空压机维修技术螺杆式空压机系统流程附各零部件功能.docx

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空压机维修技术螺杆式空压机系统流程附各零部件功能

空压机维修技术

总目录

0一　 螺杆式空压机的系统流程及各零部件功能

0二　 螺杆式空压机的常用名词术语

0三　 螺杆式压缩机油使用注意事项

0四　 螺杆式空压机常见八大故障

0五　 螺杆空压机主机大修的原因及必要性

0六　 螺杆式空压机主机大修的必要性及工作

0七   螺杆式空压机选型的10要步骤

0八   世界知名空压机厂家介绍

0九   如何鉴别进口机械配件的真伪

0十   空压机变频恒压供气控制系统的设计

十一  多台空压机连锁控制的目的及发展趋势

十二  变频空压机耗电情况

十三  冷冻式干燥机常见故障排除指南

一　螺杆式空压机的系统流程及各零部件功能

1.空气流程

1.1气由空气滤清器滤去尘埃之后，经由进气阀进入主压缩室压缩，并与润滑油混合。

与油混合的压缩空气排至油气桶后，再经由油细分离器、压力维持阀及后冷却器之后送入使用系统中。

1.2主气源通路上各组件功能说明

A空气滤清器

空气滤清器为一干式纸质过滤器，过滤纸细孔度约为5μm左右。

其主要功能是滤除空气中的尘埃，避免螺杆转子过早磨损，油过滤器和油细分离器过早阻塞。

通常每工作500小时，应取下清除其表面的尘埃。

清除的方法是使用低压空气将尘埃由内向外吹除。

B进气阀

进气阀为碟式进气阀，主要是通过进气阀内碟片的开启和关闭来进行空重负荷的控制；有两种控制方式，一种开关式，当压力到达高限设定值，关闭进气口，压力降到低限设定值，重新打开进气口全负荷工作。

另一种容调控制，进气阀门的碟片微闭配合比例阀进行容调控制，适应外部用气量，使压力稳定在一定范围内，压力未到容调压力，进气阀门的碟片全开，此时压缩机全负荷运转。

C油气桶

油气桶有油气分离和储油两种功能。

压缩后的油气混合物排至油气桶，在油气桶内旋转可以分离出大部分的润滑油；油气桶内存较多的润滑油，避免刚分离出来的热油立即参与下一个循环，有利于降低排气温度。

油气桶侧面装有油位指示计。

桶上有一加油孔，供加油用，静态润滑油的油位应在油位计上限与下限之间。

油气桶下方装有放油（水）球阀，应在每次运转前略微打开球阀，以排除油气桶内的凝结水（因水比油重，沉淀在下部）。

一旦有油流出，迅速关闭。

由于油气桶的宽大截面积，可使压缩空气流速减小，有利于油滴分离，起到初步除油的作用。

D油细分离器

“润滑油流程”中有详细说明，此略。

E安全阀当油气桶内气体压力比额定排气压力高出1.1倍时，安全阀即会自动起跳而泄压，使压力降至额定排气压力以下。

检查安全阀的方法是在压缩机满载工作时，轻拉安全阀上的泄气拉杆，若安全阀能向外排气，则视为正常。

F最小压力阀

位于油气捅上方油细分离器出口处，开启压力设定为0.45MPa左右，最小压力阀主要有以下功能：

a.      起动时优先建立起润滑油所需的循环压力，确保机器的润滑。

b.      油气桶气体压力超过0.4MPa之后方行开启，可降低流过油细分离器的空气流速，除确保油细分离效果之外，并可保护油细分离器免因压力差太大而受损。

c.      至回功能：

当停机后油气桶内压力下降时，防止管路压缩空气回流。

G后冷却器

由最小压力阀流出的压缩空气，通至后冷却器。

后冷却器与油冷却器制成一体，其结构相同，皆为板翘式。

冷却风扇将冷空气抽入，吹过后冷却器翘板。

冷却后的压缩空气温度一般在环境温度+15℃以下。

2．润滑油流程

2.1润滑油流程说明

油气桶内之压力，将油气桶内的润滑油压出，经油冷却器，油过滤器除去杂质颗粒，然后分成两路，一路从机体下端喷入压缩室，冷却压缩气体；另一路通到机体两端，润滑轴承组，而后各部分的润滑油再聚集于压缩室底部，由排气口排出。

