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压缩机毕业论文

压缩机毕业论文

南京机电学院

大专毕业论文

论文题目：

螺旋式空气压缩机

年级：

0902班

作　者：

刘路委

专业名称：

空调制造维修

指导老师：

何元季

2012年10月21日

摘要

螺杆式空气压缩机是喷油单级双螺杆压缩机，分为单螺杆式空气压缩机及双螺杆式空气压缩机，采用高效带轮传动，带动主机转动进行空气压缩，通过喷油对主机内的压缩空气进行冷却，主机排出的空气和油混合气体经过粗、精两道分离，将压缩空气中的油分离出来，最后得到洁净的压缩空气。

冷却器用于冷却压缩空气和油。

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。

关键词：

空气压缩机结构与性能分类用途

一、空气压缩机结构组成

空气压缩机结构组成压缩机主要由下列部分组成：

压缩机和电动机组件，冷却、润滑系统，分离系统，微电脑控制系统。

2.1、冷却与润滑系统

机组不设压缩机冷却润滑油油泵，冷却润滑油在系统压力的作用下，从油气分离器通过温控阀进入冷却器进行热交换，冷却后的油经过油过滤器过滤，送到压缩机喷油口和各润滑点，随同压缩空气一起又进入油气分离器，如此循环工作。

系统主要由五个部件组成：

油气分离器、温控阀、油过滤器、风扇（风冷式用）、油冷却器螺杆式压缩机冷却润滑油有三种功能：

润滑轴承、密封间隙，主要是转子啮合表面之间、转子外圆端面与气缸之间的间隙：

冷却压缩空气及运动件。

实际上大部分油用来冷却，而小部分油用来润滑与密封。

压缩机使用一般回转压缩机专用矿物油，首次运行150小时，压缩机冷却油就必须更换，在此以后，通常300~500小时或者6个月，就需要更换，以预防油污积聚或油氧化物生成；如果使用优质合成回转压缩机专用油，由于其具有稳定性高、碳粉含量低、剪切稳定性好等优点，油的使用寿命将达到4000~10000小时。

如果压缩机一直处于不利的工况下（如灰尘较多、环境温度高等）运行，或者长期处于不稳定的工作状态，那么就有必要根据具体情况缩短更换冷却油周期，在更换油时，最好在停机10~20分钟后进行，并必须彻底排空油气分离器、管道及冷却器中的油，清洗后重新拧上油塞，重新加油，所加冷却润滑油必须经过三级过滤。

