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(shuō)它們都是靠容積的變化而使氣體壓縮的。不同點(diǎn)是這兩種壓縮機實(shí)現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的兩個(gè)具有螺旋狀齒槽的螺桿相嚙合旋轉及其與機體內壁和吸、排氣端座內壁的配合，造成齒間容積的變化，從而完成氣體的吸入、壓縮及排出過(guò)程。

 

螺桿式壓縮機可分為無(wú)油式和噴油式兩種。主要由機殼、轉子、軸承、軸封、平衡活塞及能量調節裝置等組成。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(dòng)著(zhù)的一對陰陽(yáng)轉子，借助它們的齒、齒槽與機殼內壁所構成的呈“V”字形的一對齒間容積呈周期性大小變化，來(lái)完成制冷劑氣體吸入—壓縮—排出的工作過(guò)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(yáng)轉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。

 

 

輸氣量調節滑閥與噴油結構：

 

基本原理：通過(guò)滑閥的移動(dòng)使壓縮機陰、陽(yáng)螺桿齒間工作容積，在齒面接觸線(xiàn)從吸汽端向排汽端移動(dòng)的前一段時(shí)間內，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(guò)減小螺桿的有效工作長(cháng)度，來(lái)達到能量調節的目的。

 

滑閥能量調節屬無(wú)級調節，能量調節范圍一般為10~100%，以在負荷為50%以上運轉為宜。

 

改變滑閥上排汽孔口的位置和大小，可以得到2.6、3.6、5三種內容積比。

 

 

 

另一種油活塞控制結構：

 

 

轉子的齒形：

 

 

泄漏三角形：

 

 

幾種典型齒形：

 

 

圓周速度和轉速：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(chēng)齒形時(shí)，主動(dòng)轉子轉速范圍為730-4400r/min，小直徑的轉子可以選用較高的轉速 。

 

公稱(chēng)直徑、長(cháng)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，以盡可能少的螺桿直徑規格來(lái)滿(mǎn)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(cháng)徑比，即λ=1.0和λ=1.5。

 

影響輸氣系數的主要因素：

 

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、轉速、制冷工質(zhì)的種類(lèi)、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(guān)。

 

輸氣量調節：

 

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

 

 

滑閥軸向移動(dòng)的動(dòng)作是根據吸氣壓力和溫度，通過(guò)液壓傳動(dòng)機構來(lái)完成 。

 

2）塞柱閥調節：

 

 

當需要減少輸氣量時(shí)，將塞柱閥1打開(kāi)，基元容積內一部分制冷劑氣體就回流到吸氣口。當需要輸氣量繼續減少時(shí)，則再將塞柱閥2打開(kāi)。適用于小型、緊湊型螺桿壓縮機。

 

內容積比調節：為了減少額外功耗，需進(jìn)行內容積比調節，使壓縮終了的壓力等于排氣腔內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。

 

幾種內容積比調節機構：

 

 

開(kāi)啟螺桿式壓縮機的結構：

 

 

開(kāi)啟式壓縮機的優(yōu)點(diǎn)：

 

（1）壓縮機與電動(dòng)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(guò)更改部分零件的材質(zhì)，還可采用氨作制冷劑。

 

（3）可根據不同的制冷劑和使用工況條件，配用不同容量的電動(dòng)機。

 

半封閉螺桿式壓縮機：

 

 

特點(diǎn)：

 

（1）壓縮機的陰陽(yáng)轉子都采用6:5或7:5齒數；

 

（2）油分離器與主機做成一體；

 

（3）內置電動(dòng)機靠制冷劑氣體冷卻；

 

（4）壓差供油；

 

（5）無(wú)油冷卻系統。

 

噴射液體制冷劑以降低排氣溫度。

 

 

采用原因：當風(fēng)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(shí)，排氣和潤滑油溫度或內置電動(dòng)機溫度會(huì )過(guò)高，造成保護裝置動(dòng)作，壓縮機停機，為了保證壓縮機能在工作界限范圍內運行，可采用噴射液體制冷劑進(jìn)行冷卻降溫。

 

全封閉螺桿式壓縮機：

 

 

單螺桿壓縮機：

 

 

