螺桿式制冷壓縮機結構與拆裝

螺桿式制冷壓縮機和活塞式制冷壓縮機在氣體壓縮方式上相同，都屬于容積型壓縮機，也就是說它們都是靠容積的變化而使氣體壓縮的。不同點是這兩種壓縮機實現(xiàn)工作容積變化的方式不同。螺桿式制冷壓縮機又分為單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機。其中雙螺桿壓縮機是利用置于機體內(nèi)的兩個具有螺旋狀齒槽的螺桿相嚙合旋轉(zhuǎn)及其與機體內(nèi)壁和吸、排氣端座內(nèi)壁的配合，造成齒間容積的變化，從而完成氣體的吸入、壓縮及排出過程。

 

螺桿式壓縮機可分為無油式和噴油式兩種。主要由機殼、轉(zhuǎn)子、軸承、軸封、平衡活塞及能量調(diào)節(jié)裝置等組成。以下視頻是一臺比澤爾螺桿制冷壓縮機。

 

 

螺桿式壓縮機的工作原理：

 

依靠嚙合運動著的一對陰陽轉(zhuǎn)子，借助它們的齒、齒槽與機殼內(nèi)壁所構成的呈“V”字形的一對齒間容積呈周期性大小變化，來完成制冷劑氣體吸入—壓縮—排出的工作過程。

 

 

主要零部件：

 

機殼：一般為剖分式，它由機體（氣缸體）、吸氣端座、排氣端座及兩端端蓋組成，材料通常采用灰鑄鐵。

 

 

轉(zhuǎn)子：是螺桿式制冷壓縮機的主要部件，常采用整體式結構，將螺桿與軸做成一體。

 

 

軸承與油壓平衡活塞：螺桿式制冷壓縮機屬高速重載。為了保證陰、陽轉(zhuǎn)子的精確定位及平衡軸向力和徑向力，必須選用高精度、高速、重載的軸承和相應的平衡機構，確保轉(zhuǎn)子可靠運行。

 

 

軸封：軸封為摩擦環(huán)式機械軸封，與活塞機軸封的結構相同。

 

 

輸氣量調(diào)節(jié)滑閥與噴油結構：

 

基本原理：通過滑閥的移動使壓縮機陰、陽螺桿齒間工作容積，在齒面接觸線從吸汽端向排汽端移動的前一段時間內(nèi)，仍與吸汽孔口相通，并使這部分汽體回流到吸汽孔口。即通過減小螺桿的有效工作長度，來達到能量調(diào)節(jié)的目的。

 

滑閥能量調(diào)節(jié)屬無級調(diào)節(jié)，能量調(diào)節(jié)范圍一般為10~100%，以在負荷為50%以上運轉(zhuǎn)為宜。

 

改變滑閥上排汽孔口的位置和大小，可以得到2.6、3.6、5三種內(nèi)容積比。

 

 

 

另一種油活塞控制結構：

 

 

轉(zhuǎn)子的齒形：

 

 

泄漏三角形：

 

 

幾種典型齒形：

 

 

圓周速度和轉(zhuǎn)速：噴油螺桿式壓縮機最佳圓周速度選擇在25-35m/s左右；噴油螺桿式壓縮機若采用不對稱齒形時，主動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速范圍為730-4400r/min，小直徑的轉(zhuǎn)子可以選用較高的轉(zhuǎn)速 。

 

公稱直徑、長徑比λ：確定螺桿直徑系列化的原則是：在最佳圓周速度的范圍內(nèi)，以盡可能少的螺桿直徑規(guī)格來滿足盡可能廣泛的輸氣量范圍。

 

一般λ值在1-1.5之間，我國產(chǎn)品有兩種長徑比，即λ=1.0和λ=1.5。

 

影響輸氣系數(shù)的主要因素：

 

1）泄漏；2）吸氣壓力損失；3）預熱損失。

 

上述三種損失的大小，與壓縮機的尺寸、結構、轉(zhuǎn)速、制冷工質(zhì)的種類、氣缸噴油量和油溫，機體加工制造的精度、磨損程度及運行工況等因素有關。

 

輸氣量調(diào)節(jié)：

 

1）滑閥調(diào)節(jié)：滑閥的位置離固定端越遠，回流孔長度越大，輸氣量就越小，當滑閥的背部接近排氣孔口時，轉(zhuǎn)子的有效長度接近于零，便能起到卸載啟動的目的。

 

 

滑閥軸向移動的動作是根據(jù)吸氣壓力和溫度，通過液壓傳動機構來完成 。

 

2）塞柱閥調(diào)節(jié)：

 

 

當需要減少輸氣量時，將塞柱閥1打開，基元容積內(nèi)一部分制冷劑氣體就回流到吸氣口。當需要輸氣量繼續(xù)減少時，則再將塞柱閥2打開。適用于小型、緊湊型螺桿壓縮機。

 

