永城职业学院毕业设计（论文） 矿用螺杆式空气压缩机的加工工艺分析及性能要求
摘要
随着煤矿现代化的发展、矿山设备不断更新、不断进步，可靠性、易操作性、可监视性、易维护性等已是最基本的要求，因此，应在了解螺杆式空气机机理与构造的基础上，合理的对空气压缩机进行调节，并寻求更加安全，靠的检测和控制新技术、新方法，不断提升煤矿的安全化水平。空气压缩机是煤矿井下掘进和锚喷直呼等作业的动力气源，文章详细阐述了矿用螺杆式空气压缩机的加工工艺、工作原理、性能要求以及优点，具有优越而且可靠的性能，经济效益好，发展前景好，值得推广应用。
螺杆空压机的主要工作方式为启动、停止、加载、卸载，其进气设置加载阀，通过加载电磁阀来控制入口阀门的开关。空压机运行时，若排气压力低于设定目标压力的下限，则空压机控制器使加载电磁阀得电，将入口阀门打开，空压机处于满负荷加载状态；若排气压力高于设定目标压力的上限，则空压机控制器命令加载电磁阀失电，从而将入口阀门关闭，空压机处于无负荷卸载状态，此时空压机实际为空转运行。
大功率的螺杆式空压机为井下气动设备提供气压，其年耗电量十分可观。由于井下设备较多，且用风时间不固定，用风量不稳定，因此空压机必须连续运转。当井下用风量小时，会导致空压机长时间低负荷运行 ，电能损耗增大并加剧了设备的磨损，增加了运行成本。如负荷小时将设备停机或部分设备停机，将导致操作频繁，缩短设备寿命，而且会影响用风设备及风动工具的正常工作。而近年出此案的级联多电平高压变频器拖动高压大功率电动机的方案，具有对电网无冲击、可靠性高‘节能效果显著、输出谐波小、输入动率因数高等优点，已经成为目前发展主流趋势。
关键字：螺杆空压机，安全化水平，电磁阀，满负荷，无负荷，风动工具 、
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目 录
第一章 绪论 ..................................................................... 4
1.1引言 .................................................................... 4 1.2螺杆式空气压缩机的发展历史 .............................................. 4 1.3螺杆式空气压缩机的工作原理 .............................................. 4 第二章 矿用螺杆式空气压缩机的特点 .............................................. 11
2.1矿用螺杆压缩机与双螺杆压缩机的比较 ..................................... 11
2.1.1单机容量大，无余隙容积 ........................................... 11 2.1.2结构合理，具有理想的力平衡性 ..................................... 12 2.1.3主机寿命长 ....................................................... 12 2.1.4维护简便，易损件少 ............................................... 12 2.2矿用螺杆式空气压缩机的主要特点 ......................................... 13
2.2.1高效、节能、稳定 ................................................. 13 2.2.2出色的环保设计 ................................................... 13 2.2.3完善的综合保护功能 ............................................... 14 2.2.4全电脑自动控制 ................................................... 14 2.2.5维护量小，运行费用低 ............................................. 14
第三章 矿用螺杆式空气压缩机的加工工艺 .......................................... 15
3.1矿用螺杆式空气压缩机的加工 ............................................. 15 3.2上海屹能矿用螺杆式空气压缩机 ........................................... 15
3.2.1德国GHH-RAND原装进口螺杆主机 .................................... 15 3.2.2液晶智能控制系统 ................................................. 15 3.2.3油分离系统 ....................................................... 15 3.2.4板翅翅式冷却器通过强制排风 ....................................... 16 3.2.5外形结构 ......................................................... 16 3.2.6隔音系统 ......................................................... 16 3.2.7电动机 ........................................................... 16 3.2.8油过滤器 ......................................................... 16 3.3空压机术语和相关知识 ................................................... 17