与油混合的压缩空气排入油气桶后，绝大部分的油沉淀于油气桶的底部，其余的含油雾空气再经过油细分离器，进一步滤下剩余的油，并参与下一个循环。

2.2喷油量的控制

空压机所喷入的油除起润滑作用外，主要用于带走空气在压缩中所产生的热量，喷油量于出厂前已经由本公司技师设定好，因此请不要随意改变它。

2.3油路主要部件功能说明

A.      温控阀

温控阀的主要功能是通过控制喷入机头的润滑油湿度来控制压缩机的排气温度，以避免空气中的水汽在油气桶内凝结而乳化润滑油。

刚开机时，润滑油温度低，温控阀关闭，冷油不经过冷却器而直接喷入机体内。

若油温升高到70℃以上，则温控阀逐渐打开至油冷却器的通路，至76℃时全开，此时油会全部经过油冷却器冷却后再喷入机体内。

某些机型不设温控阀，而是通过控制风扇电机的停转来控制油温的。

当排气温度上升至85℃时，风扇开始运转；当排气温度低于75℃时，风扇自动停转，使温度保持在一定范围内。

B.油冷却器

油冷却器与后冷却器做成一体。

C.油过滤器

油过滤器是一种纸质过滤器，过滤精度在10μ~15μ之间。

其功能是除去油中的杂质。

如金属微粒、灰尘、油之劣化物等，保护轴承及转子的正常运行。

若油过滤阻塞，则可能导致喷油量不足影响主机轴承使用寿命，机头排气温度升高（甚至停机）。

D.油细分离器

油细分离器滤芯采用多层细密的特种纤维制成，压缩空气中所含雾状润滑油经过油细分离器后几乎可被完全滤去，油颗粒大小可控制在0.1μm以下，含油量则可小于3PPM。

E.回油单向阀

油细分离器滤下的残油集中于滤芯中央的小圆凹槽中，经回油管引至主机，避免已被分离的润滑油再随空气排出。

为防止主机压缩室内的油返流，在回油管后设置一个单向阀，如果机器运行中油耗突然增大，应检查单向阀的节流小孔是否堵塞。

3.气路控制部件

A.加载电磁阀

为两位两通常闭电磁阀。

通过电磁阀的得电和失电，控制气路的通、断状态，实现加载、卸

载功能。

放空电磁阀

为两位两通常开电磁阀。

通过电磁阀的得电和失电，控制气路的通、断状态，实卸载功能。

B.      放空阀

当卸载运行或停机时，此阀即打开，释放油气桶内的压力，使压缩机低负荷运转，或保证在无负载的情况下重新起动。

C.      反比例阀

超过设定的调节压力才起作用，此时比例阀（即系统的排气压力）越高，输出的控制压力就越低。

而控制压力越低，通过气缸伸缩控制的进气卸荷阀碟片的开度就越小，压缩机的进气量也就越小，使压缩机的供气量与耗气量保持平衡，实现无级气量调节功能。

设定调节压力的方法是：

向上提起反比例阀的黑色盖帽并旋转，顺时针旋转则压力增大，逆时针旋转则减小。

设定好后，压下盖帽，防止它因振动而自行旋转。

设定值一般应小于额定排气压力，若高于微电脑控制器设定的卸载压力，则只有空重车而无容调。

D.    传感器

压力、温度传感器实现对各种参数的测量而实现压缩机加、减载、各种故障提示，必要时自动停机。

二　螺杆式空压机的常用名词术语

（1）〖压缩机公称容积流量（又称实际容积流量或铭牌流量或排气量）〗经压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量。

