空压机技术及配件

空压机技术及配件漫谈空压机技术及配件产品系列1空滤空滤总成油气分离器油气分离器机油过滤器油滤总成及滤头高效过滤器润滑油专用清洗剂积碳清洗剂除垢清洗剂油水分离器温度传感器压力传感器冷干机吸干机空压机运用行业0压缩机基础知识空压机用途：空气压缩机顾名思义是将自由状态下的空气压缩成具有一定压力能(即压缩空气)的一种机械。我们在机械、矿山、建筑等领域利用压缩空气作为动力风源，驱动各种风动工具(如风镐、风钻、气动扳手、气力喷砂等)，此时压力一般在0.6~1.5MPa。用来控制仪表及自动化装置时其压力为0.6MPa。交通运输业中利用压缩空气制动车辆、启闭门窗，压力为0.2~1.0MPa。纺织工业中利用压缩空气吹送纬纱以代替梭子，大中型发动机的启动，高压空气爆破勘探、采煤，鱼雷发射，潜艇沉浮及打捞，气垫船等等，均需用到不同压力的压缩空气。在这些部门中，空压机就成为必不可少的设备。压缩机基础知识空压机分类：(1)按照压缩空气的方式不同，空压机通常分为两大类，一类是容积式，另一类是动力式，又可按其结构的不同分为以下几种形式：空压机容积式往复式活塞式膜片式回转式滑片式螺杆式（单/双螺杆）液环式转子式动力式透平式离心式轴流式混流式压缩机基础知识(2)按照空压机的最终排气压力、容积流量和轴功率进行分类按最终排气压力按容积流量按轴功率类型排气压力MPa类型排气量m3/min类型功率kW低压压缩机＞0.2~1微型压缩机＜1微型压缩机＜10中压压缩机＞1~10小型压缩机≥1～10小型压缩机≥10～100高压压缩机＞10~100中型压缩机＞10～100中型压缩机＞100～500超高压压缩机＞100大型压缩机≥100大型压缩机≥500(3)按气缸内压缩室给油与否，可分为有油润滑和无油润滑空压机。无油润滑又可分为喷液(或水)润滑以及干式(螺杆)。压缩机基础知识往复式空压机与回转式空压机的结构特点往复式空压机与回转式空压机同属容积型空压机，它们都是通过气缸内的活塞作往复运动或转子作回转运动来改变工作容积，使气体体积缩小、密度增加，从而提供气体的压力。(1)往复式空压机常见的型式有活塞式和膜片式活塞式空压机其工作原理是利用曲柄连杆机构将电动机的旋转运动转变为活塞的往复运动，并借助进排气阀的自动开闭进行气体的吸入、压缩和排出。其特点是：a)适用的压力范围广，不论流量大小都能达到所需压力，目前工业应用上最高压力达350MPa；b)热效率高，适应性较强，即排气量范围较广，且不受压力高低的影响；c)转速不高，机器体积大而重；d)结构复杂，易损件多，维修量大(但对维修工的技术要求相应较低)；e)排气不连续，气流脉动大，运转时振动大。压缩机基础知识往复式压缩机的工作原理通过曲轴连杆机构将旋转运动转化为往复运动膜式压缩机工作原理压缩机基础知识(2)回转式空压机常见的型式有滑片式、螺杆式、液环式和转子式，其中螺杆式应用最广。螺杆式空压机又分为单螺杆和双螺杆(JB/T7662-95标准称之为螺杆压缩机)，目前双螺杆空压机在螺杆式空压机市场上占主导地位。双螺杆空压机的工作原理是借助于两个在机壳(气缸)内的螺旋形转子，按一定的传动比（四对六或五对六）相互啮合回转运动所产生的工作容积的变化，而实现气体压缩的。与往复式比较它不存在往复惯性力和力矩，所以转速高、基础小、重量轻、振动小、运转平稳；它无活塞机中的活塞和高频振动的进排气阀，故零部件(特别是易损件)少、结构简单易于维修；同时，在转子每转之内常有多次排气过程，所以它输气均匀、压力脉动小，不必设置大容量的储气罐；但其转子加工困难需要专用设备，并且相对运动的机件之间密封问题较难满意解决；另外由于转速高，加之工作容积与吸、排气孔口周期性地通断产生较为强烈的空气动力噪声(属高频噪声范畴)，需采取特殊的减噪消声措施。压缩机基础知识转子式y滑片式螺杆式螺杆压缩机发展历史螺杆压缩机的发展历史由于往复式压缩机在使用过程中，要求用户在使用过程中拥有比较高的技术储备，并且在使用过程中相对的易损件相对较多且维修费用大，在这种情况下寻求一种维修简单且费用较低的实用经济型压缩机来替代往复式压缩机是一种趋势。