3.3.1压力：压缩机行业中所指的压力指的是压强（P） ...................... 17 3.3.2标称流量：标称流量在我国又被称为排气量或铭牌流量 ................. 17 3.3.3气体含油量 ....................................................... 18 3.3.4比功率 ........................................................... 18 3.3.5电气和其他名词术语 ............................................... 18 3.3.6露点温度 ............................................................. 19 3.4螺杆式空气压缩机转子的加工流程 ......................................... 20 第四章 矿用空气压缩机性能测试分析 .............................................. 24
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4.1设备性能分析 ........................................................... 24
4.1.1排气效率的分析 ................................................... 24 4.1.2比功率的分析 ..................................................... 24 4.2性能下降原因及判断 ..................................................... 24
4.2.1漏气 ............................................................. 24 4.2.2冷却效果差 ....................................................... 25 4.2.3吸、排气系统阻力过大 ............................................. 25 4.2.4润滑效果不好 ..................................................... 25 4.2.5余隙容积不合理 ................................................... 25 4.2.6总结 ............................................................. 26
第五章 矿用螺杆式空气压缩机的相关及边缘常识 ................................... 28
5.1用户最关心的问题 ....................................................... 28 5.2储气罐 ................................................................. 29 5.3螺杆机油的作用 ......................................................... 31 5.4空压机空气流程 ......................................................... 31 5.5空压机的机油流程 ....................................................... 32 5.6空压机电缆选型及电路连接注意事项 ....................................... 33 5.7空压机冷却用风量和压缩用风量 ........................................... 33 5.8矿用螺杆机国内拼装厂、组装厂、制造厂现状 ............................... 33 5.9阿特拉斯250kw空压机 ................................................... 33 5.10美国复盛250kw空压机 .................................................. 33 第六章 结论 .................................................................... 34 参考文献....................................................................... 35 致谢 .......................................................................... 36