特别注意的是：

在不能保证系统中所有压力已彻底释放之前，禁止拆下压缩机润滑和冷却系统中的任何排油塞或油过滤器螺塞。

润滑油混合使用可能导致不溶解的沉积物形成，这种沉积物会引起包括过滤器阻塞在内的严重故障。

因此，可能的话，应尽可能避免不同型号或同型号而不同标号的油相混，最好在彻底放油后才能改用其他型号或标号的油。

对于一台新的压缩机，在运行200~300小时之后均应检查油过滤器滤芯的堵塞程度，必要时更换。

在此之后，对于正常运行的空压机，每运行2000~3000小时左右或系统润滑油压力较低甚至不能保证机组运行时应更换油过滤器滤芯。

2.2、分离系统

冷却油和空气从压缩机排出后进入油气分离器。

混合体沿筒内壁流动，在离心力的作用下油滴聚合后落入分离器底部。

内部挡板维持空气和油滴不断旋转，方向持续不断地改变，使越来越多的油滴从空气中清除出去。

这是空气流中只剩下一些非常细小的油雾，他们随着空气一起进入油气分离器滤芯。

油气分离器滤芯用高品质的纤维滤纸制成，内外由钢丝网支乘。

滤芯的法兰边固定在分离器上法兰面上，气流进入油气分离器滤芯后，油气凝聚在纤维上形成液滴，液滴汇集在分离器滤芯的底部，经过二次回油管路回到压缩机油路或进气口。

油气分离器滤芯应根据实际情况进行更换，其一般寿命为4000小时（150天）。

压缩机油气分离器上配置有以下几个基本部分：

分离器、回油管、安全阀、最小压力阀。

2.3、控制与安全保护系统

该系统的功用是根据气量负荷的大小自动调节进气控制阀的开度，以达到压缩机的排气压力基本维持不变，而机组偏离设计工况时，起到保护作用。

它主要由以下几部分组成：

进气控制阀、自动卸荷阀、电磁阀。

当压缩机启动时，主电机通过Y—△方式启动，风机直接启动，控制用的电磁阀不受电，压缩机进气控制阀处于关闭状态，压缩机通过进气控制阀上的小通道进气，使系统压力慢慢提高，当机组运行一定时间Y—△转换电磁阀受电，系统开始加载，这时候通过控制管气体压力打开进气控制阀通道，排气压力上升，使排气压力上升到设定的压力，空压机正常工作。

若排气压力超过设定的压力，并达到设定的卸荷压力，电磁阀断电，系统开始卸载，同时关小进气控制阀通道，排气压力缓慢下降；当排气压力下降到设定的下限压力时，电磁阀重新受电，系统停止卸载，机组重复以上过程，使机组的系统压力维持在一定的范围，保证供气压力基本稳定。

