吳學(xué)博

(中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所 天津300201)

1 螺桿空壓機(jī)的工作原理

1.1 壓縮機(jī)頭和壓縮循環(huán)

在壓縮機(jī)頭的殼體中，有一對精密加工的螺旋形轉(zhuǎn)子(陽轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子)，二者彼此平行，進(jìn)氣口和排氣口分別設(shè)置在殼體兩端的對角線位置；陰轉(zhuǎn)子的螺旋槽和陽轉(zhuǎn)子的螺旋齒相互咬合，并由陽轉(zhuǎn)子驅(qū)動。在運行期間，空氣通過動力輸入端的進(jìn)氣口進(jìn)入殼體。當(dāng)轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)在殼體上吸入口的邊緣時，一部分吸入的空氣被封閉在由陰、陽轉(zhuǎn)子和殼體形成的凹槽中。在封閉空間中，凹槽的封閉容積隨著陰、陽轉(zhuǎn)子的咬合運動而連續(xù)變化，從而實現(xiàn)吸、閉、壓縮和排氣的連續(xù)工作循環(huán)，并且壓縮空氣通過排氣口被排放到油分離器中。

1.2 壓縮機(jī)排氣系統(tǒng)

壓縮機(jī)組的排氣系統(tǒng)主要由排氣管、油分離器、最小壓力閥、安全閥、后冷器等組成。當(dāng)壓縮機(jī)工作時，槽的封閉容積內(nèi)的空氣為連續(xù)壓縮，在空氣被壓縮過程中產(chǎn)生的熱量被連續(xù)注入到封閉容積凹槽中的潤滑油所吸收。當(dāng)凹槽的閉合體積減小到一定值(設(shè)計值)時，凹槽的閉合體積連接到專門設(shè)計的排氣口，混合物通過排氣口排出。由于螺桿式壓縮機(jī)的一對轉(zhuǎn)子具有多個槽，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高，該單元的排氣是連續(xù)的。從壓縮機(jī)頭排出的油氣混合物進(jìn)入油分離器，其中大部分油通過離心力、碰撞和方向變化與空氣分離，形成的油滴在重力作用下聚集成較大的顆粒，滴入罐底部，留下一些非常小的油霧，當(dāng)空氣流過油分離器過濾器元件時，它們通過碰撞，被分散和攔截在過濾器纖維上形成細(xì)小的油滴。在過濾器元件的表面纖維上凝結(jié)的油滴在重力作用下滴落到汽缸下部的油表面；冷凝在外部纖維上的油滴最終在油分離器處收集。在油分離器的外壁取出二次回油管，并將其連接回壓縮機(jī)的頭部，進(jìn)而在壓力差的作用下聚合。

在過濾器元件外部收集的油流回壓縮機(jī)的頭部?；赜凸芘溆幸粋€孔，以確保穩(wěn)定回油。最小壓力閥安裝在油分離器油箱出口的下游，以確保壓縮機(jī)正常運行期間在油箱中建立最小油箱壓力，保障潤滑油回路的正常運行。當(dāng)裝置關(guān)閉或卸載時，最小壓力閥是止回閥，其作用是防止壓縮空氣回流。

1.3 壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)

在壓縮機(jī)啟動后，空氣被吸入，經(jīng)壓縮后進(jìn)入油分離器。當(dāng)油分離器中的空氣壓力超過容積調(diào)節(jié)閥的設(shè)定點時，容積調(diào)節(jié)閥打開，使一些壓縮空氣通過容積調(diào)節(jié)閥輸送到進(jìn)氣閥中。氣缸調(diào)節(jié)進(jìn)氣門的開度，壓縮機(jī)根據(jù)系統(tǒng)壓力的大小調(diào)節(jié)進(jìn)氣門的開度，并繼續(xù)運轉(zhuǎn)。音量調(diào)節(jié)閥的音量調(diào)節(jié)范圍為 100%～200%。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到卸載壓力設(shè)定點時，壓力傳感器發(fā)出信號，電磁閥動作，壓縮機(jī)卸載。此時，油分離器中的壓縮空氣被釋放，進(jìn)氣閥關(guān)閉。進(jìn)氣閥還具有止回閥功能，以防止在緊急停止或突然停止時體內(nèi)的油/氣回流。

2 維護(hù)保養(yǎng)