终于在1934年瑞典教授A.Lysholm发明非对称齿形的双螺杆压缩机原理，60年代由瑞典SRM公司研制成工业产品，70年代初投入大批量生产。我国无锡压缩机厂和上海第三压缩机厂(即今上海压缩机厂)于1965年开始研制螺杆式空气压缩机。而后单螺杆压缩机是在1960年由法国Zimmern发明基本原理基础上，于1962年试制出首台样机，1970年后用于冷冻机行业。螺杆压力输送原理同时在其它领域也得到广泛应用，比如：螺杆泵和注塑机械等领域。到如今，螺杆压缩机起得了长足的发展，目前特别是在空气压缩领域，目前欧美发达国家螺杆空压机的市场占有率超过90%，而目前我国的市场占有率只有40%多，所以发展的空间非常大。螺杆压缩机及其配件螺杆压缩机系统示图系统示图螺杆压缩机系统流程图系统流程图压缩机容调系统图压缩机容调系统图压缩机无容调系统图无容调系统图螺杆水冷系统图螺杆压缩机外形图螺杆压缩机外形图单/双螺杆压缩原理示意图双螺杆示意图单螺杆示意图螺杆压缩机压缩原理螺杆压缩机压缩原理:吸气过程:螺杆式压缩机的进气侧吸气口设计成使压缩室可以充分吸气,当转子转动时，转子齿槽在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子齿槽空间与进气口的自由空气相通，因在排气时齿槽内的空气被全数排出，齿槽处于真空状态，当转至进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入转子的齿槽内，当空气充满了整个齿槽，随着转子的转动，阳转子齿面与阴转子齿槽开始啮合，并逐步完整，直至该齿的啮合线、齿槽间的空气被封闭。压缩及喷油过程:由阴、阳转子和机壳构成的封闭腔，随转子继续转动，其啮合线向排气端移动，即啮合线与排气口间的齿槽容积渐渐减小，其内的气体逐渐被压缩，而使压力逐渐提高，与此同时，润滑油喷入压缩室与空气混合。排气过程:当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时，压缩空气的压力达到最高，压缩空气与润滑油的混合气体一同被排出，直至齿槽完全脱离排气口，此时齿槽容积为零，排气终止，又将进入新一轮的吸气、压缩、排气过程。螺杆压缩机及其配件螺杆压缩机主要部件及定期更换部件a)主要部件电机，主机，空滤器，油气分离器，油气桶，进气控制阀，单向阀，泻放阀，最小压力阀，安全阀，温控阀，油过滤器，空气冷却器，油冷却器，止回阀，轴承等b)定期更换部件空滤器，油气分离器，油过滤器，进气阀组件，温控阀组件，最小压力阀组件，轴承，电磁阀等螺杆压缩机及其配件——主机主机结构示意图螺杆转子示意图螺杆压缩机及其配件——主机基本知识1螺杆转子材料：球墨铸铁，35#和45#中碳钢(调质)2球墨铸铁件：典型的工艺路线是粗铣→精铣→齿面局部硬化3中碳钢件：有两种工艺路线粗铣→调质→精铣(多数厂)。粗铣→调质→精磨(少数厂)。4粗精铣工艺的螺杆，其齿形精度只能达到0.02～0.04mm，齿面粗糙度Ra1.6～3.2μm，采用粗铣精磨工艺的螺杆，其齿形精度可达到0.005mm，齿面粗糙度Ra0.1～0.2μm5螺杆泵转子由于工况恶劣，因此选材比空压机、制冷机的螺杆要好，如选用38CrMoAl、40Cr、20Cr13、16Mn、CrS5的，常需经渗氮硬化(HRc56～60)。也有选用CrNi、CrMo、CrNiMo不锈钢、MnCrS钢等。制造技术一般厂是粗、精铣→氮化。制造技术水平高的采用粗铣→氮化→精磨工艺6目前通用的设计传动比为4:6和5:6较多·阳转子有四或五个等距分布的螺旋形凸肋。阴转子有六个等距分布的凹槽。螺杆压缩机及其配件——主要阀组件螺杆压缩机及其配件——主要阀组件功能简介进气控制阀：在整个系统中是非常关键一个部件，目前主要原理有：止回阀工作原理和碟阀工作原理：其中止回阀工作原理，止回阀是独立的部件，根据工作状态的不同，自动而快速地进行打开和关闭，不给油雾外泻的机会，完善的结构设计将会确保流动阻力达到最小。