压缩机原理及故障分析.ppt

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1、,螺杆式空压机,制作人：曹东旭,螺杆式空压机,空压机结构及原理,2,气路循环及部件,3,4,5,油路循环及部件,电路连接及安全操作,螺杆式空压机实验与故障分析,1,TSA-230A螺杆空压机主要技术参数,TSA-230A螺杆式空压机压缩原理,TSA系列螺杆空压机是一种双轴回转容积式压缩机。以TSA-230A为例，进气口开于机头上部，排气口开于下部，采用先进的单边非对称摆线齿形，齿数比为z1:z2=5:6，其中阴转子的齿是凹型，阳转子的齿为凸型。一对相互啮合，旋向相反的高精度主（阳）、从（阴）转子水平平行装于机体内部，主（阳）转子有五个形齿，从（阴）转子有六个形齿。主转子直径较大，从转子直径较小

2、。齿形成螺旋状，环绕于转子外缘，两者齿形相互啮合，具有非对称的啮合型面。,凸转子,凹转子,从出气口端观察,TSA-230A螺杆式空压机压缩原理,双螺杆的一对互相啮合的主从（阳阴）转子，随着一对转子按一定传动比的旋转运动，转子的基元容积，由于阴阳转子的齿相继侵入而不断变化，齿峰侵入齿谷亦或齿峰脱离齿谷形成空压机的 吸气压缩排气 的过程。利用机组运转使自身产生压力差，在空气被压缩过程中，冷却润滑油通过压缩机机体下部的喷嘴直接注入转子间啮合部分及轴承部位，并与空气混合，带走因压缩而产生之热量，达到冷却效果，同时形成油膜，防止转子间金属的摩擦，油膜能自动封闭转子之间和转子与机壳之间的间隙。,齿槽与机体

3、内圆柱面，端壁面共同构成的工作容积称为基元容积,吸气,排气,阴转子,阳转子,TSA-230A螺杆式空压机压缩原理,螺杆空压机喷油特性,TSA螺杆空气压缩机由于喷油，使其性能大大改善。喷油使螺杆空压机获得下面的好处：,降温密封润滑降噪降低圆周线速度，使机器结构简单冲洗尘埃杂质的作用,气路流程图,气路循环及部件,气路系统流程工作原理（1）,外界空气由空气滤清器滤去尘埃后，经由进气阀到机头吸气口进入机体压缩室，压缩机内的一对转子由 电机带动旋转，润滑油因压力差喷入，此时油与气混合，油气混合物被压缩后从排气口到油气筒进行一次分离。由于在较大的油气筒中气油混合物突然降流速，被筒内挡流板折挡后改变气体运动

4、方向时，与空气混合的油分较重，凝聚成液相油被沉降在油气筒底部，这时气油混合的压缩空气仅含有少量未被分离的油。经油细分离器再次分离气体中的含油后，纯净的压缩空气经压力维持阀被送至后冷却器，冷却后的压缩空气送入使用系统中。,气路循环及部件,气路系统流程工作原理（2）,如果空气压缩机在其壳体内空载起动，则压力维持阀将保持闭合，从而帮助在机头内迅速建立起压力。这一作用的结果是在运动中迅速形成的循环。当空压机体内压力达到600kpa时，压力维持阀开启，而使通向机车管路的通道打开。当压缩空气系统中的压力达到设定压力，螺杆空压机停机，压力维持阀闭合，压缩机体中的压力通过泄压阀泄放，系统压力保持在安全启动压力

5、范围 内。当空压机停机时，在气压控制作用下，压力从压缩机体内自动卸除。在空压机停机后，压力维持阀和进气阀关闭。在进气口中通过从空压机螺杆组的空气回流而使压力接着提高，致使卸荷阀打开，过滤后洁净的压缩机空气从压缩机体内经过卸荷阀通道流到空气滤清器卸放，在卸放过程中反吹空气滤器。使油气筒内压力很快下降。,气路循环及部件,气路系统各组件功能,空气滤清器空气滤清器为一干式纸质过滤器，过滤纸细孔度约为10m左右，过滤后的洁净空气进入压缩机。空气滤清器座上装有一真空指示器，指示器显示红色时，清洗或更换滤清器滤芯。重新组装后，按下指示器顶端的复位按钮复位。,气路循环及部件,气路系统各组件功能,进气阀（吸气阀