滑動(dòng)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(kāi)在陽(yáng)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(jìn)行大修前，有可能的話(huà)，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，將壓縮機內的制冷劑和潤滑油排出后，方可拆卸壓縮機。注意拆卸時(shí)要養成好的習慣，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(chǎng)所。最好有操作平臺。

 

(2)拆下吸器過(guò)濾器、吸氣止回閥。

 

(3)拆下能量指示器。

 

(4)取下定位銷(xiāo)，平行取下吸氣端蓋，取出油活塞和平衡活塞。注意取定位銷(xiāo)時(shí)只能拔出而不能砸出來(lái)，一定要先取出定位銷(xiāo)，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(xiāo)上，將定位銷(xiāo)壓彎。

 

(5)拆下軸封蓋，取出軸封。注意不要碰傷動(dòng)、靜環(huán)。

 

(6)取下定位銷(xiāo)，拆下排氣端蓋。

 

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

 

(8)取出定位銷(xiāo)后，拆下排氣端座。

 

 

(9)利用專(zhuān)用吊環(huán)螺栓將主動(dòng)轉子緩慢、平穩取出，不要與機體碰撞。這時(shí)從動(dòng)轉子是隨之轉動(dòng)的。

 

(10)取出從動(dòng)轉子。

 

(11)取出滑閥。

 

2、檢查：

 

檢查的項目包括：

 

(1)檢查機體內表面、滑閥表面有無(wú)不正常的磨痕，并用內徑千分表測量?jì)缺砻娉叽缂皥A度。

 

(2)檢查主、從動(dòng)轉子端面與吸排氣端座有無(wú)磨痕。

 

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

 

(4)測量轉子主軸徑及主軸承孔的內徑尺寸，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)檢查壓縮機所有內油路情況。

 

(8)檢查能量指示器有無(wú)損壞或卡阻現象。

 

(9)檢查油活塞、平衡活塞有無(wú)不正常磨損。

 

(10)檢查聯(lián)軸器的傳動(dòng)芯子或膜片有無(wú)損傷。

 

3、修理

 

檢查之后，就要對有損傷的零件進(jìn)行維修或更換。具體內容如下：

 

(1)對不太嚴重的磨損及拉毛現象，可以由鉗工用油石研磨光滑。轉子軸頸和軸封動(dòng)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，并以此為依據調整主軸承。

 

(2)主軸承如磨損嚴重，超過(guò)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，以此為依據配軸承調整墊。

 

(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(gè)零件進(jìn)行檢查、并對損壞零件修理或更換后，可以進(jìn)行裝配工作。裝配時(shí)要注意拆卸時(shí)記下的標記，不要將零件搞混。裝配時(shí)，要隨時(shí)測量各部位的裝配間隙，對間隙超標的部位，要調整間隙或更換零件。裝配間隙見(jiàn)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，并測量軸承內徑，使內徑符合與轉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(xiāo)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(xiāo)定位后方可用螺栓固定。

 

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

 

(8)將陰、陽(yáng)轉子靠緊在吸氣端座上，測量轉子排氣端面與機體排氣端面的尺寸差值，此數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(xiāo)后，將螺栓緊固。裝排氣端座時(shí)注意主軸承內孔，切勿損傷主軸承。

 

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

 

(12)裝上轉子軸承壓蓋，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，將排氣端座連同轉子一同拖出，測量轉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，應改變調整墊的厚度。調整好排氣端間隙后裝配。裝好后按實(shí)際運轉方向盤(pán)動(dòng)主動(dòng)轉子，轉動(dòng)應靈活無(wú)卡阻現象。

 

(13)將排氣端蓋裝上定位銷(xiāo)，加墊片以螺栓固定。

 

(14)裝入軸封動(dòng)環(huán)，在動(dòng)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(guò)墊片厚度調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(shí)涂抹冷凍油。

 

(17)將吸氣端座裝上定位銷(xiāo)，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(guò)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(dòng)機，并用聯(lián)軸器連接。

 

5、檢修后試運轉

 

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

 

主要檢查滑閥的動(dòng)作、油泵油壓是否正常、運轉時(shí)噪聲及振動(dòng)是否正常。停機后盤(pán)車(chē)應正常。