该流量应换算到标准吸气位置的全温度、全压力及组份（例如湿度）的状态。

单位m3/min。

（GB/T4975－1995    容积式压缩机术语总则）

（2）〖压缩机标准容积流量〗经压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量。

该流量应换算到标准工况（温度和压力）。

单位Nm3/min。

（GB/T4975－1995容积式压缩机术语总则）

（3）〖标准工况〗即温度0℃、压力1个大气压（1.033kgf/cm2或0.1013MPa）、湿度为0％的干燥气体。

（4）〖规定工况〗依据《JB/T6430－92      一般用喷油螺杆空气压缩机》标准所规定的工况如下：

a）吸气压力0.1MPa（绝压）；b）吸气温度20℃；c）吸气相对湿度0％；d）排气压力为额定排气压力，MPa。

（5）〖压力〗压缩机行业中所指的压力即我们中学里所学的压强。

（6）〖表压力〗以大气压力为零点测得的压力。

单位MPa（G）或kg/cm2（G）。

（7） 〖绝对压力〗以绝对真空为零点的压力。

它等于大气压力和表压力的代数和。

单位MPa（A）或kg/cm2（A）。

（8）〖排气压力〗通常在压缩机铭牌上给出的排气压力为表压力。

（9）〖轴功率〗压缩机驱动轴所需要的功率。

单位kW。

（10）〖内压力比（即内压缩比）〗气体经内压缩后的终了压力（绝压）与起始压力（绝压）的比值。

（11）〖外压力比（即外压缩比）〗压缩机的出口排气压力（绝压）与进口吸气压力（绝压）的比值。

ε＝P排（绝压）/P吸（绝压）＝（P排（表压）+1.033）/1.033=（P’排（表压）+0.1013）/0.1013

其中P排（表压）－单位kg/cm2；P’排（表压）－单位MPa

（12）〖气体含油量〗单位体积的压缩空气中所含的油（包括油滴、悬浮粒子、油蒸气）的质量，换算到绝对压力0.1MPa、温度20℃和相对湿度65%标准大气条件下的值，单位mg/m3。

（13）〖PPM〗一种表示微量物质在混合物中的含量的符号，指每一百万份中的份数或百万分率（分重量比PPMw和体积比PPMv）。

通常我们所说的PPM为重量比。

（1kg的百万分之一为毫克）

      1PPMw=1.2mg/m3（PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%）

三　螺杆式压缩机油使用注意事项

1、不同牌号、档次的空压机油禁止混用。

2、更换时必须放尽旧油。

严禁采用补加或过滤又重用的办法.因为虽然表面看压缩机油的颜色不变,但添加剂的消耗可能已经超过极限。

3、如果油泥不多，装入1/2的新油后，运转15至60分钟放净，再装满新油正常运行。

如果油泥积碳太多，可拆开油缸后，用人工清除油泥和积碳，然后用专用清洗剂清洗，但是清洗完后，必须要用干燥空气吹干，再加入清洗油清洗100至200小时后，放净清洗油，最后加入新油正常运行。

否则不仅可能破坏油品添加剂的性能，还可能导致安全事故。

　4、换油时应同时更换机油旁路滤清器、机油过滤器、油气分离细滤器、粗滤器过滤元件等，检查集滤器、空气滤清器、单向阀、温控报警器等是否完好.

5、换油指标

压缩机类型润滑部位换油质量指标注释粘度，（±%）酸值，mgKOH/g残碳，（%）正庚烷不溶物（%）活塞式高压内部用（汽缸）————注油式一次润滑外部用（轴承）152.01.00.5低压汽缸、轴承共用152.01.00.5回转式转子，轴承150.5—0.2　速度式密封，轴承150.5—0.2

6、推荐换油时间不是一个固定值，由于设备、环境、机械杂质的影响均可加速油品的老化。

为防止积碳、结焦，使用过程中（每300小时）仍要注意观测润滑油的颜色、黏度、油性等，但不能单靠颜色判断油品好坏。

7、油温过高一定要找到原因，不能为了维持生产甩掉保护装置。

温度过高的一般原因：

⑴油冷却器水管污垢太多或堵塞，油冷却器的温控阀不动作，冷却器效率较低；⑵润滑油老化失效；

⑶油温传感器失效，如果使用的是PLC控制，不排除那块集成电路板出现问题；⑷运动件配合不良；⑸环境温度过高导致润滑油温度高；⑹排气压力达不到设定值；原因选型错误（选小了）进气过滤器/油气分离器堵塞进气节流阀不动作或误动作（处于关闭部分进气阀）螺杆内泄漏严重；⑺回油路不畅。