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第一章 绪论
1.1引言
目前，我国矿山常用的空气压缩机多为往复式活塞型空压机，而回转式螺杆型空压机的使用则较少。究其原因，主要有以下几点：①活塞式空压机生产成本低、价格便宜。②长期使用积累了一定的经验，培养了一支熟练的使用、维修队伍。③螺杆式空气压缩机制造难度大，价格高，用户一次性投资大。④对螺杆式空压机的性能、特点不太了解。然而，长期使用的惯性，使我们忽略了活塞式空压机的诸多缺点：如体积大、占地面积大、机组重量大、噪音大、维修工作量大、操作复杂、运行费用高等问题。随着科学技术的发展，性能优越的螺杆式空压机一能在国内批量生产，其生产成本的降低使得它的应用前景越来越广阔，并逐渐应用于工厂、矿山。
螺杆式空压机具有活塞式空压机不可比拟的优点：如重量轻、体积小、占地面积小、噪音低、自动化程度高、维护量小、运行费用低等。在矿山推广使用，有着极其重要的现实意义。
1.2螺杆式空气压缩机的发展历史
螺杆式空气压缩机是由瑞典阿尔夫·里斯霍尔姆在1934年首先提出的，第一台样机由瑞典SRM公司制造出来。我国的螺杆式空气压缩机近年来也已获得了很大的发展，如无锡压缩股份有限公司已能批量生产不同规格、多品种的螺杆式空气压缩机，顺德市正力精密机械有限公司已能生产出长寿节能单螺杆式空气压缩机。
1.3螺杆式空气压缩机的工作原理
活塞式空气压缩机的工作室由一个有一活塞在其内做往复运动的气缸岁组成，对于螺杆式压缩机，其工作室则由一对斜齿的转子副的齿槽所组成。转子副在与它精密配合的壳体内转动，此时转子副齿面的互相接触所组成的接触线沿轴向方向运动。如果利用壳体在两端及海外周的表面把槽空间封闭，当转子转动时，在齿槽间输送的气体容积变小，理论上可将气体压缩至任意高的压力。
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1.4 空气压缩机的特点、原理和结构
1.特点
随着社会的进步和发展，对压缩空气的需求的地方也越来越多。尤其是螺杆式空气压缩机，以其独特的优点在使用中使用所占比例也越来越大。就气体压力提高的原理而言，螺杆压缩机与活塞压缩机相同，都属于容积式压缩机。就主要部件的活动形式而言，友与透平压缩机相似。所以螺杆压缩机同时兼有上述两种压缩机的特点。
⑴螺杆压缩机的优点：
它是容积式压缩机的一种，其理论排气量与各工作部件的运动速度，尤其是与转子的转速成正比关系，压缩机主要参数---压力和排气量的变化互不影响。
1) 故障少、维修简单、使用寿命长。
2) 由于呈连续单向旋转，没有往复运动，惯性力小，因此转速高、运转可靠、无振动。
3) 对一组阴阳转子的齿形空间而言，随着啮合点沿轴向往前移动，其一侧进行压缩或排出而容积减小，另一侧空间容积就增大，进行下一个吸入过程。再加上回转数高，齿数较多，因此压缩作用是完全连续的，吸气和排气没有往复式的压缩机脉动现象，也没有离心空压机的喘振现象。
4) 由于螺杆式压缩机属于容积式压缩机，因此压力上升不受转速的影响。只要转子旋转一周，就能达到预定的压缩比。另外它和离心式空压机亦不相同，它的加压过程和气体的比重无关。
5) 螺杆式压缩机加压是依靠两个转子不接触的旋转，因此它能适应压缩湿气体以及含液滴的气体。
6) 螺杆压缩机可以用滑阀在100%----10%的范围内连续比例的控制能量。滑阀安装在两个转子之间的机壳上，可以前后移动，通过滑阀可以控制进气量在100%---10%范围内变化，不影响压缩比，不影响转速，能在较大的范围内比较理想的控制载荷。
7) 由于阴阳转子之间、转子与外壳之间不存在固体接触引起的摩擦。因此，螺杆式压缩机除适用于无油润滑外，还适用于输送不被润滑油污染的场合。
8) 螺杆式压缩机尺寸小，质量轻，容易安装，设备基础小而简单，因此一次
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基础建设投资省。同时，一般采用螺敢式压缩机的装置都不需要备机。
9) 螺杆式压缩机制造工艺要求高，不适用于高压压缩机用。同时，在使用螺杆压缩机时，应特别注意按规定方向旋转，不可使之反转。
10) 由于运动部件必不可少的间隙，泄漏大，效率较底。同时，在螺杆式无油润滑压缩机上，为了保证转子间的间隙，必须用同步齿轮，为了减小内部温度的上升，必须用增速齿轮来提高其转速，因此机械损失大、噪音较大，同时还要装设管道消音器。
⑵螺杆式空压机的缺点：
1) 造价高。螺杆压缩机的转子齿面是一个空间曲面，需利用特制的刀具，在价格昂贵的专用设备上进行加工。另外，对螺杆压缩机汽缸的加工精度也有较高的要求，所以螺杆压缩机的造价较高。
2) 不能用与高压场合。由于受到转子刚度和轴承寿命等方面的限制，螺杆压缩机只能适用与中、低压范围，排气压力一般不超过4.5MPa。
3) 不能制成微型。螺杆压缩机依靠间隙密封气体，目前一般只有容积流量大于0.2m³/min时，螺杆压缩机才具有优越的性能。
2.螺杆压缩机的原理
螺杆压缩机的主要部件是一对阴阳转子，两个转子是具有不同齿数的螺旋齿相互啮合的，啮合点（密封线）随着转子的回转而移动。旋转时，使处于转子齿槽之间的气体不断产生周期性的容积变化，且沿着转子轴线由吸入侧输送至压出侧，实现吸入、压缩和排气的全部过程，不需要往复式压缩机那样的余隙容积。螺杆间存在一定的间隙。具体的工作原理-------吸气过程、压缩过程和排气过程如下：
