螺杆式空气压缩机（效能高、效率高的压缩机）

简介

螺杆式空气压缩机

具有优良的可靠性能，振动小、噪声低、操作方便、易损件少、运行效率高是其最大的优点。

螺杆压缩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。

结构

双螺杆压缩机是一种双轴容积式回转型压缩机，其主要是主（阳）副（阴）两根转子配合，组成啮合副，主副转子齿形外部同机壳内壁构成封闭的基元容积，双螺杆的不足就是40立方及其以上机型需要添加增速齿轮，增加电耗且容易出现机头抱死；而蜗杆压缩机是一种单轴容积式回转型压缩机，其啮合副是由一根蜗杆和两个对称平面布置的星轮所组成，由其蜗杆螺槽和星轮齿面及机壳内壁形成封闭的基元容积，但不足是星轮片材质还有待改善。

性能分析

螺杆式空气压缩机的主要性能参数即功率、容积流量、吸气压力、出口温度、排出压力以及转速等。而在螺杆式空气压缩机的设计中，一对相互啮合的转子是一个非常重要的参数。因为其与压缩机的性能紧密相关。螺杆压缩机的阴阳转子可以看作是一对相互啮合的斜齿轮，因此，螺杆压缩机的阴、阳转子型线也要满足啮合定律。转子的齿面与转子轴线垂直面的截交线称为转子型线。螺杆压缩机的转子型线分为对称型线和不对称型线，以及单边型线和双边型线，齿顶中心线两边的型线完全相同时，称为对称型线。反之，齿顶中心线两边的型线不同时，称为不对称型线。只在转子节圆的内部或者外部一边具有型线，称为单边型线。节圆的内、外均有型线，称为双边型线。一般来讲，新型线的开发设计直接影响了螺杆式空气压缩机的性能，而螺杆式空气压缩机性能好坏也取决于型线的设计。

螺杆压缩机是依靠转子的不断啮合输出压缩气体的，因此主轴转速的变化，对压缩机的容积流量、排气压力都会产生影响，因此主轴转速是影响螺杆压缩机性能的一大因素。当排气压力增大，压缩机功耗也增加，比功率增大，则经济效益下降，所以排气压力对压缩机的能耗有非常显著的影响。同时，一些试验结果表明外界的环境温度也会对螺杆压缩机的性能产生影响。中国在不同季节与不同区域的气温相差较大，环境温度不同则压缩机的吸气温度也不同，这一参数将直接影响了螺杆压缩机的性能。因此，对于以上影响螺杆压缩机性能的因素进行分析，将对螺杆压缩机的使用产生非常大的帮助。

分类

螺杆压缩机的机体均分为两种，一种为皮带传动式，另一种为直接传动式。其中皮带传动式较适用于22KW左右功率的压缩机，是由2个按速度比例制造的皮带轮将动力经由皮带传动；直接传动式是1个连轴器将电动源与主机结合在一起，蜗杆式压缩机全部是直接带动蜗杆旋转，而双螺杆压缩机则须再增加一级增速齿轮以提高主转子的转速。

螺杆式空气压缩机分类产品图

螺杆式空气压缩机直接传动产品图

皮带传动类空压机产品图：直接传动空压机类产品图：

工作过程

双螺杆压缩机的工作过程：电动机经联轴器、增速齿轮或皮带带动主转子，由于两转子互相啮合，主转子即直接带动副转子一同旋转，在相对负压作用下，空气吸入，在齿峰与齿沟吻合作用下，气体被输送压缩，当转子啮合面转到与机壳排气口相通时，被压缩气体开始排出。

蜗杆压缩机的工作过程：电动机以联轴器或皮带将动力传到蜗杆轴上，由蜗杆带动星轮齿在蜗杆槽内相对移动，封闭基元容积发生变动，气体、输送压缩，当达到设计压力值，由主机壳体上左右两侧对称的三角形排气口排至油气分离器内。