油过滤器堵塞！

供油量不足；⑻压缩机转速不够，三角皮带太松，也会导致气量下降；⑼润滑油质量不好，黏度增长太快或油污秽；

油温过高首先检查油量够不够？

然后是检查冷却器，再是温控阀里的弹簧是否断了，最后是油过滤器堵了没有。

8、螺杆压缩机原理示意图

9、要在现场记录更换润滑油和其他元件的时间，检查记录，落实责任人。

10、发现润滑油蒸发损失很大，应首先检查油气分离器是否穿孔。

11、螺杆压缩机油是特种油，必须有专人管理，防止在日常中发生混油事故。

油品用完后要旋紧桶盖，附近不要有开盖工具。

四　螺杆式空压机常见八大故障

4．1、故障现象:

机组排气温度高（超过100°C）

·机组冷却剂液位太低（应该从油窥镜中能看到，但不要超过一半）；

·油冷却器脏，如何判别冷却器是否脏呢，主要看其进油口温度与出油口温度之

间的温差，正常的温差在２０－３０度之间，如果是外部灰尘堵塞散热气只需

用压缩空气吹干静就可以，如吹不掉＼散热器内部脏则需要用专业的清洗剂来清

洗，（如重油污清洗剂＼丙铜＼涤尘等）如散热器内部堵塞利害则需要用；清水

泵循环清洗，清洗时间视情况定．如是水冷式的散热器堵塞，最好的办法是拆开

前后端盖用铁条对铜管内部进行清洁．

·油过滤器芯堵塞；

·温控阀故障（元件坏）；

·断油电磁阀未得电或线圈损坏或电磁阀膜片破裂或老化；断油电磁阀一般出

现在老机型中．

·冷却风扇电机故障；

·排风管道不畅通或排风阻力（背压）大；

·环境温度超过所规定的范围（38°C或46°C）；

·温度传感器故障（Intellisys控制机组）；

·压力表是否故障（继电器控制机组）。

4．2、故障现象:

机组油耗大或压缩空气含油量大

·冷却剂量太多，正确的位置应在机组加载时观察，此时油位应不高于一半；

·回油管堵塞；

·回油管的安装（与油分离芯底部的距离）不符合要求；

·机组运行时排气压力太低；

·油分离芯破裂；

·分离筒体内部隔板损坏；

·机组有漏油现象；

·冷却剂变质或超期使用。

·温度过高   

4．3、故障现象:

机组压力低

·实际用气量大于机组输出气量；

·放气阀故障（加载时无法关闭）；

·进气阀故障；

·传动系统不正常，环境温度过高，空气滤清器堵塞；

·负载电磁阀（1SV）故障

·最小压力阀卡死；

·用户管网有泄漏；

·压力设置太低；

·压力传感器故障（Intellisys控制机组）；

·压力表故障（继电器控制机组）；

·压力开关故障（继电器控制机组）；

·压力传感器或压力表输入软管漏气；      

4．4、故障现象:

机组排气压力过高

·进气阀故障；

·液压缸故障；

·负载电磁阀（1SV）故障；

·压力设置太高；

·压力传感器故障（Intellisys控制机组）；

·压力表故障（继电器控制机组）；

·压力开关故障（继电器控制机组）。

4．5、故障现象:

机组电流大

·电压太低；

·接线松动；

·机组压力超过额定压力；

·油分离芯堵塞；

·接触器故障；

·主机故障；

·主电机故障；

4．6、故障现象:

机组无法启动

·熔断丝坏；

·温度开关坏；

·接线松开；

·主电机热继电器动作；

·风扇电机热继电器动作；

·变压器坏；

·Intellisys无电源输入（Intellisys控制机组）；

·故障未消除（Intellisys控制机组）；

·Intellisys控制器故障。

4．7、故障现象:

