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1、中海石油（中國）有限公司深圳分公司西江作業(yè)區(qū)-HZ25-8DPP淺 談 雙 螺 桿 空 氣 壓 縮 機(jī) 工 作原 理 及 常 見 故 障 HZ25-8 拓夢瑯 2 目 錄 空 氣 壓 縮 機(jī) 的 基 本 概 念 雙 螺 桿 式 空 氣 壓 縮 機(jī) 雙 螺 桿 空 氣 壓 縮 機(jī) 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 工 作 流 程 常 見 故 障 維 保 目 錄 33 空 壓 機(jī) 銘 牌 4 空 氣 壓 縮 機(jī) 的 基 本 概 念 4容 積 式 依 賴 往 復(fù) 運(yùn) 動 部 件 或 旋 轉(zhuǎn) 部 件 在 工 作 腔 內(nèi) 周 期 性 的 運(yùn) 動 ， 使 吸 入 工 作腔 的 等 質(zhì) 量 氣 體 體 積 縮 小 而 提

2、 高 壓 力 ,其 特 點(diǎn) 是 壓 縮 機(jī) 具 有 容 積 可 周 期 變 化 的工 作 腔速 度 式 則 借 助 于 作 高 速 旋 轉(zhuǎn) 的 轉(zhuǎn) 子 ， 使 氣 體 獲 得 很 高 速 度 ， 然 后 在 擴(kuò) 容 器 中急 劇 降 速 增 壓 ， 使 氣 體 動 能 轉(zhuǎn) 變 為 壓 力 能 ,與 此 同 時 氣 體 容 積 也 相 應(yīng) 減 小 。 其特 點(diǎn) 是 壓 縮 機(jī) 具 有 驅(qū) 使 氣 體 獲 得 流 動 速 度 的 轉(zhuǎn) 子 5 雙 螺 桿 式 空 氣 壓 縮 機(jī) 5 雙 螺 桿 空 氣 壓 縮 機(jī) 具 有 一 對 互 相 嚙 合 、 相 反 旋 向 的 螺 旋 形 齒 的 轉(zhuǎn) 子 。

3、 其 齒 面凸 起 的 轉(zhuǎn) 子 稱 為 陽 轉(zhuǎn) 子 ， 齒 面 凹 下 的 轉(zhuǎn) 子 稱 為 陰 轉(zhuǎn) 子 。 隨 著 轉(zhuǎn) 子 在 機(jī) 體 內(nèi) 的旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動 ， 使 工 作 容 積 由 于 齒 的 侵 入 或 脫 開 而 不 斷 發(fā) 生 變 化 ， 從 而 周 期 性 地改 變 轉(zhuǎn) 子 每 對 齒 槽 間 的 容 積 ， 來 達(dá) 到 吸 氣 、 壓 縮 和 排 氣 的 目 的 。 6 雙 螺 桿 式 空 氣 壓 縮 機(jī) 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 6 主 機(jī)機(jī) 殼轉(zhuǎn) 子軸 承 電 機(jī) 系 統(tǒng)電 機(jī)齒 輪 冷 卻 系 統(tǒng)空 氣 冷 卻 器（ 前 冷 卻 器 ）油 冷 卻 器（ 后 冷 卻 器 ）溫 控

4、閥 斷 油 電 磁 閥油 過 濾 器止 逆 閥 分 離 系 統(tǒng)分 離 筒油 分 離 芯回 油 管 氣 路 調(diào) 節(jié) 系統(tǒng)最 小 壓 力 閥放 氣 電 磁 閥空 氣 濾 清 器 控 制 電 路 系統(tǒng)進(jìn) 氣 蝶 閥溫 度 開 關(guān)保 護(hù) 系 統(tǒng) 77 8 一 、 主 機(jī) 排氣 進(jìn)氣 對稱圓錐滾子軸承 錐滾子軸承圓固定的軸封 主轉(zhuǎn)子 （陽轉(zhuǎn)子）從動轉(zhuǎn)子（陰轉(zhuǎn)子） 一體化的齒輪傳動 9 一 、 主 機(jī) 92.軸 承軸 承 是 支 承 陰 、 陽 轉(zhuǎn) 子 ， 并 保 證 轉(zhuǎn) 子 高 速 旋 轉(zhuǎn) 的 零 件 。 其 中 電 機(jī) 端 一般 采 用 滾 柱 軸 承 ， 起 支 撐 作 用 。 其 次 ， 轉(zhuǎn) 子