1)吸气过程 初时气体经压缩机外壳一端的进气孔口分别进入阴、阳螺杆齿间容积，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，齿间容积和吸气孔口断开，吸气过程结束。（注意，此时阴、阳转子的齿间容积彼此并未连通）。
2)压缩过程 转子继续回转，在阴阳螺杆齿间容积连通之前，阳转子齿间容积中之气体受阴螺杆齿的侵入先行压缩经某一转角后，阴、阳螺杆齿间容积连通（以后将此连通的阴阳螺杆齿间容积称为齿间容积对），呈V字形的齿间容积对，因齿的相互挤入其容积值逐渐减小，实现气体的压缩过程，直到该齿容积对与外壳上另一
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端的排气口相连通时为止。
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。由于转子回转事故容积的不断缩小，将压缩后具有一定压力的气体送至排气接管，此一过程一直延续到该容积对达到最小时为止。
随着转子的继续回转，上述过程重复进行。在螺杆压缩机中，阴、阳螺杆转向相互迎合一侧时，气体受到压缩，这一侧面称为高压力区；相反，螺杆转向彼此背离的一侧面，齿间容积在扩大并处在吸气阶段，称为低压力区。两转子轴线所在平面是高、低压力区的分界面。
3.螺杆压缩机结构
1）螺杆式压缩机是容积式压缩机的一种，它的主要结构是由壳体（汽缸和港盖）与机壳内一对阴阳转子所组成。发动机通过连轴节与压缩机的主转子-----阳转子连接，在压缩机的外壳一端有进气孔，另一端有排气孔以及密封组件。
2） 螺杆式压缩机有转子端齿形和不对称形线两种，气体的冷却方式有直接向气体内喷油以及机壳水套内用循环水冷却，油的冷却也有水冷和风冷两种。螺杆式无油润滑亦称干式螺杆压缩机，其结构与易蒸发的液体（如水）对空气进行内部冷却的压缩机相似，但压缩和提供的是无油的气体。阳转子是凸形齿，阴转子是凹形齿，压缩机通常是通过阳转子来驱动。
3） 在转子螺旋部分的端面上，以及顶圆上设有附加的密封肋，这种密封肋或者与转子成一体，或者锒嵌在铣制的窄槽内。螺杆式无油润滑压缩机的转子通常制作成空心的，其内充满冷却油。从结构上看，转子可以与螺旋部分制作成一个整体的部件，或者组装件，即螺旋部分和轴分别用不同的材料制造。转子通常用各种牌号的刚制造，壳体多半用铸铁制造。转子直径在250mm以下的螺杆式无油润滑压缩机，其壳体通常在吸入侧有一垂直剖分面。对于大型无油润滑压缩机的壳体，除了垂直剖分面以外，在转子平面上还有水平剖分面。
4） 螺杆式无油润滑压缩机的壳体都有冷却水套。无水冷的压缩机，无论是无油润滑还是喷油润滑，其壳体的表面都有肋棱，这些肋棱不仅使壳体有一定的刚性，而且还可以改善向周围介质的散热。
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1.5 轴封
1. 无油螺杆压缩机轴封
在无油螺杆压缩机中，压缩过程是在一个完全无油的环境中进行的，这就要求在压缩机的润滑区与气体区之间设置可靠的轴封。轴封不仅需要能在高圆周速度之下有效的工作，并且必须有一定的弹性，以适应采用滑动推力轴承时转子可能产生的轴向移动。另外，轴封的材料还必须能耐压缩机所压缩气体的化学腐蚀。目前，无油螺杆压缩机的轴封主要有石墨环式、迷宫式和机械式三种。
石墨环式轴封的密封环由摩擦系数较低的石墨制成，由于石墨具有良好的自润滑性，即使石墨环与轴颈接触也无妨碍。为了保证强度和使环孔的热膨胀率与转子轴材料的热膨胀率相同，在密封环上往往还装有钢制支撑环。这样，就可使密封环和轴之间的间隙很小，以达到好的密封效果，并且在一个宽的工作温度范围内也可正常工作。
石墨环式轴封采用环状波纹弹簧，把密封环压向密封表面，以防止气体经石墨环的两侧面泄漏。当轴的旋转中心发生变化时，借助于环孔和弹簧的作用，密封环也移动到新的位置并保持在这一位置，从而防止了磨损现象的产生。
气体经石墨环式轴封的泄漏量与间隙值、压差、密封环数目等有密切的关系。除了高压场合以外，通过四道轴封环联合作用的气体泄漏量将减少0.4%。当然，如果向轴封内充入气体，压缩机的气体泄漏量将为零。
在迷宫式轴封中，密封齿和密封面之间有很小的间隙，并形成曲折的流道，使气体从高压侧向低压侧流动产生很大的阻力，以阻止气体的泄漏。密封齿可以做在轴上，与轴一起转动，也可以做成具有内密封齿的密封环，固定在机体上。多数情况下，密封齿是加工在与轴固定的一个轴套上，当密封齿损坏时便于更换。
在无油螺杆压缩机中，舆论采用石墨环式轴封还是迷宫式轴封，密封单元之间的引气孔都可以有多种选择方案。如果被压缩气体可以漏入大气，例如空气、氮气或二氧化碳等，则所以密封单元可以联系布置，只是最后一个通向大气。如果被压缩气体有毒、易燃、易爆或十分贵重，则可将泄漏的气体引回至吸气管。有时还可用压力稍高于压缩机内气体压力的惰性气体充入轴封内，以阻止高压气体向外界泄漏。
当无油螺杆压缩机的转速较低时，还可以采用有油润滑的机械密封。这种轴封
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工作可靠、密封性好。然而，这种轴封需要少量的润滑油流过密封表面，这些润滑油可能会混入所压缩的气体中。如果所压缩气体不允许有这种少量的污染，则需要在轴封和压缩机腔之间开一个泄油槽。应当注意的是，在无油螺杆压缩机的工作转速下，采用有油润滑的机械密封时，所消耗的功是比较到的。在许多场合，单个轴封的摩擦功耗就可以达到数千瓦。而无油螺杆压缩机中，要采用四个轴封，因而必须考虑轴封的功耗这一因素。
值得注意的是，虽然无油螺杆压缩机对被压缩气体中带有液体不敏感，但如果有大量的液体长时间进入无油螺杆压缩机，则唯一需要注意的地方就是轴封。许多轴封都不是为液体而设计的，在液体存在的情况下，轴封会与轴意趣旋转，产生磨损。并且，液体也会顺着轴与轴封间的间隙流入到润滑区域，破坏润滑油的、特性，影响轴承及齿轮的正常润滑。
