螺杆式压缩机属容积式压缩机,因其具有结构紧凑、造价低、维修费用低、噪音低、气体输送没有波动等特点,应用日趋广泛。目前已经形成了Ingersoll-Rand(英格索兰),Atlas-Copco(阿特拉斯-科普柯),SULLAIR(寿力),Gardner Denver(丹佛),Quincy(昆西), Kaeser(凯撒),CompAir(康普艾),Boge(伯格)等世界著名螺杆式压缩机制造商。
压缩机油的选择与被压缩气体介质有很大关系,主要是考虑到部分气体对压缩机油的溶解稀释作用,会造成压缩机油粘度的下降,因此选择的特殊性很大。下面我们重点介绍螺杆式压缩机在压缩空气介质方面的工作状态、故障分析等与润滑相关内容。
螺杆式空气压缩机的润滑方式分为有油润滑和无油润滑,目前仍然是以有油润滑方式为主,采用滴油式或喷油式方式,而喷油式是螺杆式压缩机中应用最广的一种形式。在这种润滑方式中空气和压缩机油接触密切,它们的工作状态和流程见下图。
螺杆式空气压缩机的工作示意图
1.进气过滤器 2.多功能进气控制阀 3.注油管路 4.压缩机机头\转子室 5.油气预分离器罐 6.精细油气分离器 7.最小压力止回阀 8.油冷却器 9.压缩空气冷却器 10.油过滤器 11.温控阀 12.清洁口
上图示可简单描述为:空气压缩机从外界大气中吸入空气,通过滤网进行预过滤进入机箱内部再通过进气过滤器①过滤,进入多功能进气控制阀②,接着进入转子室④进行压缩,转子由马达驱动。精确控制一定量的压缩机油持续不断地注入转子室④,对旋转的螺杆进行润滑冷却,并起到密封作用。压缩完毕后,含油的空气被排出机头,经过法兰连接直接进入油气分离器⑤、⑥将油与压缩空气分离,被分离出来的油在油冷却器⑧中被冷却,流经油过滤器⑩重新回到注入口。分离后的压缩空气通过旋入式精细油气分离器⑥,过滤掉部分油质,使压缩空气中的含油量只有1~3mg/m3,然后经过最小压力止回阀⑦回到空气冷却器⑨冷却,冷却后的压缩空气经过一个截止阀进入用气系统。温控阀在整个运行过程中控制正常的油温,保证螺杆式压缩机在所有的运行阶段都以最佳的温度工作。
在螺杆式空气压缩机的润滑中,压缩机油是直接加注到压缩机吸气口的空气中的,润滑油在高温高压下与空气长期接触,从上面所述的螺杆式空气压缩机的工作状态和润滑油的行程可以看出,在此过程中压缩机油起到润滑、冷却、密封的作用,润滑部件包括转子、轴承、轴承密封、驱动齿轮等,压缩机油同时在循环过程中带走压缩产生的热量,密封两个相互旋转转子与壳体之间的微小配合间隙。因为压缩机油在整个过程中的冷却作用比较重要,以至于部分OEM制造商直接将压缩机油称为冷却剂。
看图识故障:
变色 油泥 磨痕
图示:转子表面出现的褐色涂层
上图转子表面出现的褐色涂层,靠近轴承端的转子还出现磨损,表明无油或油品供应量不足,螺杆压缩机的转子室未得到充分润滑。通常情况下,没有连续润滑油流动的情况下,压缩机启动几分钟,转子就会非常热,而且会迅速使转子、轴承、及转子室等接触部件出现磨损。
造成这种状况的原因包括:油箱油量不足,油的循环管路破损或者堵塞,包括过滤网的堵塞和油泵的失效。
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图示:螺杆式空压机内部的油泥
上图表明螺杆压缩机出现大量油泥,造成这种严重后果的原因包括:
1.油品的质量较差,抗氧化性能差,不能满足高温、高速、长时间运转,易氧化变质生成漆膜、油泥、胶质等氧化产物;
2.油品长时间未更换,或者配套的机油滤芯、空气滤芯未及时更换或已破损;
3.空气中含有酸性或其它碳氢气体等化学活性气体,与压缩机油发生化学反应;
4.压缩机高温自动关闭阀失效,造成排气温度过高,油品氧化加重;油品的回流冷却器效率下降等原因。
图示:转子表面的颗粒磨痕
上面两张图是螺杆式空气压缩机转子室受到固体颗粒污染物后,在转子表面显现出明显的磨痕。
在压缩机工作状态,每分钟要吸入大量的空气,如果空气滤芯破损,或者空气滤芯堵塞,空气中的灰尘会从破损处进入转子室,转子快速旋转时,固体颗粒便造成转子表面的划痕。
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