螺杆空压机培训初级教程.docx

1、螺杆空压机培训初级教程一、 空压机基础知识1、 认识空气压缩机何为压缩机？用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。空压机，就是空气压缩机，是用来压缩空气借以提高空气压力的机械。压缩机也称为“压气机”或“气泵”一般提升压力小于0.2MPa时称为鼓风机，小于0.02MPa时称为通风机。0.5MPa时的活塞机称为矿山机。螺杆机国家标准为0.7MPa、0.8MPa、1.25MPa。大于1.25MPa时需用活塞机来实现，称为工业机。 在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化工业、电子工业、制冷与气体分离工程及国防工业，压缩机是必不可少的关键设备之一。由于气体压缩机被广泛的应用，它也就成为了一

2、种通用机械。压缩机的用途大致可分为三种类型:（1）压缩空气作为动力掌握： 压缩空气供驱动各种风动机械、风动工具，用于控制仪表及自动化装置，还有国防、科研某些武器的发射，潜水艇的沉浮以及沉船的打捞，都需要不同的气体压力。压缩空气具有易储存、易控制、流动性好及安全、环保的特点。因此，压缩空气也被认为是仅次于电力的第二动力源。（2）、压缩气体用于制冷和分离了解：气体经过压缩、冷却、膨胀而液化。用于人工制冷方面（冷冻、冷藏及空气调节，如氨和氟里昂压缩机，其压力通常为8-14bar，这类压缩机称为制冷压缩机。另外，液化的气体若为混合气，可在分离装置中按其不同的气化温度将各组份分别分离出来，得到纯度的各种

3、气体。如空气液化分离后，能得到纯氧、纯氮和纯氙、氖、氩、氦等稀有气体。我国石油化学工业的迅速发展，其原料气石油裂解气的分离，就是先经压缩，然后采用不同的冷却温度，将各组份分别地分离出来。（3）、气体输送了解：用于管道输送气体的压缩机，视管道的长短而决定压力，输送煤气压力为3-30bar。用于气体装瓶的压缩机，视其气体的性质而定。一般氧气瓶压力为150bar，乙炔气性质不稳定，装瓶压力为25bar，且由丙酮加以吸附。有些临界温度较高的容易液化的气体，可先压缩，加以冷却后使其液化而装瓶，如氯气装瓶压力为10-15bar，二氧化碳装瓶压力为50-60bar。现在广泛使用的石油液化气装瓶压力为5-15

4、bar2、空压机术语和相关知识（1）、压力：压缩机行业中所指的压力指的是压强（P） 、标准大气压（atm）、工作压力：吸、排气压力，是指空压机吸、排气的压力 以大气压力为零点测得的压力我们称为表压力P(G)。 以绝对真空为零点的压力我们称为绝对压力P(A)。 通常在压缩机铭牌上给出的排气压力为表压力。 、压差：压力的差值 、压损：压力的损失、空压机常用的压力单位换算： 1MPa（兆帕）=106Pa（帕斯卡） 1bar（巴）=0.1MPa 1atm（标准大气压）=1.013bar=0.1013MPa 通常在空压机行业说的“公斤”是指“bar”（2）、标称流量：标称流量在我国又被称为排气量或铭牌流

5、量。通俗的讲在所要求的排气压力下，空压机单位时间内排出的气体容积，折算到进气状态，也即第一级进气接管处的吸气压力与吸气温度和湿度时的容积值。单位时间国家指的是一分钟。也就是吸气的容积 Q=Cm* D3*N=L/D*D3NL:转子的长度D:转子的直径N:转子的轴速Cm:型线系数:长径比按国家标准，空压机的实际排气量为标称流量的5时均为合格。 基准状态：一个标准大气压，温度20，湿度为0，这个基准状态在美、英、澳等英语国家t=15。欧洲、日本t=0。 标准状态：一个标准大气压，温度0，湿度为0如果折算到基准状态，单位为:m3/min（立方每分钟）如果折算到标准状态，单位为:Nm3/min（标方每分