2．喷油螺杆压缩机轴封
喷油螺杆压缩机中有两种不同的轴封：①与压缩腔紧邻的转子轴段的轴封，特别是在排气端，这种轴封更为重要；②伸出压缩机端盖外的轴段也必须有轴封，以与大气隔开。由于压缩介质和允许工况的不同，喷油螺杆空气压缩机的轴封与螺杆制冷和工艺压缩机的轴封有很大的不同。
喷油螺杆空气压缩机大都采用滚动轴封，为了防止压缩腔的气体通过转子轴向外泄漏，必须在排气端的转子工作段与轴承之间家一个轴封。这种轴封可以做得非常简单，只要在与轴颈相应的机体处开设特定的油槽，通入具有一定压力的密封油，即可达到有效的轴向密封。这种轴封的轴向长度要尽量短，以使轴承尽量靠近转子的工作吨，提高转子的刚性。在螺杆压缩机正常工作时，吸入端的转子工作段与轴承之间几乎没有压差，当利用吸气节流的方式调节压缩机的气量时，此处也仅有可能会有噎嗝大气压力的压差。所以，在吸气端的转子工作段与轴承之间，只用间隙密封就能满足要求，没有必要在提供密封油。
喷油螺杆空气压缩机转子的外伸轴通常都设计在吸气侧，只要在利用吸气节流的方式调节压缩机的气量时，外伸轴上的轴封两侧才可能会有一个大气压力的压差。但由于此处的轴封必须防止润滑油漏出和未过滤空气的漏入，故在小型空压机中，通常采用简单的唇行密封。在大中型空压机中，往往采用有油润滑机械密封。
同喷油螺杆空气压缩机相比，喷油螺杆制冷和工艺压缩机与带器之间的密封就
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复杂多了。主要原因在于：①压缩机内要密封的不是空气，而有可能是有毒的或易燃气体，并且通常都很贵重；②它可能不允许被从外面漏入的空气污染或冲淡；③轴封一侧的压缩机内压力可能是不同程度的真空，也有可能是达1MPa的高压，并且停机时需要密封的压力可能会更高。所以。在喷油螺杆制冷和工艺压缩机的转子外伸轴处，通常都采用负责的面接触式机械密封，主要有弹簧式和波纹管式两种，并且需向此轴封处供以高于压缩机内部压力的润滑油，以保证在密封面上形成稳定的油膜。值得注意的是，轴封中有关零部件的材料要能耐压缩气体的腐蚀。
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第二章 矿用螺杆式空气压缩机的特点
2.1矿用螺杆压缩机与双螺杆压缩机的比较
由技术概况可知，蜗杆压缩机除具备双螺杆回转式压缩机结构简单、紧凑、单位容积利用率高和无气阀组件等特点外，因其星轮对称地配置于蜗杆的两侧，还具有下列双螺杆压缩机所无法比拟的独特优点。
2.1.1单机容量大，无余隙容积
从蜗杆主机彩色图片上看，单螺杆上开有6个螺槽，由两个星轮将各螺槽分隔成上下两个空间，各自实现吸气、压缩、排气过程，而且是同步进行的，这是双螺杆压缩机无法做到的，也是在气流脉动，气流噪声方面无法比拟的地方。
由于两种型式的空压机转速可以完全相同，放在相同的转速下进行分析对比。由于蜗杆压缩机运行时，蜗杆每转一周，每一个蜗杆槽均工作两次（双作用），使蜗杆空间得到充分利用，因此与双螺杆压缩机相比，两者结构尺寸相同时，蜗杆压缩机排气量较大；而当两者排气量相同时，则蜗杆压缩机结构尺寸较小。
如以每分钟2970转（2970R/MIN）的蜗杆压缩机为例，每分钟压缩次数为2970*12=35640次；而双螺杆的2根螺杆的齿数比选其大的数值，取为5，相当于5个气缸，其转速也取为2970R/MIN，其每分钟次数为2970*5=14850次，显然与蜗杆压缩机的35640次相差很多。因此，双螺杆压缩机与蜗杆压缩机相比，在相同转速下单位内排气次数少，气流脉动大，气流噪声大。
此外，蜗杆的蜗杆槽深度随压力的增高而减少，在排气结束，星轮齿脱离单槽时，深度为零，故不存在余隙容积。因而，蜗杆压缩机较双螺杆压缩机的容积效率要高。
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2.1.2结构合理，具有理想的力平衡性
双螺杆压缩机主机的主要件就是两个螺杆（俗称双螺杆），蜗杆压缩机的主要件是蜗杆（俗称单螺杆）。下面分析双螺杆，蜗杆的受力状况：
双螺杆压缩机在压缩气体的过程中，必然受到气体的反作用力，该力在两个螺杆上形成很大的径向力与轴向力（见宣传资料上的受力分析图），并自然传递到轴承上，所以双螺杆压缩机即使是选用最好的进口轴承，其寿命一般也只在一万五千个小时左右。
蜗杆压缩机在压缩气体的过程中，也同样必然受到气体的反作用力，该力也在蜗杆上形成很大的径向力和轴向力。蜗杆压缩机在蜗杆两端间开有引气通道，流至高压侧的气体将通过引气通道回流至低压侧，从而使蜗杆两端而上的气体力相互平衡。由于星轮在蜗杆轴线两侧对称布置，作用于蜗杆上的气体径向力平衡，作用于蜗杆槽内的气体轴向力也相互抵消，达到自身平衡（见受力分析图）。因此，蜗杆不受任何径向或轴向气体力的作用,且星轮片上所受的力也只是双螺杆压缩机的1/30左右，故蜗杆压缩机的主机能平衡，无振动地在高转速下运转，而无需特别的基础，仅需安放在水平地面上。蜗杆压缩机即使利用国产的普通轴承，其寿命也可以达到15万小时，而且可以在用户处就地维修。
2.1.3主机寿命长
由于蜗杆压缩机的高速轻载，啮合副型线的优化设计，间隙适当，容易在螺杆与星轮之间的间隙中建立流动体动力润滑油膜，从而有效地减少了星轮的磨损，降低了气体的泄漏，提高了机器的寿命与效率，保障了运行安全可靠。
2.1.4维护简便，易损件少
世界上没有永不磨损的机器，无论双螺杆压缩机还是蜗杆压缩机，在若干年后，均需对主机进行维修保养。
单就更换轴承而言，双螺杆压缩机的进、排气端4只重载轴承和2只四点轴承均需国外购进，成本昂贵；如若主、副转子出现磨损或者轴承走外圈，主副转子与
