滤清器外壳为铁质或塑料，内装旋风除尘装置，可去除绝大部分灰尘，大大延长空滤芯的寿命。

 

进气阀是整个空压机空气流程及控制系统中核心元件之一。进气阀的打开或关闭的动作对应着空压机的两种运行状态：（进气阀的打开或关闭是针对阀内的进气口而言，进气阀打开即进气口打开）

 

重车：进气阀全开，空压机满负荷运转，实现全气量输出。

 

空车：进气阀全关，空压机无负荷运转，无压缩空气输出。

 

容调：进气阀部分打开，空压机部分负荷运转，压缩空气输出量在0～100％之间。

 

活塞式进气阀，主要由上盖、底座、活塞等部分组成。当空压机运转时，只要管路1无压力输入，微孔2就会泄放掉活塞底部的气压，活塞就会在转子旋转产生的真空吸力下往下运动，进气口打开，空气被吸入，空压机重载运转。当管口1有压力输入时，且此压力足以克服真空吸力，则活塞受气压推动向上运动直至与上盖接触关闭进气口。空压机空载运转。管口1的压力供给与否由泄放电磁阀控制。

蝶式进气阀结构如图5-2所示，主要由碟片、单摆式止回阀、伺服气缸、壳体等部分组成。伺服气缸内的活塞上下运动推动碟片轴旋转，从而带动碟片打开或关闭进气口。

 

碟片自然状态是关闭的，这使得空压机起动时不带负荷启动。

 

当管口1有压力输入，且此压力能克服伺服气缸内弹簧力时，此气压力将推动伺服气缸内活塞向上运动，则活塞上的顶杆使蝶片绕其中间的轴旋转。这时进气阀打开，空压机重车。当管口1的压力泄放掉后，伺服气缸的活塞在弹簧力作用下恢复到平常处置。蝶片也在其带动下复位，则进气口关闭，空压机空车。

 

当管口1有压力输入但不足以完全克服弹簧力时，活塞会在中间某位置保持平衡，相应蝶片也会稳定在某一角度，使进气阀保持部分打开，空压机容调运转。

 

管口1的输入压力由三向电磁阀和反比例阀控制。

 

进气阀的碟片下方还设有单摆式止回阀。当紧急停机时止回阀可防止系统内高压的油气反冲喷出进气阀外。

油气桶的作用有两个：储存润滑油及油气第一次分离。

 

压缩机体排出的油气混合气首先排至油气桶，经油气桶第一次分离，绝大部分油被分离出来，沉降于油气桶底部，参与下次循环，仍含有少量油份的压缩空气将送至油细分离器。

 

油气桶侧装有观油镜用于观察油位，正常的油位是：机器重车运转时，油位位于油镜两条红线之间。如重车运转时发现油位高于上红线则油位过高，如重车运转时发现油位低于下红线则油位过低。建议此时应立即停机加油。

 

由于停机后系统内的油回流到油气桶中，使停机时的油位可能位于上红线上方。

 

油气桶备有加油口，用于添加润滑油。底部有泄油口，用于排放冷凝水及换油时排放润滑油。

压力维持阀位于油细分离器出口处，其开启压力一般设定在0.4～0.5MPa。压力维持阀之所以这样设定是由于：

 

a. 压缩机刚启动时优先建立起系统内润滑油循环所需的最低压力，确保机体良好润滑。

 

b. 当油气桶内压力超过压力维持阀的设定开启压力时，压力维持阀方开启，允许压缩空气排出，这样就可避免因流过油细分离器的空气流速过快而降低其油气分离效果，也可保护油细分离器避免因内外壁压差过大而受损。

 

另外，压力维持阀还有止回功能。当空压机空车时，空压机系统内压力较低，用户系统较高的压力因压力维持阀的存在而不会倒流回来。

（二）、润滑油系统流程

 

1、喷油流程说明

 

螺杆式压缩机的润滑油循环是靠油气桶内的压力与压缩机体内喷油口处的压力差来自动实现的，无需配备专门的油泵。具体流程如下：高温的润滑油从油气桶出来后，经过热控阀，进入油冷却器冷却，再经过油过滤器去除杂质颗粒。然后分为两路：绝大部分油由机体下端喷入压缩室，参与压缩过程。小部分油则通往机体前后端，用以润滑机体轴承组。润滑轴承油最后回到吸气口同空气一起进入压缩室，参与压缩过程。

 

2、油路上各组件功能

 

（1）热控阀（2）油冷却器（3）油过滤器

 

热控阀

 

水分的产生及其对压缩机的危害之前已有叙述。油路中热控阀能有效地防止冷凝水的大量析出。其功能如下：热控阀总共有三个接口：入油口、出油口和旁通口。旁通口接油冷却器入口，常态时关闭。当入油口的油温较低时（如冷态机组刚起动时），热控阀不动作，油不经过冷却器直接流入油过滤器。当油温渐渐上升到67℃以上时，热控阀开始动作，旁通口渐渐打开，出油口渐渐关闭，一部分油开始进入油冷却器冷却。当油温继续上升至72℃以上时，旁通口全部打开，出油口全部关闭，润滑油全部流经油冷却器进行冷却。这样可以保证排气温度高于70℃，从而避免压缩空气中的冷凝水在机组中大量析出。

 

（三）、冷却系统

 

1、风冷式冷却系统

 

风冷式冷却系统包含风扇和冷却器两大部件，冷却器采用铝制板翅式换热器，风扇将冷空气强制吹向冷却器，空气在流过冷却器散热翅片时，与压缩空气或润滑油做热交换，将热量带走，达到冷却压缩空气和冷却润滑油的效果。

 

 2、水冷式冷却系统

 

采用管壳式冷却器。一支为后部冷却器用来冷却压缩空气，另一支为油冷却器用于冷却喷入机体前的润滑油。这种冷却器是在管壳中平行排布许多薄壁换热铜管，水走铜管内，热油或热空气走铜管外，通过热交换后，水将油和空气的热量带走。

 

五、常见故障及解决方法