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螺杆式空气压缩机的概述

酒泉螺杆空压机可移动的，螺杆式空气压缩机的核心部件是压缩机主机，是容积式压缩机中的一种，空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程。因此，双螺杆转子的型线技术决定着螺杆式空气压缩机产品定位的档次。螺杆式空气压缩机是喷油单级双螺杆压缩机，采用高效带轮(或轴器)传动，带动主机转动进行空气压缩，通过喷油对主机压缩腔进行冷却和润滑，压缩腔排出的空气和油混合气体经过粗、精两道分离，将压缩空气中的油分离出来，zui后得到洁净的压缩空气。空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，此时压缩排出的含油气体通过碰撞、拦截、重力作用，绝大部份的油介质被分离下来，然后进入油气精分离器进行二次分离，得到含油量很少的压缩空气，当空气被压缩到规定的压力值时，zui小压力阀，排出压缩空气到冷却器进行冷却，zui后送入使用系统。

酒泉螺杆空压机可移动的空压机是各种工厂、筑路、矿山及建筑行业的*设备，主要用来提供*的具有一定压力的压缩空气，例如给气动阀供气，给需要一定压力气体的工艺流程提供气源。空压机有很多种类，如螺杆式空压机、活塞式空压机、离心式空压机、涡旋式空压机等等，而螺杆式空压机的市场潜力*，并在很多行业得到广泛的运用。空压机在其控制中采用加载—卸载阀来控制空压机的供气，由于用气设备的工作周期或是生产工艺的差别，使得用气量发生波动，有时会造成空压机频繁加载、卸载。空压机卸载后仍然工频运转，不仅浪费电能而且增加设备的机械磨损，并且加载是一个突然的过程，会对设备和电网造成较大的冲击。因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果。本文主要讲述台安空压机控制器CCAC-M与东元7200GS变频器组成的控制系统在螺杆式空压机上的应用。在空气压缩机控制系统中，采用空压机后端出气管道上安装的压力传感器来控制空气压缩机的压力。空压机启动时，加载电磁阀处于关闭状态，加载气缸不动作，变频器拖动电机空载运行，一段时间（可有控制器任意设定，在此设置为10S）后，加载电磁阀打开，空压机带载运行。当空气压缩机启动运行后，如果后端设备用气量较大，储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力传感器发出卸载信号，加载电磁阀停止工作，进气口滤清器关闭，电机空载运行螺杆式空压机优点：可靠性高 螺杆式空压机零部件少，没有易损件，因而它运转可靠，寿命长，大修间隔期可达4-8万小时。

操作维护方便 操作人员不必经过专业培训，可实现无人值守运转。

动力平衡性好 螺杆式压缩机没有不平衡惯性力，机器可平稳地高速工作，可实现无基础运转。

适应性强 螺杆式压缩机具有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力的影响，在宽广范围内能保证较高的效率。

多相混输 螺杆压缩机的转子齿面实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液气体，含粉尘气体，易聚合气体等。

高性能、高效率

空压机设备-螺杆式空气压缩机采用高容量压缩组件，其转子外圆速度低而且达到注油，实现了高效率、高可靠性。康普艾的设计确保系统温度及压缩空气温度极低。保证所有部件均达到冷却效果及zui高使用寿命。

免维护、高度可靠和高效率的驱动理念

空压机设备-螺杆式空气压缩机通过高效传动系统以适合用途的速度驱动压缩组件。正常操作期间*无需维护。

维护费用低 空压机设备-螺杆式空气压缩机*的压缩机设计节省了不必要的维护费用。所有零部件均采用长寿命设计，大尺寸的入口过滤器、油过滤器和精细分离器确保压缩空气质量。所有油过滤器以及22kW(30hp)以内各型号的分离器组件均为离心式启闭，维修时间进一步减少。“速达维修点”使维修工作能在数分钟内完成，停机时间和维修费用大大减少。

内置智能控制

欲降低运行费用，精密的操作控制*。所有康普艾旋转螺杆式压缩机均装有智能控制系统，其控制菜单简便易用。

按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。活塞式空气压缩机--现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机)，离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。下面是各种压缩机的定义。凸轮式，膜片式和扩散泵等压缩机没有列入其中，是因为它们用途特殊而尺寸相对较小。