螺杆压缩机的主机壳体上均开有喷油孔，凭借自身的压力差，在压缩过程中将油喷到压缩腔，以冷却气体，密封各部件间隙，并起到吸振、消声及润滑的作用

维修

一、空压机的压力调节器整定

卸载压力用上调节螺栓来进行调整，将螺栓顺时针旋转，卸载压力提高，逆时针旋转卸载压力降低。

二、空气滤清器

吸入空气中灰尘被阻隔滤清器中，以避免压缩机被过早磨损和油分离器被阻塞，通常运转1000个小时或一年后，要更换滤芯，多灰尘区，则更换时间间隔要缩短。滤清器维修时必须停机，减少停车时间，建议换上一个新或已清洁过备用滤芯。

清洁滤芯步骤如下：

1.对着一个平面轮流轻敲滤芯两端面，以绝大部分重而干灰沙。

2.用小于0.28MPa干燥空气沿与吸入空气相反方向吹，喷嘴与折叠纸少相距25毫米，并沿其长度方向上、下吹。

3.滤芯上有油脂，则应溶有无泡沫洗涤剂温水中洗，此温水中至少将滤芯浸渍15分钟，并用软管中干净水拎洗，不要用加热方法使其加速干燥，一只滤芯可洗5次，然后丢弃不可再用。

4.滤芯内放一灯进行检查，如发现变薄，针孔或破损之处应废弃不用。

三、冷却器

冷却器管子内，外表面要特别留意决对保持清洁，否则将降低冷却效果，应工作条件，定期清洁。

四、储气罐/油气分离器

储气罐/油气分离器按压力容器标准制造和验收，不任意修改。

五、安全阀

装于储气罐/油气分离器上安全阀每年至少检查一次，调整安全阀要有专业人负责进行，每三个月至少要拉松一下杠杆一次，使阀开启和关闭一次，一确保安全阀能正常工作。

检验步骤如下：

1.关闭供气阀；

2.接通水源；

3.启动机组；

4.观察工作压力，慢慢顺时针方向旋转压力调节器调节螺栓，当压力达到规定数值时，安全阀还未打开或达至规定值前已打开，则必须调整之。

调整步骤如下：

1.卸下帽盖和铅封；

2.阀开启过早，则松开锁紧螺母并旋紧定位螺栓半圈，阀开过迟则松开锁

紧螺母约一圈并松开定位螺栓半圈。

3.重复检测步骤，安全阀规定压力值时，仍不能打开，则再次调整之。

六、数显温度计实验

数显温度计检验方法是将其热电偶与一支可靠温度计一起放油浴内，若温度偏差大于或等于±5%，则应更换此温度计。

七、电机过载继电器

继电器正常情况下，触点应是闭合，当电流超过额定值时打开，切断电机电源。

保养

螺杆压缩机相对于活塞压缩机是出现故障的概率要低的多，但是如果使用维护不当，螺杆压缩机的优点就很难得到发挥。许多活塞压缩机的用户开始改用螺杆空压机，由于对螺杆压缩机的使用维护不了解，导致频繁发生故障，从而引起用户和企业之间发生矛盾。所以在使用螺杆压缩机之前要对他的使用和维护说明认真阅读。

对机器的安装场所、空压站的通风量、供电电缆和空气开关的规格、供水压力和流量、排气管路尺寸都有指导性建议。使用说明书还会对机器的原理与结构有详细描述，有一定机电基础知识的人员通过仔细阅读，完全可以对常见问题做出正确判断和处理。还有就是螺杆压缩机的耗材部分要定期更换主要有润滑油、油过滤器、进气过滤器、油分滤芯等等值得注意的是在环境不同的地方更换的频率也是有所区别的，所以要对螺杆压缩机做好每天的使用和检查记录。

