QGD系列螺杆式空压机的维护保养

吴学博

(中国电子科技集团公司第四十六研究所 天津300201)

1 螺杆空压机的工作原理

1.1 压缩机头和压缩循环

在压缩机头的壳体中，有一对精密加工的螺旋形转子(阳转子和阴转子)，二者彼此平行，进气口和排气口分别设置在壳体两端的对角线位置；阴转子的螺旋槽和阳转子的螺旋齿相互咬合，并由阳转子驱动。在运行期间，空气通过动力输入端的进气口进入壳体。当转子翻转在壳体上吸入口的边缘时，一部分吸入的空气被封闭在由阴、阳转子和壳体形成的凹槽中。在封闭空间中，凹槽的封闭容积随着阴、阳转子的咬合运动而连续变化，从而实现吸、闭、压缩和排气的连续工作循环，并且压缩空气通过排气口被排放到油分离器中。

1.2 压缩机排气系统

压缩机组的排气系统主要由排气管、油分离器、最小压力阀、安全阀、后冷器等组成。当压缩机工作时，槽的封闭容积内的空气为连续压缩，在空气被压缩过程中产生的热量被连续注入到封闭容积凹槽中的润滑油所吸收。当凹槽的闭合体积减小到一定值(设计值)时，凹槽的闭合体积连接到专门设计的排气口，混合物通过排气口排出。由于螺杆式压缩机的一对转子具有多个槽，转子的转速非常高，该单元的排气是连续的。从压缩机头排出的油气混合物进入油分离器，其中大部分油通过离心力、碰撞和方向变化与空气分离，形成的油滴在重力作用下聚集成较大的颗粒，滴入罐底部，留下一些非常小的油雾，当空气流过油分离器过滤器元件时，它们通过碰撞，被分散和拦截在过滤器纤维上形成细小的油滴。在过滤器元件的表面纤维上凝结的油滴在重力作用下滴落到汽缸下部的油表面；冷凝在外部纤维上的油滴最终在油分离器处收集。在油分离器的外壁取出二次回油管，并将其连接回压缩机的头部，进而在压力差的作用下聚合。

在过滤器元件外部收集的油流回压缩机的头部。回油管配有一个孔，以确保稳定回油。最小压力阀安装在油分离器油箱出口的下游，以确保压缩机正常运行期间在油箱中建立最小油箱压力，保障润滑油回路的正常运行。当装置关闭或卸载时，最小压力阀是止回阀，其作用是防止压缩空气回流。

1.3 压缩机气量调节和控制系统

在压缩机启动后，空气被吸入，经压缩后进入油分离器。当油分离器中的空气压力超过容积调节阀的设定点时，容积调节阀打开，使一些压缩空气通过容积调节阀输送到进气阀中。气缸调节进气门的开度，压缩机根据系统压力的大小调节进气门的开度，并继续运转。音量调节阀的音量调节范围为 100%～200%。当系统压力达到卸载压力设定点时，压力传感器发出信号，电磁阀动作，压缩机卸载。此时，油分离器中的压缩空气被释放，进气阀关闭。进气阀还具有止回阀功能，以防止在紧急停止或突然停止时体内的油/气回流。

2 维护保养

2.1 空气过滤器

应每天检查空气过滤器。可以使用不超过500kPa的干燥压缩空气从过滤器元件的纵向以 45°的方向从内部向外部吹送来自过滤器元件的每个褶皱的灰尘。保持周围环境清洁非常重要，每当空气过滤器真空开关启动并提示报警时，即应对过滤器进行保养。每运行 500h或 3个月，即应检查空气过滤器是否损坏，进气系统是否密封不严；使用超过一年，无论何种情况，都应更换空气过滤器滤芯。无论何时维修空气过滤器，检查过滤器元件的下游侧是否脏污。为了确保空气过滤器和组件之间的密封，螺纹连接、法兰连接、软管连接的气密连接均要绝对可靠。

2.2 机油滤清器

在以下5种情况下应更换机油滤清器：①新机器运行 500h后应更换机油滤清器滤芯；②机油滤清器在正常工作温度下报警，滤清器压差超过 131kPa；③每运行 1000h；④更换润滑剂时；⑤油样测试失败。

在寒冷的早晨，空气压缩机启动后机油滤清器报警，这是由于润滑油的低流动性引起的高压差，在压缩机工作温度正常后监控指示灯。如果有证据表明机油滤清器滤芯上存在不溶物，则压缩机油不能再正常工作，必须立即更换。

2.3 油气分离器

该元件是整体结构，其将油和气体混合物中的油冷凝以形成流入分离器底部的油滴。当机器处于以下状态时，需要更换油分离器芯：①当隔板芯受到冲击和变形时，即使轻微压痕也会影响分离效率，导致压缩机中的油含量过高，即使是部件上的小孔也会导致油含量非常高；②分离器差压指示的差压大于68.95kPa；③在油位正常、装卸正常、回油系统正常的情况下，压缩空气中的油含量仍然过高；④每使用4000h；⑤安装时间超过1年。

2.4 螺杆机润滑油

每天应检查油镜，以确保油位不会太低。当出现以下 4种情况之一时，需要立即更换润滑剂：①运行时间超过 8000h；②换油时间超过一年；③当润滑油中的水含量超过200mg/mL时；④润滑油严重乳化。

如果有③或④任意现象之一导致机头和轴承损坏，应立即更换润滑剂，并禁止混合使用不同类型或品牌的润滑油。

2.5 二次回油管路

二次回油管路的功能是将从油分离器过滤器元件中分离出的油引回压缩机的低压室，并使用节流孔确保回油稳定性。如果二级回油管路中存在严重堵塞，则排气过于油腻，应定期检查二次回油管路，以清洁孔口和过滤器。在日常维护中，应在以下情况下清洁孔口：①看不到润滑油流过回油观察窗；②气体的油含量太高；③每次更换润滑油时；④每 3个月清洁一次。

2.6 油冷却器

当油、油脂、灰尘和污垢积聚在冷却器表面时，冷却器的传热效果减弱，最终导致过高的排气温度。每 2个月，使用真空吸尘器、清洁液或低压(通常不高于350MPa)的压缩空气来清洁冷却器的外表面。

2.7 安全阀

如果安全阀脏了，打开后会导致安全阀未打开或不自动关闭。未打开安全阀将导致保护压力系统功能丧失，从而无法保证设备的安全；如果安全阀没有自动关闭，则会发生油分离器中大量润滑油被喷射的事故，导致生产损失。故每周应检查安全阀的状态。