空压机的控制上下限压力一般分为额定排气压力的1.05倍到0.8倍左右。

当需要停机时，按停机键，主电机和风扇电源延时断开，而当按急停键时，主电机和风扇电源同时断开。

在阀控制方面，电磁阀断电，进气阀关闭自动卸荷阀放气，使系统充分放空，以便下次启动。

当系统带有压力时（大于0.02MPa），压缩机不能带负荷启动（否则将降低压缩机使用寿命）。

压缩机控制系统通过压力传感器、温度传感器等把压力、温度信号转化成弱电信号，传送给电脑控制器。

机组上设有机械式安全阀，安全阀的开启压力一般为额定排气压力的1.10倍。

2.4、微电脑操作系统

螺杆机组的微电脑操作系统能达到以下功能：

控制功能、报警功能、保护功能、设置功能、显示功能、记录功能。

（1）控制功能：

压缩机启动、停机、自动上载、卸载（启动后延时30秒加载，关机时延时30秒停机）、手动卸载、上载、紧急停机、空久停机。

（10~30分可设定空久停机时间）

（2）报警功能：

排气压力过高、排气温度过高、润滑油压过低。

（3）保护功能：

排气压力过高、排气温度过高、润滑油压过低、主电机过载、风扇电机过载。

（4）设置功能：

启动时间、自动上载、卸载压力值、排气压力超高、排气温度超高、润滑油压超低、空久停时间。

（5）显示功能：

系统排气压力、排气温度用汉字液晶屏显示。

设置菜单、记录菜单用汉字液晶显示。

（6）记录功能：

本次运转时间、本次上载运转时间、历史运转总时间、历史运转上载时间。

螺杆机组的微电脑操作系统对机组具有以下主要操作和保护功能：

（1）系统压力：

控制自动上载、卸载、控制系统压力过高（一般为额定排气压力的1.05倍）报警、系统压力超高（一般为额定排气压力的1.15倍）停机保护。

（2）润滑压力：

控制润滑压力过低（一般设为0.2MPa）报警、润滑压力超低（一般设为0.15MPa）停机保护。

（3）排气温度：

控制排气温度过高（一般设为100~105℃）报警、排气温度超高（一般设为110℃）停机保护。

（4）电机逆向保护。

二、空气压缩机的工作过程

机头主要由阴阳转子及壳体组成，其工作原理属于容积式，工作方式是回转式，通过阴阳转子齿槽与气缸构成的腔容积的缩小，产生压缩气体。

机头的工作过程可分为三个阶段：

3.1、吸气阶段

空气经过空气过滤器和进气控制阀，进入吸气口，当齿廓合线打开时，开始吸气。

随着转子的转动，啮合线向排气端延伸，吸入的空气也越来越多，当该齿廓离开吸气口进入气缸配合面时，吸气阶段结束。

吸入的空气处于一个由阴、阳转子及壳体构成的封闭腔。

3.2、压缩阶段

由阴、阳转子及壳体构成的这个封闭腔随转子的继续转动，向排气端移动，其容积不断缩小，因而气体受压缩。

与此同时，冷却润滑油喷入这个封闭腔。

3.3、排气阶段

当阳转子齿顶达排气口时，封闭腔容积达到设计值，混有冷却润滑油的压缩空气被排出。

油气混合气体进入油分离器，在那里冷却润滑油从空气中被分离出来。

回到冷却与润滑系统，而空气流经最小压力阀到供气系统，经冷却和净化后被使用。

由于阴、阳转子多条齿廓线与汽缸组成多个容积腔分别参与上述三过程，即有的腔在进气、有的腔在压缩、有的腔在排气，工作过程连贯进行。

从以上过程可以看出，螺杆压缩机结构简单，不存在往复力，转子连续高速运转，因此排出气体稳定，脉冲小，从而噪音、振动都小。

要注意的是：

螺杆压缩机有一个经特殊设计的内压缩过程，其内压缩比是设计好的，压缩机应在规定的排气压力范围内工作，超出此范围。

压缩机效率将显著降低。

三、空气压缩机的维护与保养

维护与保养的主要部件有：

油管路、油过滤器、油气分离器滤芯、冷却润滑油、保护性停机系统、空气滤清器滤芯、油冷却器、后冷却器、带轮部件。

4.1、油管路

油管路包括冷却润滑管路和二次回油管路，每次检修时应检查管子和管接头，它们任何处松动都会影响空压机的性能。

4.2、油过滤器

在最初200~300小时之后检查油过滤器滤芯的堵塞程度，必要时更换，以后每2000~3000小时或者根据系统润滑压力情况进行更换。

在检修油过滤器时需停机，刷去从过滤器外面进来的赃物和沉淀物，防止杂质进入润滑系统，维持润滑性能。

如果有迹象表明在过滤器芯子形成不溶性沉积物，这就是一个报警讯号，说明压缩机冷却润滑已不正常，应立即更换油过滤器滤芯。

4.3、油气分离器滤芯

正常情况下，如果油路和气路保养得当，分离器滤芯更换周期为4000~6000小时，或者根据系统的压力损失情况进行更换，一般情况下，只要滤芯的前后压力差不超过0.12MPa，可根据实际情况周期性更换。

4.4、冷却润滑油

矿物油的更换都在每500工作小时或每6个月后进行，两种情况不论谁先出现都应立即更换。

合成油更换一般在每4000~10000工作小时或每两到三年后进行，不同规格合成油使用寿命不同，首次换油可在1000小时左右，期间可进行过滤净化处理。

如果油液过少，应从油分离器加油口给机组补充油，加油必须在压缩机处于停机并彻底放空状态下进行。

4.5、保护性停机系统

当压缩机保护停机，主要通过压力或温度传感器给控制系统输送信号，通过控制系统对机组实施停机保护。

为保证传感器可靠性，每年应进行一次检查。

把压力传感器卸下放到压力检测仪上检测，传感器的显示压力应与检测仪试验压力一致；把温度传感器卸下放入一个加热的油池内进行校验，压缩机的温度传感器显示值应与实际温度一致。