容积式压缩机--直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。

往复式压缩机--是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内作往复运动。

回转式压缩机--是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。

滑片式压缩机--是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。

液体-活塞式压缩机--是回转容积式压缩机，在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出。

罗茨双转子式压缩机--属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。

螺杆压缩机--是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。

速度型压缩机--是回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。

离心式压缩机--属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速。主气流是径向的。

轴流式压缩机--属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。

混合流式压缩机--也属速度型压缩机，其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。

喷射式压缩机--利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体，然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。

双螺杆空气压缩机具有优良的可靠性能，机组重量轻、震动小、噪声低、操作方便、易损件少、运行效率高是其zui大的优点。

螺杆式空压机工作原理

以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理，如图1所示为单螺杆空气压缩机的结构原理图。螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。

采用变频器可通过改变螺杆转子转速的方式来改变排气量，当用气量发生变化时，变频器改变转速的方式调节空压机的排气量，达到排气压力恒定不变，并节约能源的目的。

工作原理 

螺杆压缩机的工作循环可分为吸气过程（包括吸气和封闭过程）、压缩过程和排气过程。随着转子旋转每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环，为简单起见我们只对其中的一对齿进行研究。

螺杆空压机的构成 

一台喷油螺杆空压机组主要由主机和辅机两大部分组成，主机包括螺杆空压机主机和主电机，辅机包括进排气系统、喷油及油气分离系统、冷却系统、控制系统和电气系统等。 

在进排气系统中，自由空气经过进气过滤器滤去尘埃、杂质之后，进入空压机的吸气口，并在压缩过程中与喷入的润滑油混合。经压缩后的油气混合物被排入油气分离桶中，经一、二次油气分离，再经过zui小压力阀、后部冷却器和气水分离器被送入使用系统。 

在喷油及油气分离系统中，当空压机正常运转时，油气分离桶中的润滑油依靠空压机的排气压力和喷油口处的压差，来维持在回路中流动。润滑油在此压差的作用下，经过温控阀进入油冷却器，再经过油过滤器除去杂质微粒后，大多数的润滑油被喷入空压机的压缩腔，起到润滑、密封、冷却和降噪的作用；其余润滑油分别喷入轴承室和增速齿轮箱。喷入压缩腔中的那一部分油随着压缩空气一起被排入油气分离桶中，经过离心分离绝大多数的润滑油被分离出来，还有少量的润滑油经过滤芯进行二次分离，被二次分离出来的润滑油经过回油管返回到空压机的吸气口等低压端。

注意： 

1. 压缩机排气口处需装一个截止阀，但禁止安装止回阀；

2. 压缩机排气口处接管禁止缩小口径； 

3. 压缩机冷却空气排风管禁止缩小口径，且尽量缩短排风管长度；

4. 建议压缩机排气口接管的zui低处安装自动疏水器；

5. 尽量将储气罐安装在压缩机与后处理设备之间；

6. 干燥机和管道过滤器应加装旁通管路，以利于检修。   

二． 检查压缩机外观和内部零件是否有明显损坏，油位是否正常；  

三．检查压缩机电源进线的线径和自动空气开关是否符合该型号压缩机的要求， 电源进线接线端子是否紧固（如有必要请重新紧固接线端子）；  

注意：  客户如果选用熔断器，则其必须加装断相保护器！  

四．打开压缩机排气口处的截止阀；  

五．合闸送电，检查进线电压是否符合压缩机的要求，三相电源是否正常，压缩 机内部控制变压器设定是否符合进线电压（如果需要，请断电重新设定）；   

六．检查电子定时器设定值是否与该压缩机相符；  

七．启动压缩机，检查主电动机的旋转方向，如果转向错误，必须立即用紧急停 机按钮关停压缩机；      

注意：  若转向错误，则即使运行时间很短（约2秒）也会使压缩机受到严重损坏或间接损坏。  

八．正式启机，检查压缩机的温度和压力显示状态；按客户要求重新设定伺服阀 和压力开关的动作值，运行30分钟后停机，检查是否有油、气漏泄，油位是否正常；   九．重新启动压缩机，调整运行压力在工作压力附近，运行一小时，检查运行温 度是否正常，同时培训客户有关压缩机运行保养的基本常识

螺杆空压机的油气分离器元件有多种称呼，如油气分离 器、油细分离器、油精分离器等，业内一般简称其为油分。油分都是有寿命的，因为在它分离机油和压缩空气的同时，杂质也滞留在它的过滤材料上，堵塞过滤微孔，致使阻力过大，空压机耗电量增加，不利于节能减排，所以当油分堵塞到一定压差值后需要更换。   