6、）该进气阀专门用于间歇工作的螺杆空压机，主要由两部分组成：a进气止回阀 当空压机开机时，在上下部压力差作用下克服弹簧力阀板开启，进气通道打开；当空压机停机时，在弹簧力及油气筒压力的作用下，阀板迅速动作关闭阀口，进气阀通道封闭，防止从油气筒回流至进气阀的含油空气排入大气。因为停车时，转子前后存在着压差，压差使气体倒流而致转子倒转，对转子齿形磨损极为严重。因此进气止回阀装在压缩机体的吸气口上，可最大限度地减少回流容积，使压差迅速的到平衡。,b卸荷阀停机后，在进气口中，该阀活塞在混合油气回流的压力下克服弹簧力下移，使卸荷阀通道开启，洁净空气经该通道并反吹空气过滤器后卸放至大气中，将油气筒内的压力在很

7、短时间内卸至安全启动压力300kpa以下，保证空压机在保证安全状态下再次起动，有利于电机长期正常工作。,气路循环及部件,气路系统各组件功能,温度开关设定值：1055断开905接通。压缩机主机排除油气混合物的温度由油气筒的温度开关探头监控，其目的是防止空压机超过它的安全温度，在失油、油量不足、冷却不良等情况下，均可能导致排气温度过高，当排气温度达到温度开关设定值1055时，则温度开关断开，切断电源而停机。当温度开关设定值905时，开关接通，空压机重新启动。,气路循环及部件,气路系统各组件功能,油气筒油气筒装有油位指示的视油镜，下方装有泄油阀。当油气混合气体从排气口进入油气筒时，空间突然增大，筒内

8、挡板折流改变空气流动方向后，使油气的流速减下及方向改变，含油气体通过碰撞、拦截及重力作用，绝大部分油滴从空气中分离出来，沉降在油气筒底部，为一次油气分离，此阶段能分离出90%以上的油，剩余含油雾的压缩空气则通至油气筒上部的油细分离器进行再次分离。,气路循环及部件,气路系统各组件功能,油细分离器油细分离器滤芯是用多层细密玻璃纤维制成，压缩空气经一次分离后所含雾状油气经过填充物被精细的过滤，使油再一次进行分离，压缩空气中雾状油气经过油细分离器二次分离后几乎可被完全滤去，油颗粒大小控制在0.1m以下，分离效果可达到排气含油量不大于5PPM，气体流经滤芯的流速为16m/s以下。,油细分离器滤下的油存于

9、底座中央的小圆凹槽内，再用一根回油管引至机体进气口侧，可避免已被过滤的润滑油再随空气排出。分离后的纯净空气经压力维持阀送至后冷却器。,油细分离器底面图,气路循环及部件,气路系统各组件功能,安全阀设定值：1110+40kpa当机车上的主风缸压力开关调节不当或失灵，致使油气筒内排气压力高达1110+40kpa以上时，安全阀内的空气克服弹簧压力顶起阀杆向外界泄压，使压力降至设定的安全排气压力以下。,气路循环及部件,气路系统各组件功能,压力维持阀设定值：开启压力60050kpa安装于油气筒上方的油细分离器出口处，其主要功能为：a.启动时在短时间内建立起润滑油的循环压力，确保机器的润滑。b.压力超过60