6、钟）1m/min = 1000L/min1N m/min = 1.07 m/min（3）、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（指绝对值）、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)。（指比值）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、=65%)（4）、比功率：是指压缩机一定容积流量所消耗的功率。是评价压缩相同气体

7、，在相同排气压力下的压缩机性能的一种指标。 比功率轴功率(输入总功率)/排气量 （kW/m3min-1）轴功率：压缩机驱动轴所需要的功率。 P 轴= 3UIcos(9.5)(98%)电机传动（5）、电气和其他名词术语 、功率：单位时间内电流做的功（P），单位是W（瓦 特），我们常用的是KW（千瓦）也有用马力（HP） 1KW=1.34102HP 1HP=0.7357KW 、电流：电子在电场力的作用下有规则的向一个方向移 动，就形成了电流（I），单位是A（安培） 、电压：就和水流动是因为有落差一样，也有电位差， 称电压（U），单位是V（伏特） 、相，指火线，三相四线：是指有三根相线（或火线）一 根

8、中线（或零线），单相是指一根相线（或火线）一 根中线（或零线）、频率：交流电每秒完成的电动势正负变换周数，用（f）表示，单位-Hz（赫兹）我国交流电频率为50Hz，国外为60Hz。 、变频:即改变频率，在空压机应用中，通过改变电源的频率以改变电机的转速，从而达到调节流量的目的。由于通过变频调节流量可以精确到0.1bar,大大减少了无用功从而达到了节能的目的。 、控制器:在行业主要有两种类型的控制器：仪表式和PL制器，我们使用的是PLC控制器，是一种由 单片机和其他元件组成的可编程控制器。、直联:直接联结，在空压机行业是指用联轴器联结 、加载/卸载:空压机的工作状态，一般是指空压机有 完整的吸、

9、排气过程为加载状态，反之为卸载状态 、风冷/水冷:是指冷却方式 、噪音:单位：dB（A）(+-3)（分贝）声压级单位 、防护等级:是表示电气设备防尘，防异物，防水等 密闭程度的值，用IPxx表示 、启动方式:直接启动，通常用的是星三角转换方式启动。（6） 露点温度 单位 湿空气在等压力下冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，当空气的温度降低到某一温度时，空气里原来所含未饱和水蒸汽就达到了饱和状态(即水蒸汽开始液化，有液体凝结出来)，此温度就是该气体的露点温度。 压力露点：是指有一定压力的气体冷却到某一温度度，其所含的未饱和水蒸气变成饱和水蒸气析出，此温度就是该气体的压

10、力露点 大气露点：是指在标准大气压下，气体冷却到使所含的未饱水蒸气变成饱和水蒸气析出得温度在空压机行业中，露点表示的是气体的干燥程度二、 螺杆空压机的原理及构造1、 电动机：一般是四大国产名牌电机，开山主要用的是无锡华达和江苏靖江的。一般电机用的是380V的，少数用的是6KV和10KV的。防爆空压机是380V/660v,同一个电机接线方式不同，可实现380v和660V两种电压的选配，防爆机铭牌上标定的最高压力为0.7MPa，国家没有0.8MPa的标准，国家颁发的生产许可证上注明的是0.7MPa,实际使用中可达0.8MPa。空压机配套的只有2极和4极两种异步电动机。2极同步电动机的转速为3000

11、r/min,空压机的异步电动机2极的转速3000972910 r/min，一般对用户讲是2960 r/min、3%是速差。4极同步电动机的转速为1500r/min,空压机的异步电动机4极的转速1500971455 r/min，一般对用户讲是1480 r/min，3%是速差。空压机配套的电机只有2极和4极的，其转速也是按国家标准可视为一个常数（1480 r/min、2960 r/min），个别厂家提电机的极数是拿傻子都知道的常识来混淆主机的转速的概念。对空压机来讲电机的转速不是关键的，最关键的是主机转子的转速的高低。服务系数：空压机行业的电机都是非标电机，是大机小标的一种现状。服务系数，一般采用

