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、轉子、軸承、軸封、平衡活塞及能量調節(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(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，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，來達到能量調節(jié)的目的。

 

滑閥能量調節(jié)屬無級調節(jié)，能量調節(jié)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齒形時，主動轉子轉速范圍為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，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，我國產品有兩種長徑比，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。

 

輸氣量調節(jié)：

 

1）滑閥調節(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吸氣壓力和溫度，通過液壓傳動機構來完成 。

 

2）塞柱閥調節(jié)：

 

 

當需要減少輸氣量時，將塞柱閥1打開，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(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。

 

內容積比調節(jié)：為了減少額外功耗，需進行內容積比調節(jié)，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(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，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機。

 

半封閉螺桿式壓縮機：

 

 

特點：

 

（1）壓縮機的陰陽轉子都采用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)螺栓將主動轉子緩慢、平穩(wěn)取出，不要與機體碰撞。這時從動轉子是隨之轉動的。

 

(10)取出從動轉子。

 

(11)取出滑閥。

 

2、檢查：

 

檢查的項目包括：

 

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

 

(2)檢查主、從動轉子端面與吸排氣端座有無磨痕。

 

(3)檢查主、從動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損壞或卡阻現象。

 

(9)檢查油活塞、平衡活塞有無不正常磨損。

 

(10)檢查聯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。轉子軸頸和軸封動靜環(huán)表面不得有任何銹蝕、裂紋等缺陷。主軸頸表面經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)質材料。“O”型圈應選用適應制冷劑的材質。

 

(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，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孔涂抹干凈的、與運行時使用的相同型號潤滑油，裝入陽轉子及陰轉子。后裝的轉子要慢慢旋入，不可強行壓進機體內。

 

(8)將陰、陽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，壓入定位銷后，將螺栓緊固。裝排氣端座時注意主軸承內孔，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。裝好后按實際運轉方向盤動主動轉子，轉動應靈活無卡阻現象。

 

(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，并用聯軸器連接。

 

5、檢修后試運轉

 

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。

 

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