5、在 旋 轉(zhuǎn) 并 壓 縮 氣 體 時 ， 會產(chǎn) 生 軸 向 推 力 ， 為 了 克 服 這 種 軸 向 力 ， 轉(zhuǎn) 子 的 另 一 端 采 用 斜 柱 軸 承 ，既 克 服 轉(zhuǎn) 子 旋 轉(zhuǎn) 的 軸 向 力 ， 還 承 受 徑 向 力 。 1.機(jī) 殼由機(jī)體、吸氣端座和排氣端座組成，是壓縮機(jī)的主要組成部分。機(jī)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、陽轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)嚙合，可靠地進(jìn)行工作。其端面形狀為形，這與兩個嚙合轉(zhuǎn)子的外圓柱面相適應(yīng)，使轉(zhuǎn)子精確地裝入機(jī)體內(nèi)。在機(jī)體內(nèi)壁面設(shè)有符合轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角要求的徑向吸氣孔口，保證轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)中順利實(shí)現(xiàn)吸氣過程。吸、排氣端座是位于機(jī)體前后兩端的密封

6、連接件，它除作機(jī)體的端面密封外，更重要的是提供了陰、陽轉(zhuǎn)子和支承轉(zhuǎn)子的軸承裝配位置。 10 一 、 主 機(jī) 10 3.轉(zhuǎn) 子實(shí)現(xiàn)變?nèi)菔綁嚎s的主要部件，由陰、陽轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子齒形是用高精度的專用機(jī)床、專用刀具加工而成，是壓縮機(jī)的關(guān)鍵零件之一。轉(zhuǎn)子型線常為單邊非對稱擺線圓弧型線。陰、陽轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)上有以下兩種方式：陽轉(zhuǎn)子與電動機(jī)聯(lián)接為主動轉(zhuǎn)子，傳遞轉(zhuǎn)矩，同時、通過嚙合關(guān)系帶動陰轉(zhuǎn)子(從動轉(zhuǎn)子)旋轉(zhuǎn)。陰、陽轉(zhuǎn)子通過各自的從動齒輪與電機(jī)帶動的主動齒輪嚙合，傳遞轉(zhuǎn)矩。 11 一 、 主 機(jī) 11 噴 油 式 潤 滑 ：潤滑油的流動是由系統(tǒng)內(nèi)的壓差造成。由 于 油 池 內(nèi) 的 壓 力 高 于 噴 射 點(diǎn) 的

7、 壓 力 ， 潤 滑 油在壓力的作用下噴向轉(zhuǎn)子、軸承和齒輪。通 過 潤 滑 油 與 介 質(zhì) 混 合 進(jìn) 入 壓 縮 機(jī) ， 隨 著 介 質(zhì) 的 流動 對 機(jī) 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(qiáng) 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(jī) 械 雜 質(zhì) ， 減 少 磨 損 。但 由 于 噴 油 量 較 大 ， 所 以 必 須 增 設(shè) 潤 滑 油 系 統(tǒng) ， 壓 縮

8、機(jī) 出 口 也 必 須 增設(shè) 油 氣 分 離 器 ， 這 將 增 大 機(jī) 組 的 體 積 和 復(fù) 雜 性 。4.潤 滑 12 二 、 電 機(jī) 系 統(tǒng) 螺桿壓縮機(jī)的主電機(jī)是經(jīng)過特殊設(shè)計和處理的專門用于螺桿機(jī)的專用電機(jī)。英格索蘭公司噴油螺桿壓縮機(jī)的主機(jī)和電機(jī)大多采用法蘭連接，故對電機(jī)法蘭的剛性要求特別高。u 英格索蘭對與其配套的電機(jī)主要有如下要求： 起動轉(zhuǎn)矩大 (負(fù)荷) 起動電流不能增大 電機(jī)溫升不能太高 ( 95C溫升) 絕緣要求高 (級絕緣) 輸出端端蓋剛性要求高 溫升越大，電機(jī)絕緣的老化速度越快。每超過允許的極限溫度5 C，電機(jī)絕緣的壽命將下降一半。油脂的添加應(yīng)注意以下要點(diǎn)： 油脂牌號 間隔