1、油气分离器一般会产生堵塞故障。如果发现油气过滤器堵塞现象，可能是以下原因导致：   

（1）空压机周围环境。空压机周围环境中带有腐蚀性气体，如有些场合会有硫化物、天那水、清洗用的化学剂等挥发在空气中。机器的高温本身就加速了机油的氧化，一旦这些气体进入空压机系统与机油发生化学反应，从而产生积碳和油泥等，一部分杂质进入机油循环系统被机油过滤器拦截，另一部分杂质随之油气混合物上升到油分，在气体通过油分时，这些杂质滞留在油分滤纸上，把过滤孔堵塞，油分的阻力慢慢增大，致使油分在较短时间内就需要提前更换。如果因不适合使用环境，可选用重型空气过滤器或将空压机的吸气引导到有清洁空气的地方。

（2）未使用合格的空滤、油滤、机油，一种或者多种情况都存在。过滤精度差的空滤会让部分空气中的粉尘颗粒无法被拦截，会直接进入空压机系统，油滤和油分负荷过大，导致堵塞；进入空压机系统的杂质、油氧化物、磨损的金属颗粒等由于油滤过滤精度差，一部分拦截在油滤过滤层上，另一部分杂质一直在机器内循环直*升到油分，分离后滞留在油分的过滤层中，导致油分过早被堵塞；抗氧化性差的机油不宜使用，即使工作时间较短，也会产生积碳和胶状物，将油分堵塞。压缩空气中的固体粒子经过油分芯时滞留在过滤层中，这就导致油分芯压差（阻力）不断增加。随着油分芯使用时间增长，当油分芯压差达到0.08到0.1MPa时，滤芯必须更换，否则会增加空压机运行成本（耗电）或管道压力不足。  

（3）空滤连接主机进气口之间的管路上有泄漏。造成泄漏的常见原因有：空滤没有安装好；空滤总成的接触面积不平；空滤与总成的接触面有脏物附着在上面，导致泄漏；空滤表面的弹性接触垫放歪了；空滤或空滤总成破裂等。  

（4）油分滤材上水分过多使滤材发胀微孔收缩，使油分的有效分离面积减少，导致油分阻力增大，提前堵塞。  

2、空压机油分偶尔还会产生另一种非常严重的安全事故，其产生原因有以下几点：    （1）油气分离芯本身不会燃烧着火，必须有附带条件——火种和助燃气体才会燃烧着火。   

（2）油气分离芯所产生的静电并不容易产生火种，因为压缩空气穿过玻纤后产生静电，静电要散到空压机的外壳处才能起作用，它的作用是吸附不规则运动的细小油颗粒在纤维上，越吸越多就会产生大油颗粒，利用油的重量比空气的重量重，下降到油气分离芯的底部，重新回到润滑系统上。这是一种布朗运动，如果静电散不走就不能起到布朗运动的原理，所以油气分离芯的垫片上要加导电片，因此静电并不是燃烧着火的原因。   

（3）油气分离芯燃烧的一种条件已经具备——助燃气体也就是压缩空气，另一个条件是出现火种。产生火种有这几种原因

a.物体碰撞产生火种，物体是指锈铁、炭积、焊渣，或是金属件磨损的金属颗粒等。   

b.空压机机油很关健，机油的闪点是否达到要求，它的抗氧化能力是否达标？机油在受压下不断在变化，在80度和100度的条件下机油的气化量都不一样，在100度的气化量是80度的10倍。所以空压机机油的气化量越大，产生的炭积就越多，炭积不断受到空压机的温度影响，就不断加温直到产生火种。

c.空压机的保压阀是否有损坏，如果损坏时几台空压机同时在使用，就容易产生气体相击，zui容易产生火种。  

空压机油分都是有寿命的，因为在它分离机油和压缩空气的同时，杂质也滞留在它的过滤材料上，堵塞过滤微孔。只是阻力过大，致使空压机耗电量增加，不利于节能减排，所以当油分堵塞到一定压力，必须更换。一般油过滤器前后的压差为0.105～0.140MPa，当大于规定值时就应及时更换，具体更换时间为初次使用运行累计50～150h，以后每1000～2000h将需更换。如果空压机每年运行的时间少于额定时间，滤芯也应在换油时一起换掉。更换时将油过滤器中的脏油放掉，清洗过滤器内部。安装滤芯时应注意检查过滤器中的密封圈或垫片，严防密封不严产生油的旁通，使过滤器失效

