螺桿式空壓機工作原理與常見故障維修

1、螺桿式空壓機工作原理與常見故障維修摘要：分析了螺桿式空氣壓縮機的機體構(gòu)造及工作原理，總結(jié)了一些常見故障產(chǎn)生的原因及處理方法，提出了檢修的一些規(guī)律關(guān)鍵詞：螺桿式空壓機 原理 排氣溫度 振動一， 螺桿式空氣壓縮機工作原理1 螺桿式空壓機機體構(gòu)造a. 基本構(gòu)造螺桿式空壓機，系一種雙軸容積式（two shaft positive displacement）回轉(zhuǎn)型壓縮機。進氣口開于機殼（casing）之上端，排氣口開于下部，一對高精密度主（陽）、副（陰）轉(zhuǎn)子，水平且平行裝于機殼內(nèi)部，主（陽）轉(zhuǎn)子有五個形齒，而副（陰）轉(zhuǎn)子有六個形齒。主轉(zhuǎn)子直徑大，副轉(zhuǎn)子直徑較小。齒形成螺旋狀，兩者齒形相互嚙合。主、副轉(zhuǎn)子

2、二端分別由軸承支承定位。b. 嚙合電動機經(jīng)聯(lián)軸器（coupling）、直接帶動主轉(zhuǎn)子。經(jīng)由二轉(zhuǎn)子相互嚙合，主轉(zhuǎn)子即直接帶動副轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)。冷卻液由壓縮機機殼下部經(jīng)由噴嘴直接噴入轉(zhuǎn)子間嚙合部分，并與空氣混合，帶走因壓縮而產(chǎn)生的熱量，達(dá)到冷卻效果。同時形成液膜，防止轉(zhuǎn)子間金屬與金屬直接接觸及封閉轉(zhuǎn)子間和機殼間之間隙。噴入的冷卻液亦可減少高速壓縮所造成的噪音。由于排氣壓力的不同，噴液的重量約為空氣重量的510倍。2 螺桿式空壓機壓縮原理a. 吸氣過程：當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進氣端壁開口時，其空間最大，此時轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進氣口之自由空氣相通，外界空氣即被吸入在由陰、陽轉(zhuǎn)子及殼體組成的

3、封閉腔內(nèi)。當(dāng)空氣充滿整個齒溝時，轉(zhuǎn)子之進氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了機殼之進氣口，在齒溝間的空氣即封閉，以上稱為進氣過程。b. 封閉及運輸過程：主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣終了時，其主副轉(zhuǎn)子在齒峰會與機殼閉封，此時空氣在齒溝內(nèi)封閉不在外流，即“封閉過程”。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，其齒峰與齒溝在吸氣端嚙合，嚙合面逐漸向排氣端移動，此即“輸送過程”。c. 壓縮及噴液過程：在輸送過程中，嚙合面逐漸向排氣端移動，陰、陽轉(zhuǎn)子間封閉容積逐漸減少，齒溝內(nèi)之氣體逐漸被壓縮，壓力提高，此即“壓縮過程”。而壓縮的同時冷卻液亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與空氣混合。d. 排氣過程：當(dāng)陰、陽轉(zhuǎn)子之封閉容積轉(zhuǎn)到與機殼排氣口相通時，（此時壓縮氣體之壓力最

4、高）被壓縮之氣體開始排出，直至兩轉(zhuǎn)子的齒間容積為零，即完成“排氣過程”，與此同時，主副轉(zhuǎn)子的另一對齒已轉(zhuǎn)至進氣端，形成最大空間，開始吸氣過程，由此開始一個新的壓縮循環(huán)。二， 空壓機的常見故障維修1 壓縮機排氣溫度高結(jié)合壓縮機結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)分析，造成壓縮機排氣溫度高的原因可能有:潤滑油量不足；油冷器冷卻水量不足；冷卻水溫偏高；環(huán)境溫度高；油冷器堵塞；油規(guī)格不正確；熱控制閥故障；空氣濾清器不清潔；油過濾器堵塞等。經(jīng)對系統(tǒng)進行認(rèn)真排查，發(fā)現(xiàn)熱控制閥膜片破裂，在此種情況下熱油未經(jīng)油冷器直接進入壓縮機內(nèi)，造成熱量累積增加，形成惡性循環(huán)；進氣濾網(wǎng)臟，更換時將灰塵帶入使濾油器堵塞，回油不暢，進入機內(nèi)的潤滑油量不