9、周期 添加量 不同牌號的油脂不能混合使用。 13 二 、 電 機(jī) 系 統(tǒng) 電 機(jī)主 機(jī)主動齒輪陰轉(zhuǎn)子主 機(jī) 與 電 機(jī) 連 接 剛 性傳 動 方 式 齒 輪 14 三 、 冷 卻 系 統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)由以下六個部件組成：1. 空氣冷卻器2. 油冷卻器3. 止逆閥4. 溫控閥5. 油過濾器6. 斷油電磁閥 作 用 ： 1.冷 卻 離 開 機(jī) 組 的 空 氣 ； 2.使 得 多 達(dá) 70%的 潤 滑 油 含 量 冷 凝 析 出 。 15 冷 卻 系 統(tǒng) 是 空 氣 壓 縮 機(jī) 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

10、要 靠 冷 卻 系 統(tǒng) 作 熱 交 換 后 帶 走 。 冷 卻 系 統(tǒng) 分 風(fēng)冷 式 和 水 冷 式 兩 大 類 。風(fēng) 冷 式 冷 卻 系 統(tǒng) 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(qiáng) 制 吹 向 冷 卻 器 ， 空 氣 在 流 過 冷 卻 器 散 熱 翅 片 時 ，與 壓 縮 空 氣 或 潤 滑 油 做 熱 交 換 ， 將 熱 量 帶 走 ， 達(dá) 到 冷 卻 壓 縮 空 氣 和 冷 卻 潤滑 油 的 效 果 。使 用 風(fēng) 冷 型 機(jī) 組 需 注 意 ：1、 冷 空 氣 的 溫 度 （ 基 本 等 同

11、于 環(huán) 境 溫 度 ） 很 重 要 ， 不 能 過 高 ， 建 議 不 超過 40 。2、 冷 卻 器 暴 露 于 空 氣 中 ， 翅 片 上 會 沾 上 灰 塵 ， 如 聚 集 灰 塵 太 多 ， 會 嚴(yán) 重影 響 冷 卻 器 換 熱 效 果 。 故 應(yīng) 經(jīng) 常 用 壓 縮 空 氣 將 翅 片 表 面 的 灰 塵 吹 干 凈 。 如情 況 嚴(yán) 重 無 法 吹 干 凈 時 ， 必 須 用 清 潔 劑 清 洗 ， 清 洗 機(jī) 組 零 部 件 時 ， 嚴(yán) 禁 使 用 易 燃 易 爆 、 易 揮 發(fā) 的 清 洗 劑 。清 潔 時 ， 可 拆 開 冷 卻 器 支 架 側(cè) 面 的 蓋 板 ， 使 用 手

12、 持 風(fēng) 槍 向 上 吹 掃 。 三 、 冷 卻 系 統(tǒng) 3.1 油冷卻器 16 作用：h當(dāng) 油 溫 低 于 40 時 ， 油 不 經(jīng) 冷 卻器 直 接 進(jìn) 入 機(jī) 體 。 當(dāng) 油 溫 超 過 55時 ， 該 閥 關(guān) 閉 使 所 有 的 油 通 過 油 冷卻 器 冷 卻 后 再 進(jìn) 入 主 機(jī) 。h 通 過 溫 控 元 件 的 開 啟 度 ， 控 制冷 熱 潤 滑 油 的 混 合 比 例 ， 使 螺 桿 壓縮 的 噴 油 溫 度 控 制 在 最 佳 點(diǎn) 。3.2 溫控閥 三 、 冷 卻 系 統(tǒng) 組成: 溫 控 閥 由 溫 控 元 件 和 閥 體 組 成 。 17 組成: 油過濾器由過濾芯和油過

13、濾器座組成。 作用：h 防止異物進(jìn)入主機(jī)，延長主機(jī)的使用壽命。h 提高潤滑油使用壽命。在過濾器座內(nèi)部有旁通閥，當(dāng)過濾器前后壓差達(dá)到1.05 bar時，旁通閥打開，潤滑油繞過過濾芯旁通過油過濾器，以保證主機(jī)有足夠的冷卻潤滑油。繼電器控制控制的機(jī)組，在過濾器座上還有一壓差開關(guān)。當(dāng)壓差達(dá)到0.9 bar時該開關(guān)動作，儀表板上的油過濾器報警指示燈會量。 油過濾芯更換周期：h出始運(yùn)行150小時更換；h以后累計運(yùn)行2000小時或出現(xiàn)過濾器報警時必須更換。未按時更換油過濾芯將引起油路系統(tǒng)上零部件的損壞，如主機(jī)、溫控閥、斷油電磁閥、油分離芯、液壓缸、負(fù)載電磁閥等。 三 、 冷 卻 系 統(tǒng) 3.3 油過濾器 1