机组启动时电流大或跳闸

·用户空气开关问题；

·输入电压太低；

·星-三角转换间隔时间太短（应为10  ~  12秒）；

·液压缸故障（没有复位）；

·进气阀故障（开启度太大或卡死）；

·接线松动；

·主机故障；

·主电机故障；

·1TR时间继电器坏（继电器控制机组）。

4.8、故障现象：

风扇电机过载

·风扇变形；

·风扇电机故障；

·风扇电机热继电器故障（老化）；

·接线松动；

·冷却器堵塞；

·排风阻力大。

五喷油双螺杆空压机主机大修的原因及必要性

喷油双螺杆空压机主机（又称机头）的结构通常是由一对相互啮合的螺杆、主机壳体、高压端及端盖和低压端及端盖组成。

螺杆式空压机主机正常运行时，螺杆与螺杆之间、螺杆与主机壳体及高低压端面之间都是不接触的，主要由以下三个方面的条件来保证：

5.1、螺杆、主机壳体和高低压端的加工都是高精度的。

该精度保证了主机装配后，螺杆与螺杆之间、螺杆与主机壳体之间有适当间隙，该间隙大小已经充分考虑到了主机高温运行时螺杆及壳体会发生形变的问题；

5.2、螺杆与高低压端面的间隙大小是根据技术要求在进行螺杆装配时保证的。

主机运行时螺杆没有轴向窜动，而螺杆的径向允许位移则是由高精度的轴承来保证的；

5.3、主机正常运行时润滑油形成的油膜使螺杆与螺杆之间不直接接触。

但是，随着空压机运行时间的推移，主机各个轴承必然会发生磨损，从而导致螺杆产生轴向窜动及径向位移增大，该变化会让螺杆与螺杆之间、螺杆与主机壳体及前后端面之间的间隙发生变化。

这些间隙变化在轴承寿命期限内是正常的、允许的，而由此产生的空压机产气量衰减及主电机负荷增加也是正常的、允许的。

随着机组运行时间接近主机大修期，主机轴承的寿命逐渐趋进于最大允许时限。

此时螺杆轴向和径向窜动量逐渐趋进于最大设计允许值，该变化会让螺杆与螺杆之间、螺杆与主机壳体及前后端面之间的间隙发生较大的变化。

此时主机运行虽然仍然是安全的，但是已经到了必须考虑计划安排对主机进行大修的时候了。

因为一旦机组运行时间越过大修期后，轴承磨损及主机配合间隙就到达了主机技术条件允许的极限值，此时的主机就处于不安全的运行状态，就随时有可能发生如下严重后果：

5.4、主机运行负荷增大，对主电机及电器系统造成危害

主机螺杆之间、螺杆与前后端面之间、螺杆与主机壳体之间可能出现的的强烈磨擦会使得主机运行负荷急剧增加，另外严重磨损的轴承的运转负荷也是很大的。

如此一来，电机就会处于超负荷的工作状态，会严重地危及电机的安全运行。

情况严重的话，如果空压机组的电器保护装置反应不灵敏或失效，则还可能导致电机烧毁。

5.5、空压机排气量会发生较大幅度的衰减。

主机配合间隙增大会导致主机效率严重降低，即空压机排气量产生较大幅度的衰减，对用气单位的正常生产造成一定的影响。

特别是对那些空压机排气量配置富裕量较小的用户，由于空压机排气量衰减，在用气系统用气量相对稳定的情况下，管网压缩空气压力就会降低很多，就可能出现用气系统设备等不能正常工作或根本无法工作，从而出现影响单位正常生产或导致暂时性的停产，给企业带来损失。

