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无油螺杆机压缩腔内洁净方法

  【乐虎集团的官方网站 】无油螺杆nianxiangyuan 产生纯净无油的压缩空气,在食品、医药、电子、化工等行业中得到广泛的应用。由于无油螺杆nianxiangyuan 产生的压缩空气内不能含油,因此,无油螺杆nianxiangyuan 的使用环境以及压缩腔内部的洁净度都有较高的要求。

  要满足压缩腔内部的洁净要求,从设计提出三点:(1)防止润滑油窜入压缩腔;(2)防止齿轮箱中的油气泄漏到环境中;(3)防止压缩腔锈蚀。基于以上三点要求,无油螺杆nianxiangyuan 必须选取合适的“防止窜油”方案,增加“压缩腔自动干燥”功能,并在nianxiangyuan 控制器中加入相应的程序,通过电磁实现自动切换。在nianxiangyuan 运行时,能有效的防止润滑油窜入压缩腔;在停机后,能将nianxiangyuan 内部的冷凝水带走,保持内部的干燥,有效防止nianxiangyuan 内部锈蚀。因此,这也是行业内部无油螺杆nianxiangyuan 被称作“干气系统”。

  在原理上,无油螺杆nianxiangyuan 机头的基本结构是,在机壳中平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子(阴、阳转子),空气从转子的一端吸入,经过压缩后,从转子的另一端被排出。而在喷油螺杆nianxiangyuan 中,润滑油被喷入压缩腔,起到润滑、冷却和密封等作用。但是在无油螺杆nianxiangyuan 中,为了获得纯净无油的压缩气体,润滑油不能被喷入压缩腔中。由于没有润滑油的润滑,无油螺杆的阴、阳转子不能相互接触,两者之间需要保持着微小的间隙,这个间隙是靠安装在阴、阳转子轴伸端的同步齿轮予以保证。阴、阳螺杆在两端的轴承支撑下,在同步齿轮的带动下,相互啮合做高速转动,连续地“吸入-压缩-排出”气体。但是由于轴承、齿轮是需要润滑油进行润滑的。因此,整个无油螺杆机头被分为有油区域和无油区域两部分。安装在轴上的螺旋油封(又称螺纹密封,黄色部分)会阻止润滑油向压缩腔方向迁移,而压缩腔两端的气封(碳环,黑色部分)会阻止压缩气体向外泄露。nianxiangyuan 在正常的情况下,油封和气封能有效的将润滑油和压缩空气隔开,两者互不干涉。但是,由于螺旋油封的结构特性,在某些特定的条件下,会造成油封失效。下面结合油封和气封的示意图来解释一下这种情况,如图1。

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  主轴高速旋转,在油封的螺旋槽中产生微小的向右的推力,将泄露到油封螺旋槽中的润滑油(油雾)又推回到齿轮箱中。这个推力是很小的,当轴封轴承侧有一定压力(建议不要超过20mmH2O),轴封就会失效。这种情况下,润滑油(油雾)会沿着主轴表面慢慢地往压缩腔迁移,直至“窜”入压缩腔中,污染压缩空气。这种现象在nianxiangyuan 卸载时会发生。当nianxiangyuan 卸载时,压缩腔内会产生负压(约-0.1bar左右),从而导致油封的左侧部分(大气开放口部分)呈现负压状态,此时即使齿轮箱中为大气压力,也会导致油封失效,引起润滑油(油雾)往nianxiangyuan 腔迁移的现象。所以,如果发现nianxiangyuan 大气开放口处有油滴,很有可能压缩腔已被润滑油污染。

  了解油封的失效原理后,我们比较容易找到解决问题的方法——使轴封两端的压差小于20mmH2O(即P右端-P左端<20mmH2O)。如何解决这个问题,目前有三种方法可以解决以上的问题,我们分别取名为:负压法、常压法、正压法。

  (1)负压法。所谓“负压法”,就是通过特定方法,在齿轮箱中(即油封轴承侧)产生一定的负压(油封右端约为-3~-8kPa)。这样即使nianxiangyuan 处于卸载状态时,油封左侧的压力仍然大于右侧的压力,油封依然有效,润滑油(油雾)会被有效地隔离。产生负压的方法一般有两种,离心风机抽气和真空发生器,如图2。