14、818斷油電磁閥油過濾器 三 、 冷 卻 系 統(tǒng) 19 進(jìn)氣采用蝶閥控制的機(jī)組在油過濾器與油分配器之間安裝了斷油電磁閥。 作用：h當(dāng)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時確保向各供油點(diǎn)注油；h當(dāng)機(jī)組停機(jī)時切斷整個油路，以免潤滑油從主機(jī)吸氣口冒出；h減少機(jī)組第二次啟動時的功耗。 形式：h膜片式h活塞式 1. 斷油電磁閥產(chǎn)生故障會造成主機(jī)供油不足而引起排溫高，使機(jī)組無法正常工作，或機(jī)組停機(jī)時大量的潤滑油從主機(jī)的吸氣口冒出。故對于膜片式斷 油電磁閥，應(yīng)及時更換膜片。2. 在拆檢活塞式斷油電磁閥時應(yīng)千萬小心，防止內(nèi)部活塞環(huán)損壞。 三 、 冷 卻 與 潤 滑 系 統(tǒng) 3.4 斷油電磁閥 20 分離系統(tǒng)的組成：1. 分離桶2. 油分

15、離芯3. 回油管 四 、 分 離 系 統(tǒng) 作 用 ：1. 將 壓 縮 空 氣 從 潤 滑 油 中 分 離 出 來 。2. 確 保 潤 滑 油 留 在 系 統(tǒng) 中 。3. 降 低 用 戶 空 氣 管 道 中 的 含 油 量 。 21 油分離器是 螺桿壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其內(nèi)部安裝高效的油氣分離芯，經(jīng)此分離芯分離后的壓縮空氣含油量通常為3 - 5 ppm.油分離器除了進(jìn)行油氣分離外，兼有儲存潤滑油的功能。油氣分離器分離分為二部分，分別稱作為初級分離和次級分離。 初級分離：利用離心力的原理，將所有液態(tài)的潤滑油留在隔板以下，只有極少量的氣態(tài)油霧隨壓縮空氣儀器穿過隔板中間的小孔進(jìn)入次級分離區(qū)域。 次級

16、分離： 由油分離芯內(nèi)部的纖維層和金屬擋板進(jìn)行過濾、截留和凝聚，將氣態(tài)油霧變?yōu)橐簯B(tài)流到芯子底部，通過回油系統(tǒng)返回主機(jī)。 四 、 分 離 系 統(tǒng) 4.1 油分離器 22 采用二級凝聚式油分離芯。它由二個緊靠在一起的同心纖維圓筒組成，各自由鋼絲網(wǎng)支承。氣流進(jìn)入油分離芯子后，油氣凝聚在纖維上形成液滴，這液滴結(jié)集在外層第一級凝聚纖維筒上，然后落到油分離器里。那部分凝聚在第二級內(nèi)層上的油滴匯集在分離芯子的底部，經(jīng)過回油管路中過濾網(wǎng)、節(jié)流接頭回到主機(jī)壓縮腔內(nèi)。 四 、 分 離 系 統(tǒng) 4.2 油分離芯 23 回油管由一裝于油分離器蓋上的插入到油分離芯底部的直管、帶有過濾網(wǎng)的回油過濾器以及回油管節(jié)流孔接頭組成

17、。過濾網(wǎng)和節(jié)流孔的堵塞，會造成壓縮空氣含油量的增加。因而，定期清洗過濾網(wǎng)和節(jié)流孔是非常重要的工作?；赜椭惫艿陌惭b應(yīng)符合規(guī)范，直管離油分離芯底部的距離應(yīng)控制在所要求的范圍，以避免壓縮空氣含油量增大或頂穿底部。四 、 分 離 系 統(tǒng) 4、3 回油管 24 組成：1. 最小壓力閥2. 空氣濾清器3. 放氣閥 五 、 氣 路 系 統(tǒng) 25 作用：h 設(shè)置壓縮機(jī)的最小供氣壓力(4.0bar)，防止分離器受低壓沖擊，保持其壓力h 減小氣體流動速度，確保由分離效果；h 保證系統(tǒng)壓力，以滿足自身油路循環(huán)的需要；h 阻止管網(wǎng)壓力在機(jī)組卸載或停機(jī)時進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。五 、 氣 路 系 統(tǒng) 5、1 最小壓力閥 加 載