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机壳内壁发生磨擦，均无法在现场维修，须将主机运回生产厂，并花费巨额费用（约占整机售价的1/4~1/3）。而蜗杆压缩机则无此顾虑，在生产厂家技术人员的指导下，现场即能进行解决，其费用极低。
同时，由于双螺杆压缩机受力不好，轴承受力大，其机械噪声也要比单螺杆压缩机要大。
2.2矿用螺杆式空气压缩机的主要特点
2.2.1高效、节能、稳定
近年来国际上主机转自采用新型不对称型线。如德国的GHH型线、瑞典的X型线、日本的α、β型线以及国内的XP型线、效率高、节能效果好。矿用螺杆式空气压缩机具有强制暑期的特点，即排气量不随排气压力的变化而变化，排气压力每升高或降低1MPa，排气量相应减少或增加1%左右，同时，矿用螺杆式空气压缩机的内压比与转速无关，任何转速式的内压比几乎为定值。
矿用螺杆式空气压缩机在宽广的排气量、排气压力和转速范围内，效率变化不大，并可保持较高的数值，比功率变化很小。由于压缩机转速高，无减速器，具有连续输气的性能，输气的脉动性相应地很小，若无特殊要求，可不另装储气罐。
2.2.2出色的环保设计
隔音式的箱体设计、紧凑完整的机组、体积小、重量轻、噪音低、占地少、无需特殊基础设计、施工，安装方便。如：LGD-2/8-X型压缩机容积流量为22m³/min，排气压力为0.8MPa，电机功率为132Kw，噪声为78±3dB（A），最高排气温度为100℃，重量为2170kg，外形尺寸2900×1670×1940。箱体机组内包括压缩机、电机、仪表、电控、后冷却系统等，无需另购仪表柜、电控柜。而L-22/7-X活塞式压风机噪音为105dB（A）、重量（仅空压机、不含电机、仪表柜、电控柜）为2680kg，最高排气温度160℃。矿用螺杆式空气压缩机动力几乎完全平衡，无不平衡的质量力，这样就可使机器平衡地无振动的运转。因此也不需要基础，只要放置在平坦的通风良好的厂房内即可。
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2.2.3完善的综合保护功能
该压缩机具有卸载掩饰停车，主电机过载停机，排气温度过高停车，风扇电机过载停车等完善的保护功能。水冷机组设有恒温阀自动控制机组排温，风冷机组设有独立的风扇冷却系统。
2.2.4全电脑自动控制
以PLC（可编程控制器）为中心，实现IMMI（可触摸屏）工业人机界面，实现人机对话，全中文操作显示系统，操作简单，直观。全电脑自动化控制，全方位提供压缩机维护信息，实现维护提示，能打印压力曲线，提供空气压缩使用量动态分布，能够历史报警，方便用户分析压缩系统实际参数。无需专人看守，减少劳动成本，提高运行效率。
2.2.5维护量小，运行费用低
由于压缩机的主要零部件采用进口幼稚园建，先进的生产制造工艺，使得机组运行寿命长，运行维护量小。
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第三章 矿用螺杆式空气压缩机的加工工艺
3.1矿用螺杆式空气压缩机的加工
为保证空气压缩机经济和安全运行，加强对设备的科学管理，除对空气压缩机的排气压力、排气温度、润滑油量和冷却水量等必须在线监测外，还应定期对其性能进行测定。通过对10几个矿井配置的4L和5L型等空气压缩机的性能测定，分析了设备运行中存在的问题和性能下降的原因，对正确判断存在的的问题和采取相应对策，促进设备的经济安全运行有一定意义。
3.2上海屹能矿用螺杆式空气压缩机
3.2.1德国GHH-RAND原装进口螺杆主机
1.先进的非对称5；6转子,由线密封变为面密封,使油膜分均匀，泄漏小，噪音低。
2.大转子，低转速，SKF轴承及进口油封，保证主机长寿命。 3.三坐标齿形检测及严格的装配工艺是保证机头质量的关健。
3.2.2液晶智能控制系统
中英文液晶控制系统,提供压缩机各种信息和故障原因,使压缩机运行状况一目了然。
3.2.3油分离系统
结合立式桶卧式油气桶，分离行程长，油气混合气经撞击，离心，重力沉降分离后到高效油细分离器，分离后压缩空气含油量控制在3ppm以内。
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3.2.4板翅翅式冷却器通过强制排风
冷却压缩机润滑油和机体内部温度，确保机器夏季高温不跳机；加大的冷却器即使在高温多尘的环境中也能保证机组正常运行。减少了高温运行给润滑油带来结焦的危险。
3.2.5外形结构
1.外形大方美观,宝钢优良冷轧钢板配以250度高温烤漆,保证机器长年防腐。 2.模块化钣金设计,机器维修折装十分方便。 3.合理地进出风道设计,保证散热和降低噪音。
3.2.6隔音系统
采用高密度吸音材料,使整机的噪音达到国际标准,绿色环保。
3.2.7电动机
螺杆空压机专用电机，IP54防护等级，F级绝缘等级，SKF高性能轴承，效率高，温升小。电机冷却方式为IC411。安装尺寸及功率等级完全符合IEC标准和42673标准。充分的服务系数设计为机组短时间超载提供了一定的保护。
3.2.8油过滤器
知名品牌油过滤器，过滤面积大，精度高，有效地过滤运动件磨损的残渣和油中的杂质，使每个循环喷入转子和轴承的润滑油都过滤清洁，保证机组更长的使用寿命。
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3.3空压机术语和相关知识
3.3.1压力：压缩机行业中所指的压力指的是压强（P）
Ⅰ、标准大气压（atm）