10、0kpa之后开启，可降低流过油细分离器的空气流速，除确保油细分离器效果之外，还可保护油细分离器，避免因压差太大而受损。c.逆止功能。当停机后油气筒内压力下降时，防止主风缸内压缩空气倒流。,压力维持阀阀板与阀口,气路循环及部件,气路系统各组件功能,压力开关设定值：400kpa电路断开 300kpa电路接通压力开关由进气阀阀座内压力控制，压缩机停机后，油气筒内压力立即传至进气阀阀座内，当压力超过400kpa时，压力开关断开。随着油气筒内压力被进气卸荷阀快速卸放，进气阀阀座内压力随之降低，当压力降至300kpa时，压力开关回复接通，此时压缩机才能再次启动，保证了电机在低负荷下安全启动。压缩机运行时，

11、进气阀腔内压力低于大气压力，压力开关处于接通状态。,气路循环及部件,气路系统各组件功能,后冷却器空气冷却器采用轻便高效的板翅式冷却器，通过离心风扇抽入冷却空气吹过冷却器的散热翅片，与压缩机排出的压缩空气进行热交换后冷却，经冷却后将温度适宜的压缩空气送至机车干燥器进入主（储）风缸。,油路流程图,油路循环及部件,油路系统流程工作原理,润滑油系统由油细分离器、温控阀、油冷却器和油过滤器等组成。润滑油是利用压差原理进行循环，无油泵。由于油气筒内存在压力，润滑油从筒内流出，经过温控阀分成二路，当温度低于下限（76）时，主通路逐渐打开，部分油到油冷却器冷却，油温高于上限（85）以上时，全部经过油冷却器冷却

12、后进入油过滤器，过滤后的油再分成二路，一路由机体下部喷入压缩机，冷却压缩空气、润滑螺杆；另一路通道主机两端，润滑轴承组；而后汇集于压缩室，随压缩空气一起进入油气筒。,油路循环及部件,油路各组件功能,油冷却器冷却器分为前后两部分，前部为油冷却器，后部为空气冷却器，均采用风冷方式。油冷却器采用板翅式铝合金结构，其冷却方式与空气冷却器相同。用同一冷却风扇进行冷却，其功能是降低润滑油的温度，保证机组的运转润滑可靠稳定。油经分离后集存于油气筒底部，油温接近排气温度，如此高温的油必须进入油冷却器冷却后才能再次循环使用，这就是设置油冷却器的目的。,螺杆空气压缩机不但对油温有一定的要求，而且对油的粘度也有要求

13、。油的粘度偏高，增加功率损失，粘度偏低时，密封效果变差，因此，必须控制喷油的温度，粘度适中。,油路循环及部件,油路各组件功能,油过滤器过滤精度：颗粒大小10m油过滤器是一种纸质的过滤器，其功能是除去油中杂质如金属微粒，保护轴承及转子，减少转子磨损，延长机器使用寿命。是否更换油过滤器可由其压差指示器来判断，如果压差指示红色，表示油过滤器阻塞，必须更换。更换滤芯后指示器自动复位。若不及时更换，则可导致进油量不足。排气高温跳机。同时因油量不足会影响到轴承寿命。,专用拆卸工具,油路循环及部件,油路各组件功能,温控阀设定值：76以上冷却通道开启，至85以上全开油冷却器前装一温控阀，其功能是维持排气温度在

14、压力露点温度以上，避免空气中的水汽在油气筒内凝结而导致润滑油乳化。刚刚开机时，油温低，此时温控阀会自动开启通往机体的油路，润滑油不经过冷却器而直接进入机体，若油温升高到76以上，温控阀逐渐打开通往油冷却器的通路，温度升至85以上时，直接通往机体的通路关闭，润滑油全部经过油冷却器，冷却降温后再进入机体循环。,电路连接及安全操作,电路连接,电路连接图将压力开关与温度开关串联后再接入机车电气系统的控制回路中。,电路连接及安全操作,电路连接,螺杆式空压机安装于机车上的连接图。,电路连接及安全操作,安全操作,检查各零部件的联接是否有因装卸运输，安装等工序造成的有关部件松动、漏油、漏气等现象出现。如管路接