5.6、最严重的后果就是出现主机的突然“抱死”。

一旦出现这样的情况，如果电器保护系统反应不及时或保护失效，同样可能给主电机和电器系统带来严重的损害。

对于主机“抱死”的处理，一方面大修的维修费用会比正常大修要昂贵许多，另一方面由于主机元件会有损伤，因此修复后主机的综合性能也会较正常大修的主机要差一些。

而如果是主机损伤严重程度已经到了不具修复价值或根本无法修复的，则只能是报废掉更换新主机，直接损失则是最大的。

因为新购主机的费用通常是购买整台空压机组费用的三分之一左右，远远高于正常情况下的主机大修费用，而正常情况下大修合格的主机的综合技术性能和新主机却是非常相近的！

综上分析可见，正常的主机大修工作既是设备维护的基本要求，也是企业控制正常的设备维护成本、避免不必要的资金损失和保障企业正常生产的基本要求！

因此，对空压机主机按时、按标准进行大修不仅是必要的，而且也是必须的！

六螺杆式空压机主机大修的必要性及工作

螺杆式空压机主机大修的必要性及工作螺杆式空压机主机运行时，螺杆与螺杆之间、螺杆与主机壳体及前后端之间理论上均是不接触的，其原因有三个：

①主机正常运行时形成的油膜使螺杆与螺杆之间不直接接触，当然在主机刚起动或停止的短时间内由于油膜尚未形成或油膜状态较差，螺杆与螺杆之间也会有一定的直接接触；

②螺杆与主机壳体的加工精度保证了主机装配后螺杆与主机壳体之间有适当间隙，该间隙大小已经考虑到了主机高温运行时螺杆与壳体变形量存在差异的问题；

③螺杆与前后端面的间隙是根据技术参数要求在进行螺杆装配时保证，该间隙大小同样已经考虑到了主机高温运行时螺杆与前后端面变形量存在差异的问题，同时压缩产生的螺杆径向载荷与轴向载荷均由主机两端的定位轴承承担，螺杆没有轴向位移，因此端面间隙得到进一步保证。

随着空压机运行时间的推移，主机轴承必然会发生磨损，从而导致螺杆产生轴向窜动及径向窜动增大，该变化会让螺杆与螺杆之间、螺杆与主机壳体及前后端面之间的间隙发生变化。

该间隙变化在轴承寿命期限内是正常的、允许的，而由此产生的空压机产气量衰减及传动电机负荷增加也是正常的、允许的。

但是，当轴承磨损及主机配合间隙超过允许的极限量后，就可能发生严重后果。

首先，主机内部螺杆与前后端面之间、螺杆与主机壳体之间会发生摩擦，电机负荷急剧增加，最严重的后果就是螺杆抱死甚至主机报废，如果电机保护反应不灵敏或失效则可能导致电机烧毁。

其次，空压机产气量发生的较大衰减，则可能影响到用气单位的正常生产。

由此可见，对主机进行大修是必要的，而且也是必须的。

二、主机需要进行大修的判定

准确地说，主机进行大修的时间应该以轴承的使用寿命到期为准，但实际上很难有准确的指标来判断轴承的使用寿命是否即将到期或是已经到期，因此国际著名的空压机厂商根据其近百年的实践经验确定的标准是在压缩机运行20000小时或4年后对主机进行大修。

除了以上的通行标准外，根据经验还可以从以下几个方面对主机状况作出较为准确的判断：

1）主机运行时的声音，特别是轴承有无异响；

2）电机运行电流，特别是空载运行电流与标准值的差别；

3）机头各轴承的振动。

需有完善的检测工具，可根据检测结果与技术资料对照，能有效判断是否需要对主机进行大修。

三、主机大修的主要工作

1）拆卸、拉拔压出相应的齿轮（或皮带轮等传动装置）与轴承；

2）清洗螺杆、轴、间隙调整垫片，打磨、修复轴、螺杆及定子的损伤面；

3）压装轴承，调整间隙，测试各间隙；

4）试运行，磨合调整。

无油螺杆的主机，用户是不宜自行维护的；喷油螺杆的主机，一般应注意以下几个地方：

1、轴承是必须整套更换；

2、检查转子型面，是否需要修正；

3、进、排气轴承座的检查，是否需要修正；

4、主机装配的装配要求，不知道是不能打开主机的；

5、一般来说，进气端的间隙为0.35-0.50mm；排气端的间隙为0.08-0.15mm；因为是返修，应在允许范围下，尽量大一点。

七 螺杆式空压机选型的10要步骤

选用空压机时首先必须了解各使用端的：

（1）压缩空气用途；

（2）最低使用压力级；

（3）尖端与离峰的需求风量。

若最高与最低使用压力差达3bar时，就必须考虑「高低压分流」，然后根据尖、离峰的负担变化来选择不同机型的空压机，如「基载」使用离心式（单机＞75CMM）或螺旋式（单机＜60CMM）：

「变动负载」使用高压空气机与大型储气桶来因应.

    （4）依据不同的用气质量选用与配置不同形式与等级的干燥机与精密过滤器，过好的质量浪费能源，不足的质量影响制程，必须慎重考虑。

    （5）空气机的控制技术日新月异，「多机连锁」、「变频变速」及「远程监控」等技术