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1、喷油式螺杆空气压缩机 结构原理及常见故障 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
2、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 一 喷油螺杆式空压机概述 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
3、 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 三 螺杆压缩机压缩原理 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 三 螺杆压缩机压缩原理 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 三 螺杆压缩机压缩原理 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
4、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 油气分离器去除油分后 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 四 系统流程及组件功能简介 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
5、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 四 系统流程及组件功能简介 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
6、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 四 系统流程及组件功能简介 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
7、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 四 系统流程及组件功能简介 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
8、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 四 系统流程及组件功能简介 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
9、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 四 系统流程及组件功能简介 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
10、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 二 润滑油系统流程 1 喷油流程说明 四 系统流程及组件功能简介 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
11、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 四 系统流程及组件功能简介 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
12、交换后 水将油和空气的热量带走 三 冷却系统 四 系统流程及组件功能简介 项 目故 障 情 形可 能 发 生 原 因排 除 对 策 1排气温度低于70 1 冷却水量太大 2 环境温度太低 3 空车太久 4 温度传感器故障 5 热控制阀故障 1 调整冷却水之出口阀 2 减少冷却器散热面积 3 增加空气消耗量 4 调整或更换温度传感器 5 更换热控制阀 2 空气中含油份高 润 滑油添加周期短 1 油面太高 2 回油管路阻塞 3 回油止回阀损坏 4 排气压力太低 5 油细分离器破损 失效 6 压力维持阀弹簧疲劳 7 油细分离器芯管O圈破 损 1 检查油面并适当排放 2 拆卸清洁 3 更换 4 调整压
13、力开关至设定值 5 更换新品 6 更新弹簧 7 更换 五 常见故障及解决方法 项 目故 障 情 形可 能 发 生 原 因排 除 对 策 3 排气温度高 空压 机自动跳闸 1 润滑油量不足 2 冷却水量不足 3 冷却水温度高 4 环境温度高 5 冷却器不清洁或堵塞 6 润滑油规格不正确或 变质 7 热控制阀故障 8 油过滤器堵塞 9 前置过滤器堵塞 10 冷却风扇故障 11 温度传感器故障 1 检查油位 若油量不 足 请停车加油 2 检查进出水管温差 3 检查进水温度 4 改善环境 降低室温 5 检查进出口温差 正 常温差为5 8 如 低于 则以低压空气 清洁或拆下用药剂清 洗 6 检查油号 更
14、换油品 7 检查油是否经过油冷 却器冷却 若无则更 换热控阀 8 更换 9 清洁 10 检修或更换 11 检修或更换 五 常见故障及解决方法 项 目故 障 情 形可 能 发 生 原 因排 除 对 策 4无法全载运转 1 压力传感器故障 2 泄放电磁阀故障 3 进气阀动作不良 4 压力维持阀动作不 良 5 控制管路泄漏 6 电气线路故障 1 检修或更换 2 检修或更换 3 拆卸清洗后加注润 滑油脂检查控制管 路是否畅通 4 拆卸后检查阀座及 止回阀片是否磨损 如磨损更换 5 检查泄漏位置并锁 紧 6 检修或更换 5 无法空车 空车时 压力仍保持工作压 力或继续上升 安 全阀动作 1 压力传感器失
15、效 2 进气阀动作不良 3 泄放电磁阀失效或 泄放管路阻塞 4 电气线路故障 1 检修或更换 2 拆卸清洗后加润滑 油脂 3 检修或更换 4 检修或更换 五 常见故障及解决方法 项 目故 障 情 形可 能 发 生 原 因排 除 对 策 6 压缩机风量低于正 常值 1 进气过滤器堵塞 2 进气阀作动不良 3 油细分离器堵塞 4 泄放电磁阀或管路 泄漏 1 清洁或更换 2 拆卸清洗后加润滑 油脂 3 更换 4 检修 必要时更换 7空 重车频繁 1 管路泄漏 2 压力开关故障 3 空气清耗量不稳定 4 压力维持阀泄漏 1 检查泄漏位置并锁 紧 2 检修或更换 3 增加储气罐容量 4 检修或更换 8 停机时油雾从空气 过滤器冒出 1 进气阀关闭不严或 卡死 2 重车停机 3 压力维持阀泄漏 4 泄放电磁阀故障 5 止回阀故障 1 检查进气阀 如卡 住 拆卸清洁后加 润滑油脂 2 避免重车停机 3 检修或更换 4 检修或更换 5 检修或更换 五 常见故障及解决方法
