六螺杆式压缩机组的润滑系统Word文档格式.docx
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螺杆式制冷压缩机一般采用喷油式压力润滑，即在制冷压缩机工作过程中，通过油泵将润滑油喷射至两个螺杆工作部位以及其他需要润滑的部位。
其目的有四个：
一是带走压缩过程中所产生的压缩热，使压缩过程接近于等温压缩，降低排气温度，从而防止机件受热变形；
二是向汽缸内喷人润滑油，可使转子之间及转子与汽缸之间得到密封，减少内部的泄漏；
三是对螺杆式制冷压缩机的运动部件起润滑作用，提高零部件的寿命，以达到长期、经济、安全地运行；
四是喷油使螺杆式制冷压缩机的结构简化，对降低运转噪声起一定作用。
2）润滑油系统（油路系统）
图
（2）是典型的带油泵的油循环系统。
贮存在油分离器5内的较高温度的冷冻油，经过截止阀，油粗过滤器8，被油泵9吸人排至油冷却器11。
在油冷却器中，油被水冷却后进人油
图
（2）带油泵的油循环系统
1—吸气过滤器2—吸气止逆阀3—压缩机4—排气止逆阀
5—油分离器6—截止阀7—二次油分离器8—油粗过滤器9—油泵
10—油压调节阀11—油冷却器12—油精过滤器13—油分配总管14—液压缸
精过滤器12，然后压入油分配总管13，将油分别送至滑阀喷油孔、前后主轴承、平衡活塞、四通换向电磁阀A、B,C,D和能量调节装置液压缸14等处。
然后送人前后主轴承、四通换向电磁阀的油，经机体内的油孔返回到低压侧。
部分油与蒸气混合后，由压缩机压至油分离器。
一次油分离器内的油经循环再次使用，二次油分离器内的低压油，一般定期放回压缩机低压侧。
压差控制器G控制系统高低压力，温度控制器H控制排气温度，压差控制器E控制过滤器压差，压力控制器F控制油压。
油气混合物,经压缩后由排气口排出，首先进人油分离器７，被分离出的油,沉积在油分离器的底部，经过油粗过滤器8过滤后，被油泵9加压，排至油冷却器11，在油冷却器中，经冷却水冷却后，进人油精过滤器12，经过过滤后纯净的润滑油到达油分配总管13，分别将油送至轴封装置、滑阀喷油孔、前后主轴承、平衡活塞、能量调节装置等处。
经油分配管送出的油分成两部分，一部分经滑阀喷油孔与工质混合，经压缩排出后沉积在油分离器的底部，再循环使用。
另一部分经润滑和能量调节后，经机体内油孔返回低压侧。
最终形成了润滑油的循环。
系统中的10是油压调节阀，它的作用是通过回流的方法调节供油压力。
一般供油压力应比排出压力高0.1~0.4MPa。
为保证系统供油，在精过滤器上安装了压差控制器E，它的压差应控制在0.1~0.15MPa，超过这个范围就说明过滤器已经堵塞了，应更换或清洗。
螺杆式压缩机润滑系统中的油泵，将润滑油，泵向滑动轴承。
供应二端轴承的轴封和输油油压调节装置，这是一小部份，大部份循环冷冻油，经油过滤器喷入压缩机，润滑转子并使阴阳转子产生油膜层，同时，冷却经过压缩的制冷剂，以此来达到降低噪音的目的，利用油分离器和压缩机喷油口之间的压力差，直接向压缩机喷润滑油，可以使油泵容量减小，运转平稳可靠。
压缩机停机时，用自动控制的加热器在一定的温度范围内，对油分离器所贮油部分的冷冻油予以加温，以防止制冷剂凝结。
因此润滑系统中的油，是通过电磁阀和油过滤器的分流，流向三个油路：
a.润滑和冷却轴承。
b.注入压缩机。
c.使滑阀运动。
3）汇集在机组集油槽内的冷冻油，在压力运动时处于冷凝压力下，因此运转在比较低的低压区域内。
因而压缩机不论是什么原因而导致停车，则都将主电磁阀关闭，这祥在停车期间就能把润滑油，隔绝在储油槽内。