12、1.11.2。举例200kw的空压机的电机的服务系数为1.15，那么该空压机电机的最大功率实际可达2001.15230kw,给用户讲时是储备了15的功率，属添工加料。 普通电机是小机大标的一种现状。举例：100kw的电机能输出80%的功率就不错了，通常的说法是功率因数cos=0.8，是偷工减料。防护等级：是指电机的防水，防尘等级，一般的IP23已足够用，但空压机行业中盲目攀比的风气造成的结果是：基本上都用IP55和IP54的，成本比IP23的上升20，实在是没必要，但用户就爱这一口，没办法，反正钱是用户出的。绝缘等级：是指电机的耐高温防烧毁的能力等级。一般用的是F级，B级温升考核是指比F级高一

13、个层级的标准考核。启动方式：星三角转换的启动方式 。 电机有普通与变频之分，变频空压机用变频电机，通过改变电机的频率来达到改变电机转速的目的，进而达到控制空压机排气量的目的。2、 螺杆压缩机主机 压缩机 ：是一种提升气体压力的机械;螺杆压缩机的核心部件是主机，俗称机头;主机的技术核心是螺杆副，也就是阴阳转子，粗的是阳转子，细的是阴转子。SKK主机45kw是4 ：5的转子，55kw以上是5 ：6的转子。主机的主要构造是由转子、机壳（汽缸），轴承和轴封组成。确切的说就是两根转子（一对阴、阳转子 ）两端套着轴承装在机壳内，把空气从一端吸入，依靠阴阳转子的相对转动，齿顶对齿沟的齿合，进而把空气进行压缩

14、，提升气体的压力，然后从另一端排出。主机进行气体压缩时需要动力的输入，需要冷却、密封和润滑，因此主机必须安装在空压机的系统中才可以工作。螺杆机之所以属高科技产品 ，就是因为主机是高科技产品。主机之所以称为高科技产品主要有两点：加工精度非常高，非一般设备可以实现加工的；转子是一个三维空间曲面，其型线只掌握在极少数几个外国公司手中。 全球十大机床厂中只有四家生产双螺杆副的转子磨床。国内外任何一个品牌的空压机的主机都是由这四家公司生产的转子磨床加工出来的。转子磨床的生产周期每台在一年半左右，加上安装调试，从付款订货到投入使用最少需要2年，其产量也有限，全球每年也生产不了几台转子磨床。因而单价极其昂贵

15、，单台在人民币3000万元以上，更致命的是还必须用老外的型线砂轮，你不买他们更加昂贵的型线砂轮，你就做不出转子来。一旦关系破裂，老外公司拒绝提供型线砂轮，你几个亿的主机生产线就是一堆废铁。 从主机的结构上看，阴阳转子间是不接触的，有2-3丝的间隙，转子与机壳之间也是有2-3丝的间隙，也是不接触不摩擦的。转子端面与机壳之间也是2-3丝的间隙，也是不接触不摩擦的，因此主机的寿命主要取决于轴承和轴封的寿命。 有一个行业内的公开的技术秘密，全球不管什么牌子的主机，用的全部都是瑞典的SKF轴承。 轴承和轴封的寿命即更换周期，是和其受力状况和转速有关的。故而转速低，轴承又不额外受力的直联主机的寿命是最长的

16、。相反、皮带机的主机转速高，轴承又受力，故其寿命就短。 轴承的安装是在恒温恒湿的车间内由专用的安装工具进行安装的，是技术性非常高的一项工作。轴承一坏，尤其是大主机，必须返到专业的维修工厂进行更换，加上往返运输的时间，维修用的时间，是会给用户造成很大麻烦的，在时间上用户就耽误不起，空压机一停，整个生产线就得停，工人就得放假，每天影响的工业产值以数万计。故而本着对用户负责的态度，尽可能的推荐低转速的没有增速齿轮的直联机。开山集团在浙江衢州总部的日本三井加工中心因和日本签有协议，故只允许用于螺杆转子的加工，并装有全球定位系统，不允许私自移动工作母机的位置和改变用途，主要是怕用于军事生产。外国公司在技