2.1 空氣過濾器

應(yīng)每天檢查空氣過濾器?？梢允褂貌怀^500kPa的干燥壓縮空氣從過濾器元件的縱向以 45°的方向從內(nèi)部向外部吹送來自過濾器元件的每個褶皺的灰塵。保持周圍環(huán)境清潔非常重要，每當(dāng)空氣過濾器真空開關(guān)啟動并提示報警時，即應(yīng)對過濾器進(jìn)行保養(yǎng)。每運行 500h或 3個月，即應(yīng)檢查空氣過濾器是否損壞，進(jìn)氣系統(tǒng)是否密封不嚴(yán)；使用超過一年，無論何種情況，都應(yīng)更換空氣過濾器濾芯。無論何時維修空氣過濾器，檢查過濾器元件的下游側(cè)是否臟污。為了確?？諝膺^濾器和組件之間的密封，螺紋連接、法蘭連接、軟管連接的氣密連接均要絕對可靠。

2.2 機(jī)油濾清器

在以下5種情況下應(yīng)更換機(jī)油濾清器：①新機(jī)器運行 500h后應(yīng)更換機(jī)油濾清器濾芯；②機(jī)油濾清器在正常工作溫度下報警，濾清器壓差超過 131kPa；③每運行 1000h；④更換潤滑劑時；⑤油樣測試失敗。

在寒冷的早晨，空氣壓縮機(jī)啟動后機(jī)油濾清器報警，這是由于潤滑油的低流動性引起的高壓差，在壓縮機(jī)工作溫度正常后監(jiān)控指示燈。如果有證據(jù)表明機(jī)油濾清器濾芯上存在不溶物，則壓縮機(jī)油不能再正常工作，必須立即更換。

2.3 油氣分離器

該元件是整體結(jié)構(gòu)，其將油和氣體混合物中的油冷凝以形成流入分離器底部的油滴。當(dāng)機(jī)器處于以下狀態(tài)時，需要更換油分離器芯：①當(dāng)隔板芯受到?jīng)_擊和變形時，即使輕微壓痕也會影響分離效率，導(dǎo)致壓縮機(jī)中的油含量過高，即使是部件上的小孔也會導(dǎo)致油含量非常高；②分離器差壓指示的差壓大于68.95kPa；③在油位正常、裝卸正常、回油系統(tǒng)正常的情況下，壓縮空氣中的油含量仍然過高；④每使用4000h；⑤安裝時間超過1年。

2.4 螺桿機(jī)潤滑油

每天應(yīng)檢查油鏡，以確保油位不會太低。當(dāng)出現(xiàn)以下 4種情況之一時，需要立即更換潤滑劑：①運行時間超過 8000h；②換油時間超過一年；③當(dāng)潤滑油中的水含量超過200mg/mL時；④潤滑油嚴(yán)重乳化。

如果有③或④任意現(xiàn)象之一導(dǎo)致機(jī)頭和軸承損壞，應(yīng)立即更換潤滑劑，并禁止混合使用不同類型或品牌的潤滑油。

2.5 二次回油管路

二次回油管路的功能是將從油分離器過濾器元件中分離出的油引回壓縮機(jī)的低壓室，并使用節(jié)流孔確?；赜头€(wěn)定性。如果二級回油管路中存在嚴(yán)重堵塞，則排氣過于油膩，應(yīng)定期檢查二次回油管路，以清潔孔口和過濾器。在日常維護(hù)中，應(yīng)在以下情況下清潔孔口：①看不到潤滑油流過回油觀察窗；②氣體的油含量太高；③每次更換潤滑油時；④每 3個月清潔一次。

2.6 油冷卻器

當(dāng)油、油脂、灰塵和污垢積聚在冷卻器表面時，冷卻器的傳熱效果減弱，最終導(dǎo)致過高的排氣溫度。每 2個月，使用真空吸塵器、清潔液或低壓(通常不高于350MPa)的壓縮空氣來清潔冷卻器的外表面。

2.7 安全閥

如果安全閥臟了，打開后會導(dǎo)致安全閥未打開或不自動關(guān)閉。未打開安全閥將導(dǎo)致保護(hù)壓力系統(tǒng)功能喪失，從而無法保證設(shè)備的安全；如果安全閥沒有自動關(guān)閉，則會發(fā)生油分離器中大量潤滑油被噴射的事故，導(dǎo)致生產(chǎn)損失。故每周應(yīng)檢查安全閥的狀態(tài)。