螺桿空壓機各大系統工作原理介紹
2023-12-06
單螺桿空壓機又稱(chēng)蝸桿空壓機，單螺桿空壓機的嚙合副由一個(gè)6頭螺桿和2個(gè)11齒的星輪構成。蝸桿同時(shí)與兩個(gè)星輪嚙合即使蝸桿受力平衡，又使排量增加一倍。我們通常說(shuō)的螺桿式壓縮機一般指雙螺桿式壓縮機。
螺桿式(即雙螺桿)壓縮機具有一對互相嚙合、相反旋向的螺旋形齒的轉子。其齒面凸起的轉子稱(chēng)為陽(yáng)轉子，齒面凹下的轉子稱(chēng)為陰轉子。隨著(zhù)轉子在機體內的旋轉運動(dòng)，使工作容積由于齒的侵入或脫開(kāi)而不斷發(fā)生變化，從而周期性地改變轉子每對齒槽間的容積，來(lái)達到吸氣、壓縮和排氣的目的。
主機是螺桿機的核心部件，任何品牌的螺桿機其主機結構和工作機理都是相近的。
轉子旋轉時(shí)，陽(yáng)轉子的一個(gè)齒連續地脫離陰轉子的一個(gè)齒槽，齒間容積逐漸擴大，并和吸氣孔口連通，氣體經(jīng)吸氣孔口進(jìn)齒間容積，直到齒間容積達到最大值時(shí)，與吸氣孔口斷開(kāi)，由齒與內殼體共同作用封閉齒間容積，吸氣過(guò)程結束。值得注意的是，此時(shí)陽(yáng)轉子和陰轉子的齒間容積彼此并不連通。轉子繼續旋轉，在陰、陽(yáng)轉子齒間容積連通之前，陽(yáng)轉子齒間容積中的氣體，受陰轉子齒的侵入先行壓縮；經(jīng)某一轉角后，陰、陽(yáng)轉子齒間容積連通，形成“V”字形的齒間容積對(基元容積)，隨兩轉子齒的互相擠入，基元容積被逐漸推移，容積也逐漸縮小，實(shí)現氣體的壓縮過(guò)程。壓縮過(guò)程直到基元容積與排氣孔口相連通時(shí)為止。由于轉子旋轉時(shí)基元容積不斷縮小，將壓縮后氣體送到排氣管，此過(guò)程一直延續到該容積最小時(shí)為止。隨著(zhù)轉子的連續旋轉，上述吸氣、壓縮、排氣過(guò)程循環(huán)進(jìn)行，各基元容積依次陸續工作，構成了螺桿式制冷壓縮機的工作循環(huán)。從以上過(guò)程的分析可知，兩轉子轉向互相迎合的一側，即凸齒與凹齒彼此迎合嵌入的一側，氣體受壓縮并形成較高壓力，稱(chēng)為高壓力區；相反，螺桿轉向彼此相背離的一側，即凸齒與凹齒彼此脫開(kāi)的一側，齒間容積在擴大形成較低壓力，稱(chēng)為低壓力區。此兩區域借助于機殼、轉子的接觸線(xiàn)而隔開(kāi)，可以粗略地認為兩轉子的軸線(xiàn)平面是高、低壓力區的分界面。另外，由陰陽(yáng)轉子間嚙合線(xiàn)構成的螺旋形通道使得基元容積內的氣體邊壓縮邊由吸氣端向排氣端作螺旋運動(dòng)。螺桿式壓縮機作為回轉式壓縮機的一種，在結構上具有離心式壓縮機的特點(diǎn)，工作原理上則又屬于容積式壓縮機的范疇。缺點(diǎn)：1.螺旋形轉子的空間曲面的加工精度要求高；2.轉子間的嚙合線(xiàn)無(wú)法實(shí)現較好的級間密封以及受轉子剛度等的限制，目前螺桿式壓縮機還不能達到較高的終了壓力 ；3.介質(zhì)周期性地高速通過(guò)吸、排氣孔口，通過(guò)縫隙的泄漏等原因，使壓縮機噪聲大，需要采取消音減噪措施 ；4.