并通过加热器对油作适当的加热。
这时油的循环运动，是由一个压差开关来控制的，由于油路阀或主要电磁阀的关闭，或过滤器阻塞，都会使油压差上升，当压差大于50磅／平均值时，压差开关就会打开，这个指令就会使机器停止运转。
4）不带油泵油循环系统。
当压缩机采用对润滑条件不敏感的滚动轴承，以及压缩机转速较低时，机组常趋向于采用不带油泵的循环系统。
在机组运行时依靠机组建立的排气压力来完
成油的循环。
如开利的23XL螺杆式冷水机组。
5）混合油循环系统。
不少机组联合使用上述两种系统。
机组运行在低压工况下，由油泵
供给足够的油，而在高压运行时，靠压力差供油。
（2）主要油系统的部件
1、油分离器
因为螺杆式压缩机排出的高压蒸气中含有大量的冷冻油，所以必需要有高效的油分离器，以防止传热效率下降，减少冷冻油的消耗，分油效果可以高达loppm及25um。
对于立式油分离器来讲，最高油位不得高于视油镜5/6处，最低油位不能低于视油镜的1/3处。
当用于氟机时，在油分离器下部装有电加热器，使油温能够保持在30℃以上，低于30℃时便不能开车。
油分离器是一个四周为螺线形道路多孔油缸，一但油被浅射到压缩机转子，就与被压缩的冷媒气体混合，并排入到油分离器内，当冷媒和油的混合物排入后，油即被甩到油缸壁上，并经过油缸壁上的孔流到油缸外面。
油在外表积聚，然后离开油缸，汇集于分离器壳体底部的储油槽，被压缩的冷媒气体除去油滴后，再排入冷凝器内。
螺杆式制冷压缩机由于喷入大量的润滑油，制冷剂蒸气与油的混合物由缩
机排气口排出。
若气、油混合物进人冷凝器和蒸发器等热交换器后，由于油不蒸发，就会在换热器的壁面上形成一层油膜，这样就大大降低了传热效果和制冷效率。
为此，对制冷剂中的油，必须在进人系统之前在油分离器中进行分离。
图（3）卧式油分离器
1一出口接管2一安全阀接管3一进口接管4一感温包连接处
5一消声器6一油泵回油接管7一油压调节阀回油接管8一油位计
9一储油器10一油过滤器11一出油口12一电加热器连接处
当螺杆压缩机排出的高压气、油混合物进人油分离器图（3）和图（4），由于油分离器容积大，气体的流速突降，加上气体的流动方向改变，依靠惯性作用使油分离沉降下来，大量的油聚集在分离器底部。
这种分离被称为一级分离，为了进一步提高分离精度，有些螺杆冷水机组还进行二次油分离或多次油分离。
图（4）立式油分离器
1一排气止逆阀2一安全阀接管3一出油口图（5）油二次分离器
4一油位计5一排油阀6一油加热器7—进气接口
8一排空阀9一排气温度计10—压力阀接管
二次油分离器的结构如图（5）所示。
二次分离是在一次分离后进行的，它是利用特制的充填物，将细小雾状油滴通过捕集作用，使油滴凝聚变大，在流经填充物时被进一步分离下来，分离效果以质量计可达（５一50）x10-6kg/kg.目前填充物有不锈钢金属丝网、玻璃纤维、聚聚脂纤维、微孔陶瓷等。
一般气流流经滤网的流速控制在1一2m/s范围内，过高流速会影响分离效果。
在设计具体结构时，应注意使气流方向和分离方向一致。
图（6）卧式高效多级油分离器
图（6）为一卧式高效多级油分离器，筛网垫将排气中的油组分减少到50x10-6kg/kg吸
人气体左右，这对大多场合已经适用。
在只允许更少油损失的场合，可进一步安装组合过滤器，以减少含油量，此时可将油含量减少至5x10-6kｇ／吨吸人气体左右。
由于安装了专用的排油
阀，过滤器能够自动回油。
当然，此组合件只有在以下工况下才是必要的：
对R22蒸发温度低于一20cC或对8717蒸发温度低于5qC。
分离下来的油聚集在分离器的底部，玻璃视镜可以观察到油位。