17、术上对中国的封锁是非常严格的。即将到货的离心机加工设备在国外是做喷气式军用飞机的，外国公司对该设备的监管更是变本加厉，除装有全球定位系统还装有远程控制系统，一旦位置移动或改变加工参数，他们可遥控使设备瘫痪。开山公司位于上海的螺杆加工中心是全球硬件设备最全、最先进的喷油螺杆加工中心。全球没有任何一家可以像开山一样可以把螺杆转子从小到大全普系的做全，并且是直联机型的转子；之所以是最全最先进，是因为上海加工中心的设备全部是最近三年内的最新款加工设备。比如250KW的螺杆机转子，全球只有开山一家可以把直径做到386cm，目前全球最大最先进的转子磨床就在开山公司。3、油分罐的构造和分离原理油分罐就是能够

18、实现油和气的混合物相分离的一个罐子。油分罐一般为圆柱形的45#钢焊成的碳钢铁皮罐，用不锈钢做的油分罐非常罕见，一般情况下不用。另一作用就是储存润滑油。油分罐内有一个油气分离滤芯，简称油分芯，油分芯一般有23层左右的进口玻璃纤维层层缠绕而成，少数偷工减料可能只有18层左右。 其工作原理是当油和气的混合物以一定的流速穿过玻璃纤维层时，油滴被物理机械的阻挡，慢慢地凝露为大油滴之后在重力作用下，落到油分芯底部，然后有回油管把这部分过滤掉入油分芯底部的油导入机头内部，参与下一循环。回油管上有一单向阀，使得机油只能由油分芯底部流入主机的压缩腔。 实际上油气混合物在穿透油分芯之前，油气混合物中99%的油分已

19、被分离掉到油分罐底部。从主机出来的高压、高温（80左右）油气混合物是沿着油分罐内部的切线方向进入油分罐的，在离心力作用下，油气混合物中的油分大部分被甩到油分罐的内壁上，在重力的作用下沿着内壁流到油分罐的底部。另外一部分油滴在相互碰撞的过程中凝结成大油滴，最后也是在重力的作用下沉向油分罐底部，参与下次循环。经油分芯过滤后的空气，经过最小压力维持阀（最小压力阀）流向后部冷却器冷却再排出空压机。最小压力维持阀也是单向阀，可称之为油分罐上面的排气阀。位于油气桶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：（1）启动时优先建立起润滑油所需的循环压力，确保机器的润滑（2

20、）油气桶气体压力超过0.45MPa之后方行开启，可降低流过油气分离器的空气流速，除确保油气分离器效果之外，并可保护油气分离器因压力差太大而受损。（3）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。 油分罐端盖上面有个安全阀，当油分罐内的空气压力达到设定值的1.1倍时安全阀自动打开，放掉部分空气，降低油分罐内的气压。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。油分罐上装有一个压力表，检测的是滤前压。油分罐的底部装有排污阀，要定期打开排污阀，放掉沉淀在油分罐底部的水和污物。油分罐旁边有一个透明的油位镜显示油分罐内由位的高低。正确的油位

21、是当空压机正常工作时油面在上下度中间位置，过高会跑掉，过低会影响整机的安全性。油分罐属于压力容器必须有制造资质的专业厂家生产。每个油分罐都有一个唯一的编号和合格证。4、冷却器 风冷型螺杆机的机油冷却器和压缩空气后冷却器做成一体，为铝制板翅式结构，在真空炉内钎焊成型，一旦漏油几乎不可修复，只有更换。其工作原理是热油和高温（80左右）气体在各自管道内流动，电机拖动风扇转动，冷风垂直地吹过载有热油和高温气体的管道，实现热交换，用手感觉经过散热器热交换后的空气，会觉的非常烫手。水冷型螺杆机一般采用管式散热器，水在管内流动，热油在管外流动，经热交换后冷水变热水。不少厂家为降低成本往往不用铜管而用钢管。水