Ⅱ、工作压力：吸、排气压力，是指空压机吸、排气的压力 ①以大气压力为零点测得的压力我们称为表压力P(G)。 ②以绝对真空为零点的压力我们称为绝对压力P(A)。 通常在压缩机铭牌上给出的排气压力为表压力。 Ⅲ、压差：压力的差值
Ⅳ、压损：压力的损失、空压机常用的压力单位换算： 1MPa（兆帕）=106Pa（帕斯卡） 1bar（巴）=0.1MPa
1atm（标准大气压）=1.013bar=0.1013MPa 通常在空压机行业说的“公斤”是指“bar”
3.3.2标称流量：标称流量在我国又被称为排气量或铭牌流量
通俗的讲在所要求的排气压力下，空压机单位时间内排出的气体容积，折算到进气状态，也即第一级进气接管处的吸气压力与吸气温度和湿度时的容积值。单位时间国家指的是一分钟。
也就是吸气的容积 Q=Cm*λ* D3*N=L/D*D3N L:转子的长度 D:转子的直径 N:转子的轴速 Cm:型线系数 λ:长径比
按国家标准，空压机的实际排气量为标称流量的±5％时均为合格。
基准状态：一个标准大气压，温度20℃，湿度为0℃，这个基准状态在美、英、
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澳等英语国家t=15℃。欧洲、日本t=0℃。
标准状态：一个标准大气压，温度0℃，湿度为0 如果折算到基准状态，单位为:m3/min（立方每分钟） 如果折算到标准状态，单位为:Nm3/min（标方每分钟） 1m³/min = 1000L/min 1N m³/min = 1.07 m³/min
3.3.3气体含油量
Ⅰ、单位体积的压缩空气中所含的油(包括油滴、悬浮粒子、油蒸气)的质量，换算到绝对压力0.1MPa、温度20℃和相对湿度65%标准大气条件下的值。单位:mg/m3（指绝对值）
Ⅱ、PPM 一种表示微量物质在混合物中的含量的符号，指每一百万份中的份数或百万分率(分重量比PPMw和体积比PPMv)。（指比值） 通常我们所说的PPM为重量比。(1kg的百万分之一为毫克) 1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%)
3.3.4比功率
比功率：是指压缩机一定容积流量所消耗的功率。是评价压缩相同气体，在相同排气压力下的
压缩机性能的一种指标。
比功率＝轴功率(输入总功率)/排气量 （kW/m3·min-1）
轴功率：压缩机驱动轴所需要的功率。
P 轴= √3×U×I×cosφ(9.5)×η(98%)电机×η传动
3.3.5电气和其他名词术语
Ⅰ、功率：单位时间内电流做的功（P），单位是W（瓦特），我们常用的是KW（千瓦）也有用马力（HP）。
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1KW=1.34102HP 1HP=0.7357KW
Ⅱ、电流：电子在电场力的作用下有规则的向一个方向移动，就形成了电流（I），单位是A（安培）。
Ⅲ、电压：就和水流动是因为有落差一样，也有电位差，称电压（U），单位是V（伏特）。
Ⅳ、相，指火线，三相四线：是指有三根相线（或火线）一根中线（或零线），单相是指一根相线（或火线）一根中线（或零线）。
Ⅴ、频率：交流电每秒完成的电动势正负变换周数，用（f）表示，单位-Hz（赫兹）国交流电频率为50Hz，国外为60Hz。
Ⅵ、变频:即改变频率，在空压机应用中，通过改变电源的频率以改变电机的转速，从而达到调节流量的目的。由于通过变频调节流量可以精确到0.1bar,大大减少了无用功从而达到了节能的目的。
Ⅶ、控制器:在行业主要有两种类型的控制器：仪表式和PL制器，我们使用的是PLC控制器，是一种由单片机和其他元件组成的可编程控制器。
Ⅷ、直联:直接联结，在空压机行业是指用联轴器联结。
Ⅸ、加载/卸载:空压机的工作状态，一般是指空压机有完整的吸、排气过程为加载状态，反之为卸载状态。
Ⅹ、风冷/水冷:是指冷却方式。
Ⅺ、噪音:单位：dB（A）(+-3)（分贝）声压级单位。
Ⅻ、防护等级:是表示电气设备防尘，防异物，防水等密闭程度的值，用IPxx表示。
Ⅷ、启动方式:直接启动，通常用的是星三角转换方式启动。
3.3.6露点温度
湿空气在等压力下冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，当空气的温度降低到某一温度时，空气里原来所含未饱和水蒸汽就达到了饱和状态(即水蒸汽开始液化，有液体凝结出来)，此温度就是该气体的露点温度。
压力露点：是指有一定压力的气体冷却到某一温度度，其所含的未饱和水蒸气变成饱和水蒸气析出，此温度就是该气体的压力露点
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大气露点：是指在标准大气压下，气体冷却到使所含的未饱合水蒸气变成饱和水蒸气析出的温度在空压机行业中，露点表示的是气体的干燥程度
3.4螺杆式空气压缩机转子的加工流程
螺杆主机企业将面临新的考验，能效等级的划分会促使整机企业选择性价比高的产品。在保证能效限定值前提下，主机企业的竞争将向着高品质、节能的方向良性发展，而不再是着眼短期的价格竞争策略。主机能效的提高首先体现在高效型线的开发上，所有组成齿曲线均为圆弧或圆弧包络线，完全实现“曲面对曲面”密封，这有助于形成流体动力润滑油膜，可降低通过接触线的横向泄漏，提高压缩机效率。改善转子的加工性能，便于采用磨削法加工特点的新型螺杆转子型线将成为企业的追逐点。
国内转子加工工艺部分还停留在粗铣→精铣上，其齿形精度只能达到0.02～0.04 mm，齿面粗糙度Ra1.6～3.2μm。高质量的转子加工工艺将转向粗铣→调质→精磨工艺加工螺杆转子，其齿形精度可达到0.005mm，齿面粗糙度Ra0.1～0.2μm。该工艺的齿形精度和表面质量较之国内传统铣削工艺有很大提高，良好的齿形精度和表面质量保证了转子的使用效率。