油位传感器用于防止失油。
内装式电加热器在停机时会自动加热以防止制冷剂冷凝。
此高效多级油分离器工作原理如下：
①在第一级，由于混合物的方向和速度发生快速变化，引起大的油液滴分离；
②在第二级，混合物通过编织成的金属筛网垫时，绝大多数油雾聚集成油滴，然后滴人分离器底部的贮油器；
③在第三级，是最彻底分离混合气体的一步，通过组合过滤器几乎可以分离出所有的润滑油。
以上卧式或立式油分离器，都是独立于蒸发器和冷凝器之外的一个单独的部件。
为了减少联结部位的数量、简化机组结构及缩小机组外形尺寸，还存在一种将油分离器内置于冷凝器的新结构，如开利公司的30HXC螺杆式冷水机组。
2）、油冷却器；
经由螺杆制冷压缩机的油，必须在油冷却器中冷却其吸收的热量，它是一壳管式结构，油在管外，水在管内，管束固定于二端板上，管上有隔板，用以改善油和冷却水的热交换，见下图；
由于水中杂质要在冷却器沉淀，因而降低了传热系数，因此油冷却器必须定期的检查和清洗。
在正常工况下，本机组的油温为40~60℃。
图（7）是油冷却器
对于制冷机组是否带有油冷却器，一般需要根据使用的润滑油和制冷剂的物理、化学性
质，以及两者之间互溶性与油温之间的关系，分析油、气两相在压缩机内部的热物理工作过
程，确定系统最佳的喷油温度和排出压缩机时油的温度，并对其进行比较。
若排出油温远大于
最佳喷油温度，则系统需要布置油冷却器，以使高温油降低到最佳温度；
若排出油温与系统最
佳喷油温度基本一致，或相差在设计允许范围内，则系统不需要布置油冷却器
螺杆式制冷压缩机常用滑阀来调节能量，即在两个转子的高压侧，装上一个是能够轴向移动的滑阀，来调节能量和卸荷启动。
滑阀调节能量的原理，是利用滑阀在螺杆的轴向移动，以改变螺杆的有效轴向工作长度，使能量在10％和100％写之间连续无级调节。
能量调节主要与转子有效的工作长度有关。
能量调节分手动和自动，但控制的基本原理都是采用油驱动调节。
该系统基本上由三部分构成：
供油、控制和执行机构。
供油机构有油泵及压力调节阀，控制机构有四通电磁阀或油分配阀，执行机构有滑阀、油活塞及油缸等。
下图（8）为滑阀的移动与能量调节的原理图
图（8）滑阀移动与能量调节的原理
（1）手动能量调节控制系统它是常用的调节系统，其工作原理如图所示。
螺杆冷水机组的制冷量调节是通过滑阀控制装置来实现的。
滑阀能量调节装置是由装在
压缩机内的滑阀、油缸活塞、能量指示器及油管路、手动四通阀或电磁换向阀组成、电磁换向阀可用于自动调节。
滑阀位置受油活塞位置控制。
手动四通阀有加载、卸载和定位三个手柄位置。
上图是滑阀能量调节装置的控制原理图。
其控制原理如下：
图示位置为增载，此时电磁阀A开启，B关闭（或四通阀为增载位置）。
从油泵来的高压油通过电磁阀A（或四通阀）进人油缸右边，油活塞则带动滑阀向左移动，靠近固定端，此时压缩机为全负荷运行。
油缸左边的油，则通过电磁阀A（或四通阀）流回压缩机的吸入腔。
反之，若电磁阀B开启，Ａ关闭（或四通阀为减载位置），则油路正好相反，滑阀向右移动，工作腔的部分气体则从滑阀与固定端之间的位置回流到吸入端，机器即在部分负荷下运转。
滑阀继续向右移动直到右止点，此时机组能量为最小，约为全负荷的15％。
所以由滑阀控制制冷量可在15%-100％之间无级调节，其滑阀所在位置可通过制冷量指示器上的指针，或仪表箱上的制冷量指示仪表指示出来。
当制冷量逐步减少时，功率消耗也相对减少，实现压缩机经济运行。
图a示出全负荷时滑阀的位置。
当滑阀尚未移动时，滑阀后缘与机体上滑阀滑动缺口的底边紧贴，滑阀的前缘则与滑动缺口的剩余面积组成径向排气口。