18、狀 態(tài) 卸 載 狀 態(tài) 2626放氣電磁閥 最小壓力閥五 、 氣 路 系 統(tǒng) 2727 繼電器控制機(jī)組采用復(fù)式放氣閥系統(tǒng)。該系統(tǒng)由主放氣閥和冷態(tài)起動放氣閥、冷態(tài)起動溫度開關(guān)和控制繼電器組成。主放氣閥(3SV)是常開電磁閥，通過正常/卸載撥動開關(guān)(1RS)或壓力開關(guān)(1PS)來控制。冷態(tài)起動放氣閥(8SV)也是一種常開電磁閥，通過正常/卸載撥動開關(guān)(1RS)、壓力開關(guān)(1PS)或冷態(tài)起動溫度開關(guān)(4TS)控制。壓縮機(jī)開車之初，機(jī)組處于冷態(tài)，在空載運(yùn)行時，如果潤滑油的噴油溫度低于50C，那么，此時主放氣閥(3SV)打開，而冷態(tài)起動放氣閥(8SV)將一直保持關(guān)閉狀態(tài)。這樣直到壓縮機(jī)的溫度達(dá)到其最小預(yù)

19、熱溫度 50C，分離器中壓力增加到接近3.4bar，以滿足其然后需要。五 、 氣 路 系 統(tǒng) 5.2 放氣電磁閥 28 作用：將進(jìn)入主機(jī)的空氣顆粒、灰塵等雜物先進(jìn)行過濾。標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)氣過濾五 、 氣 路 系 統(tǒng) 5.3 空氣濾清器 29 六 、 控 制 電 路 系 統(tǒng)作用：將進(jìn)入主機(jī)的空氣顆粒、灰塵等雜物先進(jìn)行過濾。6.1 進(jìn)氣蝶閥 主機(jī)高溫保護(hù)-溫度開關(guān) 過流保護(hù)-主電機(jī)熱繼電器1OL 風(fēng)扇電機(jī)熱繼電器2OL(M37) 壓力容器保護(hù)-安全閥6.2 保護(hù)系統(tǒng) 主機(jī)排氣溫度開關(guān)（1ATS）119 主機(jī)軸承溫度開關(guān)（5TS）1096.3 溫度開關(guān) 3030 工 作 流 程 3131 工 作 流 程 3

20、2 故障現(xiàn)象:機(jī)組排氣溫度高(超過100 C)h 機(jī)組冷卻劑液位太低(應(yīng)該從油窺鏡中能看到，但不要超過一半)；h 油冷卻器臟；h 油過濾器芯堵塞；h 溫控閥故障(元件壞)；h 斷油電磁閥未得電或線圈損壞；h 斷油電磁閥膜片破裂或老化；h 風(fēng)扇電機(jī)故障；h 冷卻風(fēng)扇損壞；h 排風(fēng)管道不暢通或排風(fēng)阻力(背壓)大；h 環(huán)境溫度超過所規(guī)定的范圍(38C 或 46C)；h 溫度傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組)；h 壓力表是否故障(繼電器控制機(jī)組)。 常 見 故 障 33 故障現(xiàn)象:機(jī)組油耗大或壓縮空氣含油量大h 冷卻劑量太多；h 回油管堵塞；h 回油管的安裝(與油分離芯底部的距離)不符合要求；

21、h 機(jī)組壓力太低；h 油分離芯破裂；h 機(jī)組有漏油現(xiàn)象；h 冷卻劑變質(zhì)或超期使用。 常 見 故 障 34 故障現(xiàn)象:機(jī)組壓力低h實(shí)際用氣量大于機(jī)組輸出氣量；h放氣閥故障(加載時無法關(guān)閉)；h進(jìn)氣閥故障；h液壓缸故障；h負(fù)載電磁閥(1SV)故障h最小壓力閥卡死；h用戶管網(wǎng)有泄漏；h壓力設(shè)置太低；h壓力傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組)；h 壓力表故障(繼電器控制機(jī)組)；h壓力開關(guān)故障(繼電器控制機(jī)組)；h壓力傳感器或壓力表輸入軟管漏氣； 常見故障 35 故障現(xiàn)象:機(jī)組排氣壓力過高h(yuǎn) 進(jìn)氣閥故障；h 液壓缸故障；h 負(fù)載電磁閥(1SV)故障；h 壓力設(shè)置太高；h 壓力傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組)；h 壓力表故障(繼電器控制機(jī)組)；h 壓力開關(guān)故障(繼電器控制機(jī)組)。常見故障 3636 維 保 目 錄