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  离心风机抽气的方法一般会使用在齿轮箱容积较大,负压程度较高的地方,例如离心式nianxiangyuan 齿轮箱。使用真空发生器产生负压的方法一般使用在齿轮箱容积较小,负压程度较低的地方,无油螺杆nianxiangyuan 的应用场合正合适。而且,真空发生器具有结构简单,故障率低,不需要额外的动力装置的优点。

  (2)常压法。所谓“常压法”,就是齿轮箱中始终处于常压状态。此法,齿轮箱的顶部仅安装油雾过滤器(也可称为呼吸器),防止含油的空气直接排放到空气中,污染周围的环境。但是,这种结构有可能发生如上描述的“窜油”现象。这就需要对密封结构进行调整,在气封和油封之间再增加一个大气开放口,形成“双大气开放口”。如此,压缩空气对应大气开放口A,润滑油对应大气开放口B。当nianxiangyuan 处于卸载状态时,只会在大气开放口A形成负压,而大气开放口B不受影响,从而不影响油封的功能。这种方案无需增加任何辅助的设备,也不消耗额外的压缩空气。其最大的优点在于,即使油封磨损失效,出现漏油现象,只会从大气开放口B流出,而不会窜入压缩腔中。缺点在于,主机壳体结构变得复杂。

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  (3)正压法。所谓“正压法”,就是在油封的左侧第一道螺旋槽中开一个小孔,然后将干燥的空气从小孔充入,使轴封的左侧一直保持一定的压力,如图4。

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  如此,充入的空气膨胀后将油封和气封隔离开。这样,只要保持充入的干燥空气压力稍高于大气压力,在nianxiangyuan 卸载运行时,油封左侧的压力一直大于右侧压力,油封就能够正常工作,不会发生窜油的现象。

  基于需要具备的三点要求,我们采用了“负压法”,并增加“压缩腔自动干燥”功能,形成“干气系统”,其流程图如图5。

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  压缩空气(压缩空气压力在0.55~0.65MPa之间)经调压18调压,压力(压力表21上显示读数)保持在0.15~0.18MPa之间。此时,消耗的空气量约为50L/min,相当少。

  当nianxiangyuan 在运行期间,三通电磁阀22得电,压缩空气流过真空发生器16后,由放空消音器23排放入大气。由于真空发生器16的文丘里效应,在油过滤器15中会产生负压,将齿轮箱2中的油雾不断地“往外抽”,使得齿轮箱2中的压力(压力表27上显示读数)维持在-50mmH2O左右。齿轮箱中的油雾在通过油滤芯14时,油雾会被“捕获”,吸附在滤芯14上。随着时间推移,滤芯中的油雾会慢慢汇合形成小油滴、大油滴,最终汇集在油过滤器15底部,通过管道流入浮球阀24中。浮球阀24的底部和油4的进口相连。当浮球阀24中没有润滑油时,浮块会遮住阀底的出口,此时浮球阀24相当于处于关闭状态。当浮球阀24中的润滑油汇聚到一定的高度,使得浮块漂浮起来,浮球阀24被打开,油就会通过阀底部的出口被吸回油,完成油雾的收集、回收。当nianxiangyuan 停机后,三通电磁阀22失电,管路进行自动切换,压缩空气会经过减压阀22和单向阀26后,被缓缓地充入机头和级间管路中,带走nianxiangyuan 内部的“湿气”,保持内部干燥,防止零件锈蚀。

  这种干气系统的“自动干燥”功能能够有效地缓减压缩腔内部的锈蚀,减少由此引发的故障。我们知道,无油螺杆机头内部以及所有气管路中是没有润换油的。在nianxiangyuan 运行时,机头处于高温状态,没有什么问题。一旦nianxiangyuan 停机后,机头的温度会逐渐降低,机头中的饱和高温空气由于温度降低会有冷凝水析出。这些冷凝水会吸附在转子表面,锈蚀转子表面。虽然转子表面和压缩腔内表面都有涂层,但随着气流的冲蚀,涂层会逐渐被磨损,失去保护作用。有关部门不完全统计,在无油螺杆机头“咬死”的故障中,75%的情况直接或间接与转子停机后锈蚀有关。

  因此,通过以上三种方法,不但可以保证该系统对nianxiangyuan 使用环境以及压缩腔内部的洁净度要求,还可以确保压缩气体的质量,而且能够防止nianxiangyuan 内部锈蚀,对nianxiangyuan 有一定的保护,在实际生产中可以得到广泛的应用。


来源:本站原创

标签: 无油机压螺杆  

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