此时，基元容积中充气最大。
由吸入端吸入的气体经转子压缩后，从排气口全部排出，其能量为100％，如图b实线所示。
当高压油推动油活塞和滑阀向排出端方向移动时，滑阀后缘随之被推离固定的滑动缺口的底边，形成一个通向径向吸气孔口的、可为压缩过程中气体的泄逸孔道，如图c所示，减小了螺杆的工作长度，即减少了吸入气体的基元容积，如图b中虚线所示，排出气体减少，一些吸进的气体，未进行压缩（此时接触线尚未封闭）就通过旁通口进入压缩机的吸气侧，因此减少了吸气量和制冷剂的流量，起到了能量调节的作用。
下图（9）———滑阀位置与负荷关系
上图就是滑阀位置与负荷的关系，由润滑油流入和流出油缸，造成活塞的左右运动，而油的流进流出，是由加载和卸载电磁阀控制的。
当两个电磁阀都关闭时，压缩机就会保持当时的负载水平。
在压缩机处于停机状态时，卸载电磁阀被激起，一个弹簧力就会使滑阀，滑至卸载的位置，因此机组总是能够在无负荷的状态下起动。
泄逸通道的大小取决于所需要的排气量大小。
滑阀前缘与滑动缺口形成的排气口面积（即径向孔口）同时缩小，达到改变排气量的目的。
此时，调节指示器指针指出相应的改变排量的百分比。
当滑阀继续向排出端移动时，制冷量随排量的减少而连续地降低。
因而能量便可进行无级调节。
当泄逸孔道接近排气孔口时，螺杆作长度接近于零，便能起到卸载启动的目的。
（2）四通电磁阀控制系统：
该系统是采用四通电磁阀，取代用人工操作的手动油分配阀，便于实现能量调节的半自动或自动控制，其控制系统见上图所示。
减荷时，电磁阀D和C开启，由油泵3来的高压油，经电磁阀C被送到油活塞1左侧，推动活塞向右移动，带动滑阀向排气端移动，达到减少负荷的目的。
同时，油活塞右移，油缸内的油经电磁阀D被排回油箱。
增荷时，电磁阀B和Ａ开启，油活塞1右侧获得高压油，活塞左移，得到增荷调节。
需要滑阀停留在某一定位置时，只要在此位置不接通电磁阀或油分配阀即可。
油缸两边的油既不能流进，也不能流出，滑阀此时不会左右移动，因而处在一定位置上，即相应某一固定的能量。
另外系统中还设置了吸气止回阀，其目的，就是防止制冷压缩机因停机时，引起转子倒转而使转子产生齿损。
设置排气止逆阀的目的也是防止制冷压缩机停机后，因高压气体倒流而引起机组内的高压状态。
设置旁通管路的作用是，当制冷压缩机停机后，电磁阀开启，使存在于机腔内压力较高的蒸汽通过旁通管路泄至蒸发系统，让机组始终处于低压状态，以便于再次启动。
系统上压差控制器的作用，就是控制系统的高压及低压压力。
螺杆式制冷压缩机润滑系统的工作过程是：
贮存在油分离器下部的温度较高的润滑油，经油粗过滤器过滤后，被油泵加压送到油冷却器。
在油冷却器中，润滑油被冷却水冷却降温，
而后进人油精过滤器，经精过滤器进行精过滤后，再被送入油分配管，再被分别送到轴封、滑阀喷油孔、前后主轴承、平衡活塞、四通电磁阀（能量调节装置）中。
送人轴封、前后主轴承、四通电磁换向阀的润滑油，经机体内油孔返回到低压侧。
部分润滑油与制冷剂蒸汽混合后，由制冷压缩机压送到油分离器中。
转子机腔中的油气混合物，被排至油分离器进行油气分离，分离后的润滑油，积存在油分离器的下部，再次循环使用，二次分离器中的润滑油，一般应定期放回制冷压缩机的低压侧。
凡是制冷压缩机本身带有自动御载机构的，均可采用这种断续的分级能调法
下图（10）为一台八缸压缩机采用的压力控制器为——电磁滑阀式能量调节原理图
图（10）电磁滑阀式能量调节原理图
吸气压力控制器压力调定值
低压控制器
断开压力（Mpa）
接通压力（Mpa）
差动值（MPa）