由于以上特點(diǎn)，螺桿式壓縮機一般應用于下列工況：1. 流量不是很高2. 需長(cháng)周期平穩運行3. 排氣壓力不高由機體、吸氣端座和排氣端座組成，是壓縮機的主要組成部分。機體是連接各零部件的中心部件，它為各零部件提供正確的裝配位置，保證陰、陽(yáng)轉子在氣缸內嚙合，可靠地進(jìn)行工作。其端面形狀為∞形，這與兩個(gè)嚙合轉子的外圓柱面相適應，使轉子精確地裝入機體內。在機體內壁面設有符合轉子轉角要求的徑向吸氣孔口，保證轉子在旋轉中順利實(shí)現吸氣過(guò)程。吸、排氣端座是位于機體前后兩端的密封連接件，它除作機體的端面密封外，更重要的是提供了陰、陽(yáng)轉子和支承轉子的軸承裝配位置。實(shí)現變容式壓縮的主要部件，由陰、陽(yáng)轉子組成。轉子齒形是用高精度的專(zhuān)用機床、專(zhuān)用刀具加工而成，是壓縮機的關(guān)鍵零件之一。轉子型線(xiàn)常為單邊非對稱(chēng)擺線(xiàn)——圓弧型線(xiàn)。陰、陽(yáng)轉子在結構上有以下兩種方式：1.陽(yáng)轉子與電動(dòng)機聯(lián)接為主動(dòng)轉子，傳遞轉矩，同時(shí)、通過(guò)嚙合關(guān)系帶動(dòng)陰轉子(從動(dòng)轉子)旋轉。2.陰、陽(yáng)轉子通過(guò)各自的從動(dòng)齒輪與電機帶動(dòng)的主動(dòng)齒輪嚙合，傳遞轉矩。軸承是支承陰、陽(yáng)轉子，并保證轉子高速旋轉的零件。其中電機端一般采用滾柱軸承，起支撐作用。其次，轉子在旋轉并壓縮氣體時(shí)，會(huì )產(chǎn)生軸向推力，為了克服這種軸向力，轉子的另一端采用斜柱軸承，既克服轉子旋轉的軸向力，還承受徑向力。螺桿壓縮機絕大部分采取噴油式潤滑。通過(guò)潤滑油與節支混合進(jìn)入壓縮機，隨著(zhù)介質(zhì)的流動(dòng)對機器進(jìn)行潤滑和密封。其優(yōu)點(diǎn)如下：1)降低排氣溫度。2)減少工質(zhì)泄漏，提高密封效果。3)增強對零部件的潤滑，提高零部件壽命。4)對聲波有吸收和阻尼作用，可以降低噪聲。5)沖洗掉機械雜質(zhì)，減少磨損。但由于噴油量較大，所以必須增設潤滑油系統，壓縮機出口也必須增設油氣分離器，這將增大機組的體積和復雜性。同時(shí)，對于不允許污染的介質(zhì)則不能采用這種方式。所以，也有部分螺桿壓縮機機內是無(wú)油潤滑。采用無(wú)油潤滑的壓縮機對陰陽(yáng)轉子的嚙合間隙、轉子的剛度和質(zhì)量以及整個(gè)機組的加工質(zhì)量都要求較高。主機與電機連接－－－剛性? 傳動(dòng)方式－－－－－－齒輪
冷卻系統是空氣壓縮機中非常重要的部分之一，因為空氣被壓縮后釋放出大量的熱，這些熱量都要靠冷卻系統作熱交換后帶走。冷卻系統分風(fēng)冷式和水冷式兩大類(lèi)。
風(fēng)冷式冷卻系統包含風(fēng)扇和冷卻器兩大部件，冷卻器采用鋁制板翅式換熱器，風(fēng)扇將冷空氣強制吹向冷卻器，空氣在流過(guò)冷卻器散熱翅片時(shí)，與壓縮空氣或潤滑油做熱交換，將熱量帶走，達到冷卻壓縮空氣和冷卻潤滑油的效果。