螺杆压缩机的核心部件是转子，转子的核心是型线，转子齿形加工直接影响了压缩机的性能。随着螺杆压缩机市场占有率的逐步扩大，对转子的需求量也日益增加。我国的转子加工采用铣削加工和磨削加工结合的模式。随着对国外先进技术的引进和消化吸收，国内转子的加工已经达到国际同行业水平。转子的原材料一般为45钢，也有一些采用40Cr，球墨铸铁因为节省原材料和良好的机加工在最近几年有所推广。国内转子的加工流程为：粗车（包括钻中心孔）——铣螺旋槽——热处理（根据转子技术要求确定，在大批量的生产中，一般都是在加工之前，对原材料进行热处理）——半精车——精车修中心孔——磨外圆及端面——磨螺旋槽——检测——配对——铣键槽——动平衡。国外转子加工流程：镗端面（原材料已经经过热处理，国外45钢是以正火状态出厂）——钻中心孔——车外圆——铣螺旋槽——修中心孔（根据检测结果）——磨外圆——磨螺旋槽——检测——配对——铣键槽——动平衡。这两种流程基本代表了国内外目前加工转子的流程，中心孔在转子的加工中非常重要，是加工定位的基准。由于转子铣型线的过程中切削力较大，中心孔和顶尖之间的摩擦力增大，精度会随之降低。为了保证这一基准不变，一般都要对中
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心孔进行修复，修复方法各不相同。最常见的办法是在普通车床重新车中心孔，国外有些转子生产商将钻床改造成转子中心孔的专用修复机床，就是在安装钻头的主轴上安装中心孔成型小砂轮，磨削中心孔，这种办法修复中心孔的精度高，便于操作，更适合中小规格转子的中心孔修复，对于较大转子则需要专用工装来保证转子的装夹和两个中心孔的同轴度。
转子关键工序：
转子的加工流程基本都相同，因各生产商生产设备和加工能力的不同而有微小的差异。转子加工的最关键部分是铣螺旋槽和磨螺旋槽。两者结合是近几年来对国内外通常采用的方法，这样有利于提高加工效率。铣螺旋槽是利用成型盘铣刀进行铣削，除了对机床本身的传动精度、刚度有要求外，对于大批量转子的生产，适合的转子铣刀就成为关键因素。转子铣刀的设计不但要满足刀具设计的基本原理，还要满足型线的加工要求。根据理论型线设计刀具型线时，对有干涉、往复、过切的点以及尖点要进行修正，对原有转子型线坐标进行调整以利于工艺实施，同时要满
足压缩机的性能要求。存在尖点是因为容易产生刀具刃形的中断与交叉。 转子铣床的加工细节以Holroyd的2AC为例说明：
根据转子的两个基本参数，导程和齿数按照传动比计算关系计算关齿轮数，选择合适的挂轮；
根据安装角及旋向安装盘型铣刀；
根据转子齿根直径计算槽底预留量，调整机床，选择合适的切削进给速度开始加工转子。
为了保证转子的型线、旋向是正确的，可以按照齿形作出样板，在铣第一个转子的第一个槽后停止机床进行比照，这样可以避免发生批量质量事故。这种方式只适合粗略的查看转子型线是否正确，但是不能验证铣刀是否设计正确。为了坚持铣刀是否正确，可以在三座标检测仪或者转子测量仪上进行检测。前者是对转子螺旋槽的轮廓进行实体扫描，后者是对转子螺旋槽型线按照输入的型线坐标进行实点检测。在对铣完型线的转子进行检测时，输入检测仪的检测型线一定要按照预留量对型线进行等距偏移，否则型线在节圆处会有错误，检测的结果也是不正确的。
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铣完槽的转子经过验证合格后，根据图纸加工要求对外圆及端面进行磨削，主要是轴承位、型线外圆等。轴承位的加工非常重要，这是螺杆压缩机机头组装的基础，直接影响到压缩机的性能。
这些工序完成之后，进入转子的高精加工工序——磨槽，转子磨床的出现是转子加工工艺改进的里程碑。以Holoyd的TG350E转子磨床为例，简单列举磨削加工转子的优点：
磨削精度高，表面粗糙度可达到Ra=0.4μm，啮合间隙满足设计者的理论要求。间隙越小，螺杆压缩机的效率为越高，噪声越小。一般空气压缩机的要大于制冷压缩机，喷油螺杆压缩机一般都有一个零间隙点。
合理的间隙，转子磨床一般都有数据转化程序，Holroyd有生产转子的丰富经验，这为他们生产的转子磨床奠定了雄厚的技术基础。HPMS（Holroyd Profile
Management Software）软件能够根据设计者的要求在合理的阴阳转子点上加准确的间隙。加了间隙的型线被输入机床后，机床会按照设定程序加工转子。准确度高，减少了检测的工作量；质量稳定，转子配对随机性高，除去转子外径的因素，任意阴阳转子都可以配对。
可以深磨削，对于少量或小批量的转子加工，可以节省转子盘铣刀费用的投入。 可以自动修整砂轮和平衡砂轮。
用磨削的方法加工转子还有其它优点，但因各机床性能的差异，在此不一一列举。转子磨床磨削转子的基本过程是：
用HPMS软件进行数据处理，包括计算成型砂轮计算，加间隙，做检测数据文件，最终生成机床认可的数据文件；
输入数据到转子磨床，建立新的产品数据文件夹，设置与转子相关的参数，保存；
安装砂轮，按照机床内的砂轮型线修整砂轮，平衡砂轮； 调整机床，对机床进行参数设置； 编写转子加工程序； 开始加工转子；
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转子加工完成后，进行型线检测，如果检测的型线与理论误差有差异，对检测完的结果进行修正，将修正的转子型线再次输入转子磨床。反复，直到转子型线检测合格，将合格的转子作为标准转子，用于以后的对砂轮等。
现在，为了减少加工标准转子过程中出现的废品，一般不采用做标准转子的办法。在转子加工过程中留余量并对型线升级，在型线最接理论型线的时候，磨削转子为成品尺寸。这种处理办法有利于节省加工时间