22、冷机必须另建冷却塔，把热交换后的热水冷却以便参与下次循环，水质对散热器影响非常大，冷却塔又增加不少成本，因此水冷机的用量远没有风冷机大，但粉尘比较大的场合比如水泥厂、有易熔性尘埃的车间、比如喷涂车间尽可能的使用水冷机。水冷型散热器一但结垢，很难清理，一般得用化学药水泡上几天，再用高压水或高压空气吹。水冷机冷却水的用量在JB/T6430-2002中有明确规定。每压缩1m3的空气大约需消耗水4升。风冷型散热器流出的热空气原则上必须用导风罩导出或者必须采用非常有效的方式使热风尽可能有效的排出空压机房，比如加装工业风机向外抽热风。经散热器流出的热风不能有效的排出，而参与空压机空气循环的话，其结果是灾难

23、性的高温停机。经后冷却器冷却过的压缩空气中含有大量的水分，其中大部分可以在储气罐中分离出来。冷却后的压缩空气温度：水冷机比环境温度大约高10左右、风冷型比环境温度大约高15左右。5、温控阀 主要通过控制喷入主机的润滑油的温度来达到控制主机排气端的排气温度。机头排气温度过低，水分会在油分罐析出，造成润滑油乳化。油温70时温控阀控制住润滑油不让润滑油进入冷却器，当油温70时温控阀只让部分热油经过油冷却器被冷却，冷却后的机油与另一部分未被冷却的热油混合进入主机，当油温76时，温控阀把通往油冷却器的通道全部打开，此时的热润滑油全部经过油冷却器冷却后再进入主机进行压缩。 温控阀可理解为进入机头的油的温度

24、调控阀6、 PLC和显示屏 PLC可理解为一台电脑的主机，空压机液晶显示屏可以理解为电脑的显示屏。PLC具有输入、输出（给显示屏）、计算、储存的功能。通过PLC使螺杆机变成一台高度智能化的傻瓜机，空压机的任何一个部件位出现故障都会通过PLC反映到显示屏上以便维修。空压机运行时的电流大小、气压高低、温度高低都会通过PLC在显示屏上显示。空压机的空滤、机滤、油分芯和润滑油到了更换时间，PLC会自动报警提醒以便更换。显示屏上有按键，可以像电脑一样操作，调整排气压力的大小实现和用气设备的匹配。7、螺杆空压机其他组成部分空气过滤器 空滤芯是个纸质的干式的过滤器，是空气过滤的核心。做成折叠形状是为了增大空

25、气穿透的面积。空滤芯通气细孔约为5m左右，主要功能是滤掉空气中大于5m左右的灰尘和固态颗粒，避免螺杆转子过早磨损，机油过滤器和油分芯的过早阻塞。一般每500小时或更短的时间（视具体环境而定）取下用0.3MPa的空气自内向外吹，清理疏通被阻塞的通气细孔。压力太大会把细孔吹破吹大，反而起不到应有的过滤精度的要求。故用储气罐内的剩余的空气吹空滤芯时，一定要看清楚储气罐上压力表显示的压力，小心用0.3MPa的空气会把空滤芯吹报废，进而使空滤芯失效，造成机头抱死。2、进气阀又叫进气控制阀，通过它控制进入主机的气流大小，进而达到控制空压机排气量大小的目的。 容调式的进气阀是由反比例阀控制伺服气缸，伺服气缸

26、的顶杆推动进气阀内的阀片进而控制进气量，可实现从0-100%的无级进气控制调节。自油分罐导出的控制气路流向反比例阀时分为两路，A路通向伺服气缸，控制进气阀片的开合，B路通向放空电磁阀排入进气阀内。3、 反比例阀和伺服气缸：比例是指A和B两气路之间的气流分配比例，反是相反的意思，即经过反比例阀进入伺服气缸的气量越小，进气阀的阀片打开越大，反之越小。4、 4、放空电磁阀在进气阀的旁边，当空压机停机时，让油分罐内和主机内的空气放空到进气阀片上方，通过空滤器排出，避免空压机再次启动时因主机内有油而造成空压机重车启动，进而加大启动电流而烧毁电机。 5、温度传感器的位置在主机的排气端，测量的是主机排出的油

