螺杆式压缩机的结构及工作原理.doc

螺杆式压缩机的结构及工作原理一、螺杆式压缩机结构一对相互啮合的螺旋形转子平行地安置在“”型的气缸中，通常把凸形齿的转子，称为阳转子或阳螺杆；把凹形齿的转子，称为阴转子或阴螺杆。一般情况下齿数比为4:6，也有其他齿数比的螺杆机如：5:7、3:4等但较为少见。因为从刚度和面积利用系数方面考虑，4:6较为适中。需要特别指出的是阳转子的齿数一定要少于阴转子的齿数，而且阳转子为主动转子。另外，螺杆压缩机的转子也可以看作是罗茨风机转子扭转了一个螺旋角且变为多齿后形成的。螺杆压缩机机体为了冷却，通常把机壳做成夹套式通入冷却水，小型转子做成整体式、中大型做成中空型、一般通入冷却油。二、螺杆压缩机通常分为干式和湿式两大类 干式主要用于工艺气体压缩；湿式主要用于空气、制冷气体。由于两转子的齿数比不为1，所以两转子的反向旋转是异步的，阳螺杆的某一齿形与阴螺杆的多个齿形向啮合，如4:6的齿数比就有如下啮合关系：1-1、2-2、3-3、4-4、1-5、2-6、3-1、4-2、1-3、2-4、3-5、4-6湿式(喷油)一般靠阳螺杆直接带动阴螺杆,不设同步齿轮.干式,是靠同步齿轮来完成,阳螺杆、阴螺杆有间隙,间隙是靠调整同步齿轮来完成.正常同步齿轮,阳转子是整体，阴转子由三片组成，分别为：轮凸、轮缘、侧齿轮。组成如图:三、螺杆压缩机工作原理1.吸气过程：初时气体经吸气孔口分别进入阴阳螺杆的齿间容积，随着转子的回转，这两个齿间容积各自不断扩大。当这两个容积达到最大值时，齿间容积与吸气孔口断开，吸气过程结束，需要指出的是，此时，阴阳螺杆的齿间容积彼此来连通。2.压缩过程 ：转子继续回转，在阴阳螺杆齿间容积连通之前阳螺杆齿间容积中气体受阴螺杆齿的侵入气进行压缩。经某一转角后，阴阳螺杆齿间容积连通。（今后将此连通的阴阳螺杆齿间容积称作齿间容积对）。呈V字型齿间容积时，因齿的互相挤入，其容积值逐渐减少，实现气体压缩过程，直到该齿间容积对与排气孔口相连通时为止。3.排气过程：在齿间容积对与排气孔口连通后，排气过程即行开始，由于转子回转时容积的不断缩小，将压缩后具有一定压力的气体送至排气接管，此过程一直延续到该容积对达最小值为止。四、螺杆式压缩机的分类： 固定式压缩机 空气压缩机 移动式压缩机 喷油压缩机 工艺压缩机 开启式压缩机 制冷压缩机 半封闭式压缩机螺杆压缩机 全封闭式压缩机 干式空气压缩机 无油压缩机 喷水压缩机螺杆制冷压缩机机组概述：制冷循环的突出特点是从低于环境介质温度的物体中取出热量，并转移到环境介质中去，完成这一转移过程，通常采用各种制冷装置，螺杆压缩机组就是这种装置中最重要的组成部分。第一节 螺杆制冷压缩机机组的组成 螺杆制冷装置由螺杆式制冷机组、冷凝器、节流阀及蒸发器这四大基本部分组成，并通过管路将其连接在一起，构成一个密封的制冷系统。这里介绍单级螺杆机制冷压缩机机组的构成，它包括单级螺杆机制冷压缩机、油路系统（包括油分离器油冷却器油泵油精过滤器油粗过滤器油压调节阀及管路），气路系统（包括吸气过滤器吸气截止阀吸气止回阀排气止回阀及排气止回阀）和机旁操作台。第二节 螺杆制冷压缩机工作原理 螺杆制冷压缩机是回转容积式压缩机，它和活塞制冷压缩机相似， 也是靠进入机器后气体体积的缩小使单位体积的气体分子密度急剧增加而使气体状态制冷剂的压力升高。在螺杆制冷压缩机机体内有8字型的内腔，其中装有两个相互啮合的转子（阳转子和阴转子），当两转子转动时，因二转子的齿部插入到对方的齿槽内随着转子的旋转插入长度越来越大时，使气体槽的容积越来越小，从而达到压缩气体制冷剂的目的。第三节螺杆制冷压缩机油路系统本螺杆制冷压缩机所配用压缩机是喷油螺杆制冷压缩机，向压缩机喷入润滑油量约为压缩机理论排气量的0.5%-1%，此润滑油在机器内起润滑冷却、密封及消音作用。螺杆制冷压缩机油路系统由油分离器油冷却器油泵油粗过滤器油精过滤器油压调节阀组成，它们之间通过管路连接在一起。