3、另有一种故障是油气分离器破裂。   

油气分离器破裂表现为空压机中机油被压缩空气带走，管道过滤器的排水管中带油，空压机油位降低，被迫紧急停机予以更换。从故障看，因使用的油气分离器脏了，进行油气分离时压缩空气的穿透阻力加入、气压升高，zui后导致油气分离器破裂螺杆式或者滑片式空压机等喷油、滴油润滑空压机，窜油、费油厉害，很有可能是油气分离器滤芯已经失效或者破损，俗称飞油，可能需要更换油气分离器滤芯、相关位臵的密封件如O型圈、密封垫等。还有一种可能就是油分回油滤网或阀堵塞、管路破损，分离后的油无法回到吸气端，造成润滑油损失我们在实际操作过程中，经常发现润滑油油耗增大，但不知道为何。实际一些影响空压机储油罐油位的工作条件和临界条件，比如油的挥发过程﹑预分离和回油系统的效果都会导致不同时间的耗油量增大。例如，回油管堵塞会引起分离出的油积聚在油气分离芯的干端。积油的数量级和已积聚的油量有关。储油罐内油位过高也会产生相似的后果，如果在油和气之间暂时或*不能形成显著的隔离区域，会损害油滴的预分离效果，也会增加油气分离芯下游空气中的残油率。当油温较低或使用挥发较慢的润滑油时，过量地加油也会导致大量的油泡沫透过油分离芯，油气分离芯势必会增加耗油量。储油罐在空压机内起到的作用是储存空压机机油；缓冲压缩空气的流速；是油气分离芯前级液态油的分离作用。储油罐是油气分离芯处理含油量的决定因素，品牌不同空压机的储油罐设计参数都不一样，合理的设计才能降低能源的损耗。   

维修人员遇到设备发生故障时，一定要对设备故障的原因追根寻源，不能简单地头痛医头，脚痛医脚

具体表现为：

1、有异响，空压机在运转中，螺杆摩擦发出的声音很大，因为轴承间隙过大导致主体运转不平衡。

2、温度过高，一般都在100度以上运行。

3、电流过大，在检查电机*的情况下，可断定机头的故障。

4、螺杆压缩机主机出气量小，这个是因为断面间隙过大，需要螺杆空压机大修。

5、积碳，因为长时间油高温变质，轴承得天到充分润滑。

在各种往复活塞压缩机中，zui典型、应用zui广的是各种曲轴驱动往复活塞压缩机。为单作用无十字头的往复活塞空气压缩机。旋转的曲轴通过连杆带动活塞沿气缸内壁面作往复直线运动。当活塞向下运动时，包含在活塞端面与气缸之间的工作容积增大而形成真空，这时经过空气滤清器的空气推开吸气阀而被吸进气缸。当活塞作反向行程运动时,吸气阀关闭,封闭在气缸内的气体受到压缩，且随着容积的减小而压力不断提高。当压缩气体的压力达到略高于排气管内空气压力和排气阀弹簧的阻力时，气体即推开排气阀而进入排气管。用来控制气体吸入和排出气缸的部件称气阀，它在压力差和弹簧力的作用下自行启闭，故称自动作用阀。为了防止气缸内的气体向外泄漏，活塞上设置金属的或非金属的起密封作用的活塞环。采用活塞环时，气缸内必须用油润滑，防止过大的摩擦、磨损、泄漏和过高的排气温度。在需要不含油的压缩气体或气体不能与油相接触的场合，采用无油润滑压缩机。*类无油润滑压缩机采用耐磨性好的材料活塞环和填料。这种材料具有自润滑性，在工作时无需用油润滑。自润滑材料可取石墨产品、浸渍巴氏合金（见滑动轴承材料）、铝青铜、银或人造树脂等；也可取聚四氟乙烯，填充玻璃纤维、石墨、陶瓷材料、青铜和二硫化钼等材料，这些都是应用zui广泛的自润滑材料。第二类无油润滑压缩机是利用曲折（迷宫）的原理，在活塞圆周表面上（有时还在活塞圆周表面对应的气缸表面上）制成一系列串联的阻流通道，以阻止气缸内的气体沿活塞与气缸间的间隙向外泄漏。这类无油润滑压缩机称为迷宫压缩机。第三类无油润滑压缩机是隔膜压缩机。