4.6、空气滤清器滤芯

正常使用的空压机，应根据使用环境，一般2000~4000小时，应更换压缩机空气过滤器滤芯。

如果手头没有新滤芯，也可暂时把堵塞的滤芯清理后重新使用，在清洗时应遵守以下的清洗规则：

a、拆卸和清洗

（1）清洗过滤器壳体的外部。

（2）拆下滤芯。

（3）清洗壳体内部。

（4）用不超过5bar的干燥空气，由内向外吹，吹除灰尘，仔细吹去滤芯上的每个皱缝里的所有尘埃。

注意：

绝不可用吹穿滤芯的滤纸。

b、检测

（1）把滤芯举起来对光线或者在里面放一只灯泡，来检查滤芯的破裂、穿孔或者其他损伤情况。

（2）检查卷筒末端的密封口，如果有损伤的迹象，则应更换。

（3）如果检测显示出有损伤，那么应选用新的可靠的滤芯。

c、替换

（1）把新的或者清洗过的滤芯装入过滤器壳体内。

（2）保证密封垫正确地装在壳体底部上。

（3）把滤芯牢固的固定在壳体上。

（4）在启动机器前再检查是否牢固。

4.7、油冷却器、后冷却器：

当油污、水垢和赃物等堆积在油冷却器、后冷却器上时，油冷却器、后冷却器的散热效果就会被削弱。

可根据实际情况，一般每两年都应用不易燃的安全性洗涤剂清洗，清洗列管式换热器的换热管时，应先用钢丝刷彻底刷洗，然后用0.4~0.6MPa的压缩空气吹洗，尽可能清除掉油冷却器、后冷却器上的油污、水垢以及赃物，重装时应保证各密封面良好的密封性，并按设计压力的1.5倍压力进行水压试验，进而保证冷却器、后冷却器的散热效果和安全可靠。

4.8、带轮部件

检修带轮部件主要是保证以下几点：

（1）保证各带轮与轴的紧密配合；

（2）保证同组带轮在同一平面上；

（3）通过调节紧带轮，保证皮带的松紧度。

4.9、电气线路

应经常性检查各电气线路接点是否良好，每年均应对线路进行一次全面检测、保养，保证电机、微电脑器、传感器等点气件的良好性能。

四、

结论

螺杆式压缩机结构简单，易损件少，能在大的压力差或压力比的工况下工作，排气温度低，对制冷剂中含有大量的润滑油不敏感，有良好的输气量调节特性。

制冷装置上最先应用的螺杆式压缩机是开启式，以后再发展到半封闭式和全封闭式。

与往复式相较，螺杆式压缩机的优点有：

1、螺杆转子压缩气体的运动为旋转运动，转子转速可得到提高，因此当输气量相同时，螺杆式压缩机体积显得小，占地面积小，重量轻，运动中无往复惯性力，对地面基础要求不高。

2、机器结构简单，零件数仅为往复式压缩机的十分之一，易损件少，无吸排气阀，无膨胀过程，单级压力比大，对液击不敏感。

3、能适应广阔的工况范围运转，尤其是用于热泵机组上，其容积效率并不像往复式压缩机那样有明显的下降。

4、输气量能无级调节，并在50%以上的范围内，功率与输气量成正比下降。

开启式螺杆压缩机存在噪声大，制冷剂较易泄露，油路复杂等缺点。

因此，除了在使用氨工质或电力无法供应的情况下，中小型螺杆机正向封闭式发展。

写毕业论文作毕业设计的每一步，对我们来说都是新的尝试和挑战，它使我这两年所学的知识得以总结和巩固在做这次毕业设计过程中也让我学到很多，我感到无论做什么事情都要真真正正用心去做，才会使自己更快的成长。

我相信，通过这次的实践，我对数控的加工能进一步了解，并能使我在以后的加工过程中，有能力加工出更复杂的零件，精度更高的产品。

五、致谢

三年的学习生活即将结束，回顾三年的学习生活，感受颇深，收获丰厚。

在论文的写作过程中，有很多困难，无论是在理论学习阶段，还是在论文的选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节，真的理解了更多学到了更多。

借此机会我向每位毕业论文指导老师表示衷心的感谢！

同时，我要感谢五洲制冷授课的各位老师，正是由于他们的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，并从他们身上学到了如何求知治学、如何为人处事。

同时我也要感谢我的同学给予我的帮助，他们为我撰写论文提供了不少建议和帮助。

我要感谢，非常感谢我的老师。

他为人随和热情，治学严谨细心。

在闲聊中他总是能像知心朋友一样鼓励你，在论文的写作和措辞等方面他们也总会以“专业标准”严格要求你，从选题、定题开始，一直到最后论文的反复修改、润色。

认真负责地给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。

正是老师的无私帮助与热忱鼓励，我的毕业论文才能够得以顺利完成，谢谢老师！

还要感谢三年的学校生活，感谢我的家人和那些永远也不能忘记的朋友，他们的支持与情感，是我永远的财富。

六、参考文献

[1]郁永章.姜培正.《压缩机工程手册》中国石化出版社

[2]杨磊.《制冷原理与技术[M]》北京：

科学技术出版社