型号数据项目第四节 螺杆制冷压缩机机组主要技术数据JZKA125CJZKA16JZKA20CLG20CAB650转子公称直径(mm)125160200200转速（r/min）2960理论排量（m3/h）26355210681154压缩机旋转方向（自驱动端看）顺时针配用电机功率（KW）标准工况/空闲工况55/65100/125200/250220/280制冷调节范围（%）10-100吸气管直径（mm）100100150150排气管直径(mm)6580125125油冷却器进入温度（水）C32油冷却器水耗量5-1210-1515-2520-30油泵排量80120120187电机功率2.2333首次加油量150200250300噪音86899292机组重量2100273443505930第五节 螺杆制冷压缩机正常装配间隙型号内容项目JZKA12.5CJZKF12.5CJZKA16JZKF216JZKA20CJZKF220CLG20CAB650LG20F2B620阳转子外圆与机体孔间的间隙0.0550.0790.080.100.090.1250.070.108阴转子外圆与机体孔间的间隙0.07750.100.080.100.090.1250.070.108转子排气端与排气端座的间隙0.040.060.080.100.090.110.080.10转子吸气端与吸气端座的间隙0.2760.3880.300.400.380.4060.400.50主轴径与主轴承孔间的间隙0.0250.04150.030.0460.040.05250.03250.0475主轴承外圆与吸气、排气端座间隙0.030.050.0160.0160.0320.0320.0320.032平衡活塞与平衡套间隙0.030.050.0360.0650.030.0860.0360.06滑阀与滑阀座孔的间隙0.040.080.0180.0310.040.0840.02150.043油活塞与油缸间的间隙0.060.090.060.130.0480.0840.050.10阴阳转子的啮合间隙0.040.080.080.100.090.110.080.10滚动轴承第一节 滚动轴承装置设计确定一个滚动轴承结构时首先要考虑的是轴承有长的工作寿命、高可靠性和经济性。为了达到这个目标，设计工程师应详细地列出影响轴承的因素和必须满足的要求。设计时不仅应正确地选定轴承类型、轴承结构和轴承配置，而且必须考虑轴承周围的组成部件即轴承座、紧固件、密封，特别是润滑，所有这些因素都应列入必须考虑的影响因素。设计轴承装置时，一般都按照以下步骤：首先要对所有影响因素进行尽可能准确的分析。然后选择轴承类型、配置和尺寸，并且考虑其它方案的可能性，之后设计图上就有了一个完整的轴承配置方案，即选定了轴承的技术数据（主要尺寸、公差、轴承间隙、保持架、轴承代号）、相关组件（配合、固定、密封）和润滑，还应考虑轴承的安装和维护。作为一般的配合轴承公差等级可选择：轴孔球轴承J5-k5H7-J7滚子轴承k5-m5H7-M7第二节 轴承游隙轴承游隙是一个轴承套圈对于另一个套在径向（径向游隙）或轴向（轴向游隙）由一个极限位置到另一个极限位置之间可以移动的距离，在有些类型的轴承中，轴向游隙和径向游隙之间有一定的关联，轴承在安装前的游隙与安装后在一定工作温度下的游隙（工作游隙）是有所不同的，为使轴向定位准确，应使工作游隙尽可能小。如果轴承套圈与轴或孔间是过盈配合，那么安装后径向游隙与安装前相比有所减少，因此安装前的游隙必须大于工作游隙，此外多数情况下，工作时轴承内圈温度高于外圈这会引起径向游隙的进一步减小。特殊的安装和工作条件，如内外圈均为过盈配合或轴承内外圈之间温差10K，需要有更多的径向游隙组，应借助配合条件选取合适的轴承间隙组。