內(nèi)容積比調(diào)節(jié)：為了減少額外功耗，需進行內(nèi)容積比調(diào)節(jié)，使壓縮終了的壓力等于排氣腔內(nèi)的壓力以適應螺桿式制冷壓縮機在不同工況下的高效運行。

 

幾種內(nèi)容積比調(diào)節(jié)機構：

 

 

開啟螺桿式壓縮機的結構：

 

 

開啟式壓縮機的優(yōu)點：

 

（1）壓縮機與電動機相分離，使壓縮機的適用范圍更廣。

 

（2）同一臺壓縮機，可以適應不同制冷劑，除了采用鹵代烴制冷劑外，通過更改部分零件的材質(zhì)，還可采用氨作制冷劑。

 

（3）可根據(jù)不同的制冷劑和使用工況條件，配用不同容量的電動機。

 

半封閉螺桿式壓縮機：

 

 

特點：

 

（1）壓縮機的陰陽轉(zhuǎn)子都采用6:5或7:5齒數(shù)；

 

（2）油分離器與主機做成一體；

 

（3）內(nèi)置電動機靠制冷劑氣體冷卻；

 

（4）壓差供油；

 

（5）無油冷卻系統(tǒng)。

 

噴射液體制冷劑以降低排氣溫度。

 

 

采用原因：當風冷及熱泵機組使用工況較惡劣，在高的冷凝壓力和低的蒸發(fā)壓力時，排氣和潤滑油溫度或內(nèi)置電動機溫度會過高，造成保護裝置動作，壓縮機停機，為了保證壓縮機能在工作界限范圍內(nèi)運行，可采用噴射液體制冷劑進行冷卻降溫。

 

全封閉螺桿式壓縮機：

 

 

單螺桿壓縮機：

 

 

滑動軸承：主軸承，承受徑向力

 

向心推力球軸承：除承受徑向力外，還承受一定的軸向力。

 

油壓平衡活塞：開在陽螺桿的吸汽端，承受軸向力。

 

螺桿壓縮機大修拆卸：

 

1、拆卸：

 

在螺桿壓縮機必須進行大修前，有可能的話，將滑閥卸載到“0”位，正常停機，切斷電源。截斷與壓縮機相連的管路，將壓縮機內(nèi)的制冷劑和潤滑油排出后，方可拆卸壓縮機。注意拆卸時要養(yǎng)成好的習慣，不同部位的零件要分別擺放，并作好必要的裝配標記。

 

(1)拆下與壓縮機相連的管路、聯(lián)軸器、地腳螺栓后，將壓縮機吊運至工作場所。最好有操作平臺。

 

(2)拆下吸器過濾器、吸氣止回閥。

 

(3)拆下能量指示器。

 

(4)取下定位銷，平行取下吸氣端蓋，取出油活塞和平衡活塞。注意取定位銷時只能拔出而不能砸出來，一定要先取出定位銷，再卸下所有的螺栓，防止吸氣端蓋的重量全部作用在定位銷上，將定位銷壓彎。

 

(5)拆下軸封蓋，取出軸封。注意不要碰傷動、靜環(huán)。

 

(6)取下定位銷，拆下排氣端蓋。

 

(7)取下軸承壓蓋、防松螺母、墊片、止推軸承、調(diào)整墊等。拆卸防松螺母要使用隨機專用工具并先起開防松墊片的鎖片。隨時作好標記，分別擺放。

 

(8)取出定位銷后，拆下排氣端座。

 

 

(9)利用專用吊環(huán)螺栓將主動轉(zhuǎn)子緩慢、平穩(wěn)取出，不要與機體碰撞。這時從動轉(zhuǎn)子是隨之轉(zhuǎn)動的。

 

(10)取出從動轉(zhuǎn)子。

 

(11)取出滑閥。

 

2、檢查：

 

檢查的項目包括：

 

(1)檢查機體內(nèi)表面、滑閥表面有無不正常的磨痕，并用內(nèi)徑千分表測量內(nèi)表面尺寸及圓度。

 

(2)檢查主、從動轉(zhuǎn)子端面與吸排氣端座有無磨痕。

 

(3)檢查主、從動轉(zhuǎn)子外徑及齒面的磨損情況，并用外徑千分表測量轉(zhuǎn)子的外徑。

 

(4)測量轉(zhuǎn)子主軸徑及主軸承孔的內(nèi)徑尺寸，檢查主軸承磨損情況。

 

(5)檢查軸封的磨損情況。

 

(6)檢查所有“o”型圈和彈簧的變形、損壞情況。

 

(7)檢查壓縮機所有內(nèi)油路情況。

 

(8)檢查能量指示器有無損壞或卡阻現(xiàn)象。

 

(9)檢查油活塞、平衡活塞有無不正常磨損。

 

(10)檢查聯(lián)軸器的傳動芯子或膜片有無損傷。

 

3、修理

 

檢查之后，就要對有損傷的零件進行維修或更換。具體內(nèi)容如下：

 