5、足，使機體熱量不能及時被帶出，造成排氣溫度高。以上兩個原因是使壓縮機排氣溫度高的主要原因。對壓縮機排氣溫度高故障的處理： （1）更換故障率高的熱控制閥，延長使用壽命；（2）濾芯壓差增大至規(guī)定值時，及時更換濾芯。更換入口濾芯時，避免灰塵、雜物進入機體2 潤滑油循環(huán)系統(tǒng)的故障處理：在潤滑油循環(huán)過程中有幾個比較重要部件。有油分離器、油冷卻器、溫控閥、油過濾器等。潤滑油的溫度，水份含量都會使主機工況不穩(wěn)定。壓縮空氣中的介質(zhì)（油、水）過多，潤滑油的品質(zhì)惡化造成主機積碳、主機軸承磨損、軸承間隙增大，縮短設(shè)備使用壽命。所以要考慮零配件的使用周期，根據(jù)他們不同使用周期及時更換零配件。 3 對振動大的故障處理：

6、(1) 將槽鋼下的懸空部分用墊鐵填實焊接牢固； (2)對主機解體檢查，碰磨主副轉(zhuǎn)子部分進行打磨修光，將主副轉(zhuǎn)子間隙增大，防止因間隙小，主副轉(zhuǎn)子摩擦。同時對損壞的軸承進行更換，保證轉(zhuǎn)子裝配間隙、尺寸數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對于空壓機主機來說，是至關(guān)重要的。因陰陽轉(zhuǎn)子在高速運轉(zhuǎn)中，能夠達(dá)到所要求的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)使出力達(dá)道最佳性能。4 儀表風(fēng)帶油儀表風(fēng)帶油可能的因素有:分離器分離效果不好；濾芯過濾效果不良；油位控制偏高等引起。檢查時發(fā)現(xiàn)油細(xì)分離器濾芯破裂。經(jīng)分析油細(xì)分離器濾芯采用多層細(xì)密紙芯制成，耐油和耐水性能差，強度低而破裂，導(dǎo)致油細(xì)分離器失效，實際加油油位控制超高。檢查發(fā)現(xiàn)濾芯在訂購備件時，選型錯誤。對儀表風(fēng)帶油的

7、故障處理(1)改進濾芯材質(zhì)。過濾材料的類型和可濾除的最小顆粒情況見表1。 表1過濾材料的類型和可濾除的最小顆粒情況 過濾材料類型 玻璃纖維、陶瓷 不銹鋼、毛氈、泡沫塑料 合成纖維、濾紙金屬網(wǎng)式 紡織品、毛氈 微孔濾膜 濾除最小顆粒（m） 1 3 5 10 045 液壓系統(tǒng)中以深度型過濾使用最為廣泛，而且，深度型濾油器的過濾精度最高達(dá)除去1m以上的雜質(zhì)顆粒，這就適應(yīng)了伺服液壓系統(tǒng)的過濾要求。在深度型濾器的應(yīng)用濾材方面，無機材料作成的玻璃纖維比有機材料(紙質(zhì))具有較高的過濾精度。細(xì)油分離器濾芯由原訂購的紙芯改為進口玻璃纖維復(fù)合濾芯。這種濾材是將玻璃纖維用特種制作工藝制成濾紙，內(nèi)外各有一層合成纖維加

8、以保護，從而將這3層濾材制成特制的復(fù)合濾材。這種濾材除了過濾精度高外，還由于纖維光滑，因而起始壓差低，有耐熱、耐油、耐水的優(yōu)良性能，其納污能力也較強。 (2)在干燥器中增加一臺過濾器。 (3)運行中嚴(yán)格控制加油油位。由于螺桿式空壓機是集機械、液壓、氣動于一體的設(shè)備，我們在維修這類設(shè)備時，可以參考以下幾點規(guī)律：首先，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，控制器的頁面會出現(xiàn)相應(yīng)的報警信息，可依據(jù)此提示來縮小排查設(shè)備故障范圍：其次，依據(jù)由淺入深，由外到內(nèi)的基本原則，先通過人為的手摸、耳聽-眼觀等感性手段來排除可能發(fā)生的外在的、比較直觀的設(shè)備故障。第三，根據(jù)系統(tǒng)卸載、加載狀態(tài)流程圖進一步對故障有針對性的進行分析，可能發(fā)生