而蝶阀工作原理是通过伺服汽缸感应压力信号由阀杆控制蝶阀的打开，关闭以及开启的角度，其中的进气孔是在空载启动和停机过程中蝶阀关闭，空气从保压孔进入主机，以确保系统所需的最低压力。螺杆压缩机及其配件——主要阀组件功能简介最小压力阀：确保空压机启动时，润滑油所需的最低压力值，当进口压力值大于预设开启压力值1.5~2bar时，最小压力阀处于全开状态，当出口压力低于设定开启压力1.0~1.5bar时阀门开始闭合，当进口压力低于出口压力0.5~1bar时，阀门完全关闭。螺杆压缩机及其配件——主要阀组件功能简介温控阀工作原理：温控阀可以和油过滤器组合成一体化的组合温控阀，不仅具有一般温控阀的性能，而且具有清洁过滤性能，温控阀有四个阀口一个滤座，进油口E接油气分离器，接收来油，冷却口U接冷却器，将热油排去冷却，回油口R接收冷却后的来油并送至过滤器，E与R1之间的将过滤后的油送往螺杆压缩机，感温元件内装有感温物能在某一预定温度内膨胀或收缩，当油气分离器排油上升到70度时，感温组件推动阀芯克服弹簧下移，油温越高，阀芯的位移直通通道开的越小，当油温达到感温组件的感温范围上限85度时，U全部打开，E和R1之间的通道完全关闭，这时热油全部通过冷却器在回流向R1，当油温下降时，感温组件产生与上述相反的作用，使E和R1之间的通道逐步打开，油温降到70度时，阀芯回到初始位置，U完全关闭，E直通R1直接流往主机从油分桶抽油经温控阀后至冷却器冷却器冷却后的油供给机头热膨胀阀芯螺杆压缩机及其配件——主要阀组件功能简介泻放阀功能原理：泻放阀阀口E与三相电磁阀和容调阀连接，阀口P与油气分离器连接，阀口A放空，当压缩机卸载或停机时，阀口E空气被电磁阀切断，油气分离器内空气由阀口P至A排出，加载时电磁阀打开，泻放阀将自动关闭。螺杆压缩机及其配件——主要阀组件功能简介容调阀功能原理：输入端A接油油气分离器，输出端E接伺服汽缸，侧面节流孔泻放，容调阀内有一锥形活塞，在弹簧力作用下，活塞被压平，保证E端与A端相通，工作状态下，随着输入端A压力增加，输出端E压力先是呈上升趋势，继而下降，随着输入压力的升高，弹簧被顶起，锥形活塞慢慢弹起，输出端压力开始下降，同时碟阀的角度开始变换，以保证用户压力稳定，当输出端E压力降至1bar以下时，碟阀完全关闭。AE螺杆压缩机及其配件——主要阀组件功能简介油气桶的功能：油气桶有油气分离和储油两种功能。压缩后的油气混合物排至油气桶，在油气桶内旋转可以分离出大部分的润滑油；油气桶内存较多的润滑油，避免刚分离出来的热油立即参与下一个循环，有利于降低排气温度。油气桶侧面装有油位指示计。桶上有一加油孔，供加油用，静态润滑油的油位应在油位计上限与下限之间。油气桶下方装有放油（水）球阀，应在每周运转前略微打开球阀，以排除油气桶内的凝结水（因水比油重，沉淀在下部）。一旦有油流出，迅速关闭。由于油气桶的宽大截面积，可使压缩空气流速减小，有利于油滴分离，起到初步除油的作用。螺杆压缩机及其配件——主要阀组件功能简介安全阀当压力开关调节不当或失灵而使油气桶内之压力超过额定排气压力的1.1倍时,安全阀即会跳开泄压。安全阀于出厂前已经调整好，请勿随意动它。螺杆压缩机及其配件——主要阀组件功能简介冷却器水冷式冷却器对环境温度条件不太敏感，且较易控制排气温度，增设软化水处理设施，则冷却器易结垢而阻塞，必须特别注意，通常为管壳式。风冷式冷却器，用冷却风扇将冷空气抽入或排出，通过冷却器冷却压缩空气。风冷式的空压机对环境温度条件较敏感，选择放置场所，最好注意环境的通风条件，（参见现场条件），通常为翅片式。螺杆压缩机及其配件——三滤元件空气过滤器：据科学统计,大气中每立方米约含1.4亿个微粒,且80%的微粒尺寸小于2毫米，在整个螺杆压缩机系统里，空气过滤器是一个比较重要的部件，它的过滤效果的好坏，将直接影响润滑油，机头，油分芯和油滤的使用寿命和使用效果，但目前很多客户还没有引起足够的重视，从微观来看，在同等工况下过滤精度高的滤芯将会极大地提高油分芯和油滤芯的使用寿命，同时将提高油品的