15、头、电路和连线接头，各处联接螺栓，两端联轴器紧定螺钉和压盖紧定螺钉等。按要求接好输气管、电源线及地线（接地保护）。检查油气筒视油镜的油位线，停机时油位略高于油位表；工作时油位应处于油位表上下刻线之间为正常。若空压机库停时间超过6个月才运用，开机前应拆下进气阀橡胶导管，从进气口加入500g同一牌号润滑油后，点动电机后停机，确认无误后再启机。首次启动时检查电机旋向是否正确，应与电机旋向标志一样。空压机在运行中，有时会因电源停电，保护装置起作用（如温度过高，有相应的温度开关起作用）空压机会突然停机，此时应首先切断电源开关，然后检查、排除故障。维修和排除故障时，除先切断电源外，还应排空系统内的压力空气

16、（使其相对压力为0）后，才能进行维护和修理（停机后10分钟空压机内的压力可自行排空。）,螺杆式空压机实验与故障分析,空压机实验,空压机实验时，开启总电源、工作电源，转换开关至螺杆式，分为打风实验、卸荷实验、泄漏实验、温度试验四部分。,螺杆式与NPT5型空压机两用试验台,螺杆式空压机实验与故障分析,空压机实验,打风实验：启动空压机，在15002000转/分计时，80100秒内将400L的实验风缸充风至900kpa。卸荷实验：当空压机停机时计时，空压机内的压力降至300kpa以下，空气滤芯器从有排风声到无声为止，不应超过16秒。泄漏实验：检查空压机是否有漏油现象，如各管系接头、油细分离器、油过滤器

17、、油冷却器、进气阀、油位表、油封等等。温度试验：空压机打风时，用温枪（温度测试器）测量温控阀的温度不能超过87。,螺杆式空压机实验与故障分析,空压机故障分析,弹性体损坏a.在启动空压机时会发出“咯咯”的异音（只有在启动的瞬间有异音）。b.在空压机蜗壳内会有细小红色的碎渣。,弹性体,空压机故障分析,进气阀故障a.空压机停机时，进气阀上的卸荷阀将油气筒内的压力在16秒内排放至300kpa以下空气滤芯器无排风声，但故障时，时间延长空气滤芯器继续排风。b.进气阀阀口关不严 虽然不影响打风，但停机时，会从阀口喷出油气混合气体，使进气阀到空气滤芯器的管路有油流出成液滴状（有时也会有少量润滑油以能够滴下为标

18、准）。,螺杆式空压机实验与故障分析,螺杆式空压机实验与故障分析,空压机故障分析,空压机漏风漏油现象a.漏风现象 只有在空压机工作时才能进行检查，风管接头漏风、后冷却器破损、油细分离器安装口处漏风，油细分离器泄漏为油气混合气体和漏油相似，润滑油成大面积均匀分布在机体和地板上。b.漏油现象 漏油是空压机最常见的故障，通常可以直接看出，如油过滤器、油细分离器、油位表、管路接头、油冷却器、油封，油封漏油可以在空压机蜗壳内看到。,螺杆式空压机实验与故障分析,空压机故障分析,空压机接线错误a.空压机接线盒接线错误 会导致控制电路电路板烧毁，正确接线如图所示。b.空压机电机盒接线错误 会导致电机反转对空压机

19、阴阳转子造成严重损坏，反转现象如冷却器上方无风排出、启机后空压机忽停忽转不能正常工作。,螺杆式空压机实验与故障分析,空压机故障分析,空压机过流保护a.空压机起机一段时间后，起过流保护空压机停机，首先可以判断控制回路无故障，用温枪测量温控阀，若超过87为温控阀失效。b.空压机起机即停机，产生过流保护，空压机动作证明控制回路无故障，转动空压机联轴器是否卡滞，若无卡滞为电机故障（这时电机三相电其中一相接地使电机无法正常旋转）。c.空压机通电后不工作，首先用万用表连接477、483号线检查控制回路，温度开关、压力开关是否为常闭，控制回路是否通路。然后空压机接触器是否闭合，空压机电机是否故障。,谢谢！加油！THANKS,