27、气混合物的温度，另一端接PLC，并在液晶显示屏上显示温度的高低 。 6、压力传感器位置在空压机的排气端，即出气口，测量排出油分芯后的空气压力，未经过油分芯过滤前的气流压力叫滤前压，当滤前压与滤后压差0.1MPa时就该更换油分芯了，另一端接PLC，并在显示屏显示压力的大小。油分罐外面装有压力表，检测的是滤前压，电子屏上显示的是滤后压。 7、机滤 机滤是机油过滤器的简称，油过滤器是一种纸质过滤器，过滤精度在10微米-15微米之间。其功能是除去油中的金属微粒、灰尘、氧化物、胶质等保护轴承及转子正常润滑。油过滤器堵塞会导致机头供油不畅，影响轴承寿命，引起排气高温，造成局部积碳。 8、回油单向阀：油气分

28、离器滤下的残油集中于油分芯底部的小圆凹槽中，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。、空压机内的各种机油管就是机油流通的管道，从主机排出的高温高压油气混合物通过的机油管外面必须套上波纹管，防止高压爆裂。联接油分罐到机头之间的回油管是铁的。、冷却散热器的风机一般用的是轴流风机，由一个小电机拖动，使冷风垂直吹过散热器。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。当排气温度上升至时，风扇开始运转；当排气温度低于时，风扇自动停转，使温度保持在一定范围之内。设有温

29、控阀的机型风机的启停同上。三、开山螺杆空压机的相关及边缘常识1、用户最关心的问题用户最关心的问题之一：流量Q，压力P和电机功率KW和用户交流时说的空压机参数一般就是指这三项指标。用户到底需要多大排气量 Q 和多大压力 P 的空压机，是根据用户的用气设备的具体耗气量来定的，太大了是一种浪费，太小了不够用，故而用户必须根据自己设备的具体情况慎重的选择型号。一般计算用户设备的实际耗气量，再加1.2倍左右的富裕系数就是空压机排气量的选型参数。确定压力是不仅要考虑到设备实际需要的压力大小，还要考虑管路上的压力损失，故而要大一些为好。国家经贸委于2002年12月27日发布，2003年4月1日实施的中华人民

30、共和国机械行业标准JB/T6430-2002中的一般用喷油螺杆空气压缩机中，关于流量Q、压力P和电机功率KW之间的对应关系，有着明确的规定。排气量Q指的是空压机每分钟的排气量，这是一种习惯的说法，实际上指的是空压机进口的空气流量。比如LGB-10/8的空压机，给用户交流时说的就是排气量是10 m3的空压机，实际上指的是每分钟吸入标准大气压情况下的10 m3的空气，换算成8公斤时的实际流量应该是1081.25 m3的真实排气量。也就是说LGB-10/8在8公斤时的真实排气量应是1.25 m3左右。吸入量和排气量的大致换算公式是：Q高压流量Q进口流量（排气量）P排气压力最科学的说法应是空压机的容积

31、流量，也即转子每转一圈空压机的排气量是多少，这是衡量机头优劣机头大小的一个硬指标。国家标准规定的是每分钟的排气量，这样就会给一些不法厂商提供了空子可钻，同样是10 m3的空压机，好的空压机主机一分钟转2960转就可以实现10 m3的排气量，差的空压机主机一分钟要实现10 m3的排气量转子就得转到5000转以上。这样一对比，同样是10 m3排气量的空压机，其差别有多大。毋庸置疑，5000多转的空压机轴承的寿命，噪音和节能性，稳定性肯定不如2960转的空压机（转速越低越可靠，傻子都知道）。 压力P是兆帕MPa10倍即是通常说的公斤压力，如0.8MPa即是8公斤压力。 JB/T6430-2002，只有0.7MPa、0.8 MPa 、1.0 MPa和1.25 MPa四个标准。 一些品牌的空压机打出0.75 MPa、0.85 MPa的目的是掩盖其部分产品不合格的真相，逃避国家监督，声称我们非标的，不适合套用中国的国家标准，比如英格