C2径向游隙小于普通游隙（CN）C3径向游隙大于普通游隙（CN）C4径向游隙大于C3组深沟球径向游隙 公称内径(mm)游隙组()40-5080-100180-200C21-111-152-30CN6-2312-3625-71C318-3630-5863-117C430-5161-97107-163四点接触球轴承轴向游隙公称内径游隙组40-60100-140220-260C240-9070-140120-200CN80-130120-180180-240C3120-170160-220220-300C4单列和双列圆柱滚子轴承的径向游隙 公称内径游隙组40-50mm80-100mm180-200mmC25-35m15-50m35-90mCN30-60m50-85m90-145mC350-80m75-110m140-195mC470-100m105-140m195-250m第二节 轴承类型及后缀说明深沟球轴承 6220 2ZR后缀 M 机加工黄铜保持架 钢球引导2RS 2RSR 双面带密封圈W203R 不锈钢轴承2Z 2ZR 双面带防尘盖单列角接触球轴承 轴承代号 7220BTVP后缀 B 修改过的内部结构MP机加工窗式黄铜保持架TVP 玻璃纤维增强尼龙保持架UA 成对安装轴承的通用结构设计O型或X型布置的小轴向游隙轴承组UO 成对安装轴承的通用结构设计O型或X型布置的零游隙轴承组双列角接触球轴承 轴承代号 3220M后缀 B修改的内部结构DA 双半内圈M 机加工黄铜实体保持架、钢球引导MA 机加工黄铜实体保持架，外圈引导2RSR 双面带密封圈TVH 衔扭接头式模制玻璃纤维增强聚酰胺保持架，钢球引导TVP 窗式实体玻璃纤维增强聚酰胺保持架，钢球引导2ZR 双面带防尘盖主轴轴承 普通结构 轴承代号 BJ1920CTP4S VL后缀 C 接触角=15E 接触角=25P4S 公差等级为P4ST 酚醛树脂实体窗式保持架VL成对轴承的通用结构，加轻预载的X或O型布置四点接触球轴承 轴承代号 QJ220N2MPA后缀 MPA 窗式黄铜实体保持架 外圈引导N2 带两个止动槽TVP 窗式玻璃纤维增强型聚酰胺实体保持架 钢球引导调心球轴承 轴承代号 1220KMC3后缀 C3 径向游隙大于普通游隙K 圆锥孔M 钢球引导的机加工黄铜实体保持架2RS 带两端密封盖TV 钢球引导的玻璃纤维增强型聚酰胺尼龙实体保持架单列圆柱滚子轴承 轴承代号 NJ220E TVP2 HJ220E后缀 E 加强型M M1 滚子引导的机加工黄铜实体保持架TVP 滚子引导窗式玻璃纤维增强型聚酰胺实体保持架X 依据标准更改的内部结构满滚子 圆柱滚子轴承 轴承代号 NJ2320 VHC3后缀 B 外圈上油孔更新和油孔间距更新 双半圈C 加强型结构外圈上油孔更新和油孔间距更新 双半内圈C3 径向游隙比普通组大2LS 两个密封盖V 满滚子H 自动定位圆锥滚子轴承 轴承代号 33020 T2CE100后缀 A 内部结构变更A_NIICA 轴向游隙A外圈之间有隔环的两个X型布置的圆锥滚子轴承B 增大的接触角X 外形尺寸采用国际标准鼓形滚子轴承 轴承代号 20220KMBC3后缀 C3 径向游隙大于普通组K 圆锥孔MB 机加工黄铜保持架 内圈引导T窗式玻璃纤维增强型聚酰胺实体保持架圆锥孔 调心滚子轴承 轴承代号 23120 EASM后缀 A 内部结构变更B 内部结构变更D 内圈材料为100CrMn6E 内部结构增强型K 圆锥孔 锥度1:12K30圆锥孔 锥度1:30M 机加工黄铜保持架滚子引导MA机加工黄铜保持架外圈引导MB机加工黄铜保持架内圈引导S 外圈带润滑油槽和进油孔T41A 适合于振动载荷的特殊轴承，直径公差带变窄TVRB窗式玻璃纤维增强型聚酰胺实体保持架 内圈引导推力球轴承 轴承代号 51120后缀 FP 机加工窗式钢保持架 钢球引导M 机加工黄铜保持架 钢球引导SP 公差等级SP推力角接触球轴承 轴承代号 76031