(1)對不太嚴重的磨損及拉毛現(xiàn)象，可以由鉗工用油石研磨光滑。轉(zhuǎn)子軸頸和軸封動靜環(huán)表面不得有任何銹蝕、裂紋等缺陷。主軸頸表面經(jīng)磨光加工后應仔細測量其尺寸，并以此為依據(jù)調(diào)整主軸承。

 

(2)主軸承如磨損嚴重，超過了與軸配合的間隙限度，應更換。如采用澆鑄軸承合金的方式，必須保證內(nèi)表面與軸承孔的同軸度。

 

 

(3)止推軸承損壞或游隙增大，必須更換新的。并應測出其真空游隙大小，以此為依據(jù)配軸承調(diào)整墊。

 

(4)所有的墊片及“O”型圈如果損壞必須更換。墊片可以自己加工，但注意螺栓孔附近不能出現(xiàn)折斷或裂縫，以免泄漏。墊片應選用優(yōu)質(zhì)材料。“O”型圈應選用適應制冷劑的材質(zhì)。

 

(5)將機體兩端面、吸排氣端座平面上的密封膠清洗干凈。注意不要將表面刮傷。

 

4、裝配

 

在對每個零件進行檢查、并對損壞零件修理或更換后，可以進行裝配工作。裝配時要注意拆卸時記下的標記，不要將零件搞混。裝配時，要隨時測量各部位的裝配間隙，對間隙超標的部位，要調(diào)整間隙或更換零件。裝配間隙見間隙表。

 

(1)將所有零件清洗干凈，用壓縮空氣吹干。

 

(2)將所需使用的工具準備齊全，清洗干凈。

 

(3)將主軸承按原位裝入軸承孔內(nèi)，并測量軸承內(nèi)徑，使內(nèi)徑符合與轉(zhuǎn)子軸頸配合的間隙要求。

 

(4)在吸氣端座與機體的貼合面上均勻涂抹密封膠。

 

(5)將吸氣端座靠在機體吸入端，串入部分螺栓承擔重量。壓入定位銷后，將螺栓緊固。

 

(6)安裝滑閥及其導向托板。導向托板先以定位銷定位后方可用螺栓固定。

 

(7)將吸入端主軸承孔及機體內(nèi)孔涂抹干凈的、與運行時使用的相同型號潤滑油，裝入陽轉(zhuǎn)子及陰轉(zhuǎn)子。后裝的轉(zhuǎn)子要慢慢旋入，不可強行壓進機體內(nèi)。

 

(8)將陰、陽轉(zhuǎn)子靠緊在吸氣端座上，測量轉(zhuǎn)子排氣端面與機體排氣端面的尺寸差值，此數(shù)值為吸排氣間隙之和。

 

(9)在排氣端座與機體的貼合面上均勻涂抹密封膠。

 

(10)將排氣端座靠在機體排出端，壓入定位銷后，將螺栓緊固。裝排氣端座時注意主軸承內(nèi)孔，切勿損傷主軸承。

 

(11)裝入調(diào)整墊片、止推軸承，并用圓螺母及防松鎖墊將止推軸承內(nèi)隔圈固定在轉(zhuǎn)子的軸頸上。止推軸承成對安裝，并注意安裝方向。

 

(12)裝上轉(zhuǎn)子軸承壓蓋，將止推軸承外隔圈壓緊在機體上。拆下排氣端座與機體的連接螺栓，將排氣端座連同轉(zhuǎn)子一同拖出，測量轉(zhuǎn)子排氣端面與排氣端座之間的間隙，此間隙即為排氣端間隙。如間隙不合理，應改變調(diào)整墊的厚度。調(diào)整好排氣端間隙后裝配。裝好后按實際運轉(zhuǎn)方向盤動主動轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動應靈活無卡阻現(xiàn)象。

 

(13)將排氣端蓋裝上定位銷，加墊片以螺栓固定。

 

(14)裝入軸封動環(huán)，在動環(huán)表面及膠圈涂抹冷凍油。

 

(15)將靜環(huán)裝入軸封壓蓋，加墊片以螺栓固定在排氣端座上。通過墊片厚度調(diào)整軸封彈簧的予緊力。靜環(huán)表面及靜環(huán)膠圈也涂抹冷凍油。

 

(16)裝入油活塞及平衡活塞。裝配時涂抹冷凍油。

 

(17)將吸氣端座裝上定位銷，加墊片以螺栓固定。

 

(18)裝能量指示器，注意指針與滑閥位置相對應。

 

(19)將檢修好的吸氣過濾器及止回閥裝到吸氣端座上。將裝好的壓縮機運至機組上。找好同軸度后固定壓縮機和電動機，并用聯(lián)軸器連接。

 

5、檢修后試運轉(zhuǎn)

 

檢修后對壓縮機進行氣密性試驗和真空試驗。試驗合格后方可進行試運轉(zhuǎn)。

 

主要檢查滑閥的動作、油泵油壓是否正常、運轉(zhuǎn)時噪聲及振動是否正常。停機后盤車應正常。