螺杆式空气压缩机有单转子和双转子两种设计形式,也有润滑油与压缩空气接触和不接触两种结构。
双转子螺杆空气压缩机有两种结构形式。在含油溢流润滑类型中,将润滑油注入到气缸中吸收空气或气体受压缩时产生的热,润滑油在转子之间还可起到密封作用。由于气缸中由润滑转的油,所以这种机器没有同步齿轮,它们需要外部循环系统控制油量,需要除油系统去除混杂在所排出的压缩空气或气体中的油液,在这种空压机中,除齿轮和轴承的需要油润滑外,润滑油还要润滑转子的接触面,必须使气体泄漏小时,采用润滑密封件。
在干式螺杆空压机中,气腔内不给油,压缩机油不接触压缩空气,仅润滑轴承、同步齿轮和传动机构。因为转子无润滑,所以需要同步齿轮保持转子间的相互接触,这些压缩机用于提供无油空气和气体。然而,因为在转子之间无油液密封,为了使气体泄漏量小,运行速度必须相对较高,通常需要对气缸进行水冷,对转子轴承进行油冷,由于干式螺杆空压机需要润滑的部件主要为齿轮和轴承,其轴颈轴承可为普通径向滑动轴承或滚动轴承,而止推轴承可为可倾瓦轴承或者角接触滚动轴承,齿轮为精密切削直齿或斜齿齿轮。
单螺杆空压机是一种带有齿的轮间转动锥形螺杆。轮齿扫过螺杆的螺纹空腔,使空气通过向上逐渐减少的空间而收到压缩。带齿的星轮主要用于承担作用于轮上的应力和与螺杆空腔侧面接触。机壳中注入润滑油起到润滑、冷却和密封作用,其结构与作用于双螺杆空压机基本一致。
含油的螺杆式空压机在选择润滑油时,其工作条件相对比较严荷,由于润滑油在压缩机气缸内比较高的循环速度,反复地被加热、冷却,与氧化的接触面积大大增加,受热强度大,且不断收到冷却器中铜、铁等金属的催化,油品易氧化变质。而混入的冷凝液会使润滑油乳化,吸收进的颗粒状杂质、悬浮状粉尘和腐蚀性气体会加速油品的老化。那么,油品的良好氧化安定性、合适的黏度、抗乳化性是确保有效的冷却、密封、防腐蚀和润滑,同时,为了使压缩机油从压缩空气中得到很好的分离和回收,必须选择不易挥发的油。此外,润滑油进入油分离器时,产生油沫使分油元件浸油严重,导致助力增大,造成压缩机内部过载,使油耗增大,因此,选择压缩机油时还应具有良好的抗泡沫性。
二、离心式空气压缩机润滑特点
在离心式空压机中,多叶片转子在机壳中以高速旋转,周围在叶轮叶片之间的空气或气体被加速并向外和向前甩出。空气离开叶片端部时压力加大,速度很高,然后进入扩散环。在扩散环中,沿气流方向逐渐增大的面积造成速度减小,压力增加。之后,空气进入螺旋形壳体内,沿气流方向面积的再次增大进一步使速度减小,压力增加。空气穿过叶片向外流动的结果使入口处压力下降,空气被吸入到压缩机中。随着压缩空气的压力增大,流量变大,叶轮转速增加,离心空压机需要多个叶轮进行增压、增速,达到三级、四级甚至更高级 来达到工况要求。因此,离心式空压机需要专门的润滑油站来为压缩机运动部件进行润滑、冷却。
离心式空压机的轴承和齿轮需要润滑,但与空气接触1叶轮、机壳不需要润滑,因此,生产的压缩空气是否不含油的。压缩机使用的油膜密封、接触式密封及非接触密封,而与润滑油接触的密封必须用润滑器供油并冷却,以增强密封效果。
压缩机工作时,先启动润滑油站和冷却系统,柱塞泵将油站中的润滑油注入到压缩机内的运动部件进行润滑、冷却,然后通过换热装置,冷却工作运行后的高温润滑油,返回到润滑油站,形成一个循环。
离心空压机的叶轮在高速运动时,会产生轴向推力,也会产生径向推力。对于轴向推力,一般使用止推轴承支撑全部或部分载荷,并使叶轮在机壳内精确定位。止推轴承通常用角接触球轴承、环形止推轴承、固定瓦和可倾瓦轴承。压缩机主轴轴承一般为径向润滑轴承,但有时也会用滚动轴承。径向滑动轴承包括止推环、固定瓦和可倾瓦轴承,都用油润滑。对于通过增速齿轮组驱动的压缩机,可能用同一系统润滑驱动齿轮和一个或多个轴承,通过主驱动的油泵由轴承润滑系统提供压力循环油。由于离心式空压机的速度很高,经常使用含防锈和抗氧化添加剂的合成油。某些齿轮传动的节线速度很高,特别在齿轮分轴式高压压缩中,为了减少齿轮啮合处的入口剪切热,需要限制润滑油的粘度。
三、空压机润滑系统管理维护
目前,工业上使用空压机的类型很多,尽管各类型空压机结构不同,但润滑系统选用润滑油都要保证压缩安全正常运转,并且合理选用润滑油起到节约能源,保护环境的作用。
1.合理选择压缩机油
此点对延长设备的使用寿命,提高设备运转的可靠性,防止事故的发生等均有益处,故此必须十分慎重。
压缩机油的质量选择主要是黏度参数。黏度的选择与压缩机的类型、功率、给油方法和工作条件,以及冬夏季节气温变化等有关。要求油的黏度对润滑部位能形成油膜,同时起到润滑、减摩、密封、冷却、防腐蚀等作用。总的来说,选择压缩机油就是要满足压缩机的性能与工作条件。
2.正确控制给油量和换油指标
供给压缩机的润滑油量,应在保证润滑和冷却的前提下尽量减少。给油量过多会增加气缸内积碳,使气阀关闭不严、压缩效率下降,甚至引起燃烧、爆炸,并浪费润滑油;给油量过少,润滑及冷却效果不理想,引起压缩机过热,增大机械磨损。因此,必须根据压缩机的压力、排气量和速度以及润滑方式和油的黏度等条件来正确控制给油量,一般要求遍及气缸全面,无块状油膜,不从气缸底部外流,达到合理的供油状况。
对于压缩机的换油周期,需随着压缩的构造形成,流量、操作条件、润滑方式和润滑优质不同而异,可以根据油品在使用过程中质量性能的变化情况确定。
来源:朗气压缩机械(上海)有限公司