1.冷空氣的溫度（基本等同于環(huán)境溫度）很重要，不能過(guò)高，建議不超過(guò)40℃。2.冷卻器暴露于空氣中，翅片上會(huì )沾上灰塵，如聚集灰塵太多，會(huì )嚴重影響冷卻器換熱效果。故應經(jīng)常用壓縮空氣將翅片表面的灰塵吹干凈。如情況嚴重無(wú)法吹干凈時(shí)，必須用清潔劑清洗，清洗機組零部件時(shí)，嚴禁使用易燃易爆、易揮發(fā)的清洗劑。清潔時(shí)，可拆開(kāi)冷卻器支架側面的蓋板，使用手持風(fēng)槍向上吹掃。
一支為后部冷卻器用來(lái)冷卻壓縮空氣，另一支為油冷卻器用于冷卻噴入機體前的潤滑油。這種冷卻器是在管殼中平行排布許多薄壁換熱銅管，水走銅管內，熱油或熱空氣走銅管外，通過(guò)熱交換后，水將油和空氣的熱量帶走。
水冷式冷卻器對環(huán)境溫度條件較不敏感，且較容易控制排氣溫度。但如果冷卻水水質(zhì)太差，則冷卻器容易結垢阻塞，或被腐蝕，導致維護成本增加。甚至造成冷卻器嚴重損壞而報廢。建議冷卻水至少應達到以下要求：
水壓：需≥0.2MPa、≤0.5MPa、進(jìn)口水溫≤32 oC ,水量依機型不同而不同。
在水質(zhì)較硬的地區，必須在循環(huán)水中加入水質(zhì)軟化劑，并定期換水。如水中雜質(zhì)太多，必須在空壓機冷卻水進(jìn)口管路上加裝水過(guò)濾器。
水冷式機組也會(huì )安裝一個(gè)小型風(fēng)扇，用于機箱內的散熱。
冷卻系統包括空氣冷卻器（后冷卻器）和油冷卻器（前冷卻器），它們都是通過(guò)電機上帶的風(fēng)扇冷卻的。
冷卻系統包括空氣冷卻器和油冷卻器，它們都是通過(guò)電機上帶的風(fēng)扇冷卻的。油冷卻器為前冷卻器用于冷卻油，后冷卻器用于冷卻壓縮空氣。噴油系統上裝有一個(gè)，當油溫低于40℃時(shí)，油不經(jīng)冷卻器直接進(jìn)入機體。當油溫超過(guò)55℃時(shí)，該閥關(guān)閉使所有的油通過(guò)油冷卻器冷卻后再進(jìn)入主機。
溫控閥：
溫控閥：
油濾：
微米等級保護主機軸承保持系統干凈作用:防止異物進(jìn)入主機提高冷卻劑壽命。
作用:
1. 儲存冷卻劑。
1. 設置為在4.0 Bar時(shí)開(kāi)啟（4.2公斤）4. 阻止管網(wǎng)壓力在機組卸載或停機時(shí)進(jìn)入冷卻系統。
1. 主機高溫保護---溫度開(kāi)關(guān)2. 過(guò)流保護---------主電機熱繼電器1OL3. 風(fēng)扇電機熱繼電器2OL(M37)1. M250主機排氣溫度開(kāi)關(guān)(1ATS)---119 °C2. M250主機軸承溫度開(kāi)關(guān)(5TS)-----109 °C。1. 按時(shí)更換油過(guò)濾芯：第一次150小時(shí),以后最多2000小時(shí)。2. 按時(shí)更換冷卻劑：超冷最多8000小時(shí)或二年。