9、的故障類型大致分為四類：單一的機械零件故障、單一的氣動系統(tǒng)故障、單一的電控方面的故障以及含機、氣、電等多方面的綜合故障。對于機械方面的故障，比如說，電機或主機的軸承損壞、進氣閥未完全開啟、軸封磨損等，須將已損壞的無法修復(fù)零部件予以更換，在安裝時，要注意零部件原有位置安裝方向，要保證設(shè)備達(dá)到較高的安裝精度。對于有關(guān)氣動方面的故障，主要是各種電磁換向閥、壓力閥不動作，此時，先注意觀察一下電磁閥線圈上是否已得到電信號，若電磁閥已得到電信號則表明不是電控方面的問題，則應(yīng)該再檢查一下閥體本身是否存在閥芯被卡死或是管路被堵等：若電磁閥未得到電信號，則應(yīng)先查一下電控方面的問題；對于電氣方面的故障，可根據(jù)相關(guān)

10、的系統(tǒng)電控線路圖分析解決；對于綜合故障，可按上述三種單一故障分類簡化逐一排查解決。最后，作好處理設(shè)備故障后續(xù)工作，包括對設(shè)備按時按量潤滑，作好設(shè)備維修記錄等。參考文獻：1、 復(fù)盛、阿特拉斯、英格索蘭說明書、2、 檢修技術(shù)問答 山西省電力工業(yè)局 編 中國電力出版社1997年2月第一版 1999年1月北京第三次印刷以下是近兩年空壓機維護記錄作為參考（輸灰）： 135mw-g160w空壓機135機組空壓機是2005年投入運行已五年。.設(shè)備正常運行.以下是各臺近年檢修數(shù)據(jù)作為參考.。 #1輸灰 空氣濾芯潤滑油油過濾器、芯冷卻器08.19145h更換08.04.29更換油08.04.29更換08.04.

11、29安裝08.21555h更換08.09.05更換油08.09.05更換09.07.03清洗09.22570h更換08.12.05加油09.07.03更換2010.01.04清洗09.23180h更換09.01.23加油.09.12.31更換油過09.27318h更換09.07.03更換油09.01.20更換油過09.28493h 更換2010.01.03更換油過10.05.10（油分壓差沒到。后到2500h換）注：08.04.29 17278h正常維護保養(yǎng)（最小壓力閥、單向閥、斷油閥、卸荷閥o型圈更換）油空冷卻器更換。08.09.05 19936h 正常維護保養(yǎng)（同上）08 09 冷卻水進出

12、口門更換。09.07.02 電機加注油脂 24967h #2輸灰空氣濾芯潤滑油油過濾器、芯冷卻器08.18606h更換08.07.06加油08.11.7.更換08.11.07.清洗08.10.15更換08.11.07更換油09.03.20更換油過22988h09.06.24清洗、空冷腐蝕08.12.26更換09.03.08加油09.08.24更換09.08.24清洗、空冷更換09.25160h更換0910.15加油4桶.（累計）09.10.15更換油過24742h09.27437h更換10.29279h 更換29231h10.08.02換油油過油分更換1008.02清洗冷卻器注：08.11.07正常維護保養(yǎng)（最小壓力閥、單向閥、斷油閥、卸荷閥o型圈更換）油空冷卻器更換。08.09.26 19509h油箱由結(jié)碳現(xiàn)象。09.06.24 24640h空、油冷卻器清洗溫度為90度。09.07.02 24640h 電機加注油脂。根據(jù)目前的運行情況來看，#2輸灰屬于三臺中工況最好的。累計49987h#3輸灰 空氣濾芯潤滑油油過濾器、芯冷卻器08.07.05更換08.07.04更換09.02.04更