压力控制器
P4／4
0.23（2℃）表压
0.28（6℃）表压
0.05
P3／4
0.22（1℃）表压
0.26（4℃）表压
0.04
LP
0.20（-1℃）表压
0.24（3℃）表压
压缩机每两缸一组，由一套卸载机构控制。
卸载机构的油缸7，推动吸气阀片顶杆工作。
当油缸有油压时，吸气阀顶杆脱离吸气阀片，使阀片落在阀座上。
该组气缸便投入工作；
当油缸泄压时，吸气阀顶杆在复位弹簧驱动下，顶开吸气阀片，使该组气缸成空行程，卸载。
该压缩机1、2组气缸为基本工作缸，运行时不予调节，3、4为调节气缸，分别由吸气压力控制器ｐ3/4、ｐ4/4通过电磁滑阀1DF;
2DF控制；
两只吸气压力控制器接通、断开压力调定值。
.P4/4为高负荷压力控制器，其接通压力按最高蒸发压力调定。
两只压力控制器间调定压力差为0.01~0.02MPa,本身断开，接通压力差0.04~0.05Mpa。
压缩机能调分四级：
0％停机，50%四缸，75％六缸·
100％八缸。
基本工作缸1、2组卸载机构的压力油缸，直接与油泵出口连接，，当压缩机刚起动，油压还未建立时，油缸无油压，吸气阀片被弹簧顶杆顶起，基本缸也被卸载，空车起动。
经数十秒后（一分钟内）油压建立，基本缸投入运行。
当热负荷超过四个缸产冷量时，吸气压力上升，当超过0.26MPa时，ｐ3/4接通，使电磁滑阀1DF吸上，高压油由a孔向3组气缸的卸载油缸供油，3组气缸投入工作，压缩机处于75％负荷运行．若负荷仍大，吸气压力继续上升，当上升至0.28MPa,P4/4也接通，于是2DF被吸上，压力油由a孔经e孔、b孔进入4组气缸的油缸，压缩机4组气缸投入工作，压缩机处于100％负荷运行。
若负荷下降，吸气压力P1，跌至0.23MPa，则P4/4断开，2DF失电关闭，则4组的油缸
泄压，油缸中的油经b、g、d孔回到曲轴箱，4组气缸卸载，压缩机在75％负荷运行。
若负荷继续下降，P1≤0.22MPa时，3组气缸卸载，压缩机在50％负荷运行。
若负荷再下降，
P1≤0.20MP，时，低压控制器LP动作，使压缩机停车。
当P1回升至0.24MPa时，压缩机又
起动，在50％负荷运行，随负荷增大，压缩机会自动在75％、100％负荷运行。
压缩机工作状
态由压力控制器与电磁滑阀自动控制。
若增加一——压力控制器与电磁滑阀，八缸压缩机可增加25％负荷工况。
当然电磁滑阀可用电磁三通阀代替。
图（11）电磁阀自动喷油系统
编号
内容
01
进气过滤器
08
冷媒及冷冻机油高压混合气体
02
低压冷媒气体
09
油分离器
03
马达
10
高压冷媒气体
04
冷冻机油过滤器
11
容量控制机构供油毛细管
05
螺旋转子
SV1
容量控制电磁阀（启动时使用）
06
容量控制机构
SV2
容量控制电磁阀（75%时使用）
07
冷冻机油
SV3
容量控制电磁阀（50%时使用）
图（12）内容积比调节示意
螺杆式制冷机属于容积式压缩机，具有内压缩这一特征，有一定内压缩比，而制冷机的工
作范围极为广阔，其工作压力比（冷凝压力／蒸发压力）随工况而定，这就要求螺杆式制冷机的内压力比随之变化，使螺杆式制冷机的排气压力接近或等于冷凝压力，此时机器所耗功率最
小，运转最经济。
否则将不可避免形成一个等容压缩或等容膨胀过程，使压缩机耗功率增加，当排出压力与冷凝压力的差值愈大，多消耗的功率也愈大，因此为了使机器能长期经济运转，必须调节机器的内容积比，使排气压力接近或等于冷凝压力，其结构原理如图所示。
内容积比调节机构主要由锁紧螺母、调节丝杆、导向块、可调滑阀等组成。