传动方式

在空压机的传动系统中，一般可分为直接传动和皮带传动，长期以来，两种传动方式孰优孰劣一直是业界争论的焦点之一。螺杆式空压机的直接传动指的是马达主轴经由连轴器和齿轮箱变速来驱动转子，这实际上并不是真正意义上的直接传动。真正意义上的直接传动指的是马达与转子直接相连（同轴）且两者速度一样。这种情况显然是极少的。因此那种认为直接传动没有能量损耗的观点是不对的。

另一种传动方式为皮带传动，这种传动方式允许通过不同直径的皮带轮来改变转子的转速。下面所讨论的皮带传动系统是指满足下列条件的代表最新科技的自动化系统：

1、每一运转状态之皮带张力均达到优化值

2、通过避免过大的启动张力，大大延长了皮带之工作寿命，同时降低了马达和转子轴承的负荷；

3、始终确保正确的皮带轮连接；

4、更换皮带相当容易和快捷，且不须对原有设定作调整；

5、整个皮带驱动系统安全无故障运转。

1.效率

优良的齿轮传动效率可达98%~99%,优良的皮带传动设计在正常的工作条件下亦可达到99%的效率。两者的差异并不取决于传动方式的选择，而取决于制造商的设计与制造水平。

2.空载能耗

对于齿轮直接传动方式，空载压力一般要维持在2.5bar以上，有的甚至高达4bar，以确保齿轮箱的润滑。

对于皮带传动方式，理论上讲空载压力可以为零，因为转子吸进的油足以润滑转子和轴承。一般为安全起见，压力维持在0.5bar左右。

以一台160kw的齿轮传动空压机为例，每年工作8000小时，其中15%（即1200小时）的时间为空载，这台机器每年将比皮带传动的同功率空压机多消耗28800kwh的电费（假定两台机器的空载压差为2bar，约15%的能耗差异），长期来讲，这将是不小的花费。

3.失油

有经验的实际使用者都知道，失油状况下最先受害的将是齿轮箱。皮带传动系统完全不存在这种安全问题。

4.根据用户要求设计工作压力

通常用户要求的工作压力与制造商之标准机型的压力并不完全一致。例如用户使用要求压力为10bar，依后处理设备状况，配管长度及密封程度不同，要求空压机的工作压力可能为11或11.5bar。在这种情况下，一般会安装一台额定压力为13bar峨空压机并在现场将出口压力设为所要求之工作压力。此时排气量会基本上保持不变，因为最终工作压力虽然降低了，但转子的速度并未增加。

代表现代技术的皮带传动设计制造商只需简单地改变皮带轮的直径并可将工作压力设计得与用户要求完全一致，这样用户用同功率的马达却可获得更多的风量。对于车轮传动，则没有这么方便。

5.已安装空压机一压力改变

有时由于用户生产工艺条件的改变，原来购买的空压机之设计压力可能太高或太低，希望能改变，但对于齿轮传动的空压机而言，这项工作会显得非常困难和昂贵，而对于皮带传动式空压机而言却是轻而易举的事，只须更换皮带轮即可。

6.安装新轴承

当转子轴承需要更换时，对于齿轮传动的空压机，齿轮箱和齿轮箱主轴轴承需同时大修，其费用让用户难以接受。对于皮带传动空压机，根本不存在这种为题。

7.更换轴封

任何螺杆式空压机均使用了一种环形轴封，到一定寿命均需更换。对于齿轮传动式空压机，必须先分离马达、连轴器，才能接近轴封，使得这一工作耗时费力，从而增加维护费用。对于皮带传动式空压机，只需先卸下皮带轮即可，容易得多。

8.马达或转子轴承损坏

对于齿轮传动空压机，当马达或转子轴承损坏时，往往会殃及相连重要部件造成直接和间接双重损坏。对于皮带传动空压机不存在这种情况。

9.结构噪音

对于齿轮传动空压机，由于马达与转子刚性连接，压缩室转子的振动会传递到齿轮箱和马达轴承，这不仅增加了马达轴承的磨损，同时增加机器噪音。