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壓縮機油:螺杆空压机的基本結構、工作原理及构成

来源:    作者:    发布时间:2012-11-12 11:24    浏览量:201

      螺杆压缩机是由瑞典皇家工学院教授Lysholm于1934年发明的。由于设计、制造水平的限制,六十年代以前螺杆压缩机发展比较缓慢;六十年代初喷油技术被引入螺杆压缩机,降低了螺杆转子型线加工精度的要求,同时对机组的噪声、结构、转速等产生了有利影响。目前喷油螺杆压缩机已成为空气动力、制冷空调行业中的主要机型,在中等容积流量的空气动力装置及中等制冷量的制冷装置中,螺杆压缩机在市场上已占领先地位。

 

一、 基本結構

 

通常我们所说的螺杆压缩机即指双螺杆压缩机,它的基本結構如上图所示。在压缩机的主机中平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子,通常把节圆外具有凸齿的转子(从横截面看),称为阳转子或阳螺杆;把节圆内具有凹齿的转子(从横截面看),称为阴转子或阴螺杆。一般阳转子作为主动转子,由阳转子带动阴转子转动。转子上的球轴承使转子实现轴向定位,并承受压缩机中的轴向力。转子两端的圆锥滚子推力轴承使转子实现径向定位,并承受压缩机中的径向力和軸向力。在壓縮機主機兩端分別開設一定形狀和大小的孔口,一個供吸氣用的叫吸氣口;另一個供排氣用的叫排氣口。

 

二、 工作原理

螺杆壓縮機的工作循環可分爲吸氣過程(包括吸氣和封閉過程)、壓縮過程和排氣過程。隨著轉子旋轉每對相互齧合的齒相繼完成相同的工作循環,爲簡單起見我們只對其中的一對齒進行研究。

1、 吸氣過程

     

              (a) 吸氣過程                                       (b) 封閉過程

 

随着转子的运动,齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积,这个齿间容积的扩大在其内部形成了一定的真空,而此时该齿间容积仅仅与吸气口连通,因此气体便在压差作用下流入其中。在随后的转子旋转过程中,阳转子的齿不断地从阴转子的齿槽中脱离出来,此时齿间容积也不断地扩大,并与吸气口保持连通。随着转子的旋转齿间容积达到了最大值,并在此位置齿间容积与吸气口断开,吸氣過程结束。

吸氣過程结束的同时阴阳转子的齿峰与机壳密封,齿槽内的气体被转子齿和机壳包围在一个封闭的空间中,即封閉過程。

1、 壓縮過程

  

 

随着转子的旋转,齿间容积由于转子齿的啮合而不断减少,被密封在齿间容积中的气体所占据的体积也随之减少,导致气体压力升高,从而实现气体的壓縮過程。壓縮過程可一直持续到齿间容积即将与排气口连通之前。

 

3、 排氣過程

齿间容积与排气口连通后即开始排氣過程,随着齿间容积的不断缩小,具有内压缩终了压力的气体逐渐通过排气口被排出,这一过程一直持续到齿末端的型线完全啮合为止,此时齿间容积内的气体通过排气口被完全排出,封闭的齿间容积的体积将变为零。

從上述工作原理可以看出,螺杆壓縮機是通過一對轉子在機殼內作回轉運動來改變工作容積,使氣體體積縮小、密度增加,從而提高氣體的壓力。

三、 螺杆空壓機的構成

一台噴油螺杆空壓機組主要由主機和輔機兩大部分組成,主機包括螺杆空壓機主機和主電機,輔機包括進排氣系統、噴油及油氣分離系統、冷卻系統、控制系統和電氣系統等。

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,并在壓縮過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,再经过最小压力阀、后部冷却器和气水分离器被送入使用系统。

在噴油及油氣分離系統中,當空壓機正常運轉時,油氣分離桶中的潤滑油依靠空壓機的排氣壓力和噴油口處的壓差,來維持在回路中流動。潤滑油在此壓差的作用下,經過溫控閥進入油冷卻器,再經過油過濾器除去雜質微粒後,大多數的潤滑油被噴入空壓機的壓縮腔,起到潤滑、密封、冷卻和降噪的作用;其余潤滑油分別噴入軸承室和增速齒輪箱。噴入壓縮腔中的那一部分油隨著壓縮空氣一起被排入油氣分離桶中,經過離心分離絕大多數的潤滑油被分離出來,還有少量的潤滑油經過濾芯進行二次分離,被二次分離出來的潤滑油經過回油管返回到空壓機的吸氣口等低壓端。

 

①潤滑油的作用:

冷卻作用 作爲冷卻劑,它可有效控制壓縮放熱引起的溫升;

潤滑作用 作爲潤滑劑,它可在轉子間形成潤滑油膜;

密封作用 作爲密封劑,它可填補轉子與殼體以及轉子與轉子之間

的泄漏間隙。

降噪作用 噴入的油是粘性流體,對聲能和聲波有吸收和阻尼作用,一般噴油後噪聲可降低10~20dB(A)。

 

②最小壓力閥的作用

保證最低的潤滑油循環壓力;

作爲止回閥,以避免在空壓機停機或無負荷情況下,供氣管線內的壓縮空氣回流到機組內;

保證油氣分離器濾芯前後有一定的壓差,以免剛開機時濾芯前後壓差過大造成擠破的現象。

 

③溫控閥的作用

維持潤滑油溫高于壓力露點溫度以上,以免空氣中的水份析出。

 

④油氣分離桶的作用

作爲初級油氣分離的裝置,它可將直徑大于1μm的油滴采用機械碰撞法被有效地分離出來;

作爲空壓機潤滑油的儲油器;

作爲油氣分離器濾芯的支撐體,該濾芯可將直徑1μm以下的油滴先聚結爲直徑更大的油滴,然後再分離出來。

 

 

 

 

 

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