图中A为滑阀排气口的大小，它的大小即决定了机器的内容积比。
图示为排气口最大（即内容积比最小）位置当调节丝杆逆时针旋转时，可调滑阀向右移动，排气口A逐渐减小，当导向块和机体平面B贴合时，排气口A为最小值，此时，内容积比为最大，随着滑阀左右移动，油活塞的行程C也随之改变，因而能量指示装置指针所指示位置也随之改变，从而可以指示出机器内压力比的大小，进行内容比调节时，必须按下述步骤进行：
（1）根据机器运行的工况，计算出外压力比的计算：
外压力比=冷凝压力/蒸发压力=排气压力（表压）+1.03/吸气压力（表压）+1.03
（2）开动油泵，四通阀调至增载位置，使滑阀左移贴紧可调滑阀，观看制冷量指示装置指针所指示压力比数值是否等于外压力比，若不等则要进行调节。
（3）四通阀调至增减位置，使滑阀脱离可调滑阀，然后卸下密封帽，松开锁紧螺母旋转调节丝杆，顺时针旋转压力比减少，逆时针转则压力比增加。
丝杆每转一周，压力比变化为。
调节完毕后，再使滑阀贴紧可调滑阀，观察指示针数值是否等于外压力比，如此调节，直到相等为止。
辅助设备
1、油加热器
为了保证良好的润滑作用和减少油槽内制冷剂的冷凝作用，在油分离器底部安装了一个油加热器，在压缩机停止循环时，能保持适当的油温（30℃以上，保证油分离器的分油效果）。
2、油过滤器
为了消除自冷却器流向油泵的润滑油中的杂质，使进入油泵的润滑油必须进行清洁，以保证油泵及压缩机能够工作正常，因此一般机组装有粗过滤器和精过滤器。
油粗过滤器的筒体由无缝钢管制成，油粗过滤器的外壳为φ108钢管及法兰组成，焊有进出油的接管。
内装50目/英寸的不锈钢丝滤网胆，油从网胆内表进人，经过滤后流入油泵。
为了清除自油泵流出的润滑油中的杂质，特别是微小的铁质粉未杂质，使喷入压缩机内及送到各润滑点的润滑油清洁，保证各摩擦面工作处于良好状态，机组又设置了油精过滤器。
油精过滤器筒体为无缝钢管，油精滤器外壳为φ133钢管及法兰组成，焊有进出油孔及放空接头。
内装有席状不锈钢丝网胆，来滤净油中杂质，网胆内装有一组永久磁铁以便吸住油中铁质粉末杂质，由油泵来的油经网胆内表进人，经外表而进入供油总管。
在油精滤器进出口有支管与压差继电器相连，如果进出油压力差超过0.1MPa,就使压缩机电机停车，同时故障指示的红灯亮，说明滤器已经阻塞，必须拆卸清洗。
清洗时，压缩机必须停车，关闭截止阀9、19、21、39，慢慢松开油精滤器上的放气塞，使压力与大气压力相等，然后拆卸盖子取出滤网进行清洗。
清洗可在煤油或汽油中清洗并且用压缩空气猛吹，滤网用灯光照射透亮为止，第一次运行1.5-2h后进行清洗，第二次应在运行4~5h后再清洗，以后正常运转。
油粗过滤器使用稍粗号滤网，虽然不会分堵塞，但若堵塞会引起油泵汽蚀，压力表指针
会发生振动。
清洗油精过滤器时，应同时清洗油粗过滤器，方法同上。
图（13）是油精过滤器
3、油泵
机组使用的外油泵为转子式油泵，配用2.2kW电机，油量为120L/min,转向看油泵转向指示箭头，转向对着电机为逆时针旋转，压缩机起动前先开油泵，产生油压使压缩机滑阀处于零位，此时压缩机才能启动。
当吸排油压差大于0.3MPa时，润滑油就在排油端通过油压调节回油冷却器。
一部分润滑油就在排油端通过油压调节阀回到油冷却器内，当油压差低于0.1MPa时，压差控制器就起作用，使油泵与压缩机同时停车。
4、油压调节阀
油压调节阀的作用是调节润滑油压力，保证油压高于排气压力0.2~0.3MPa,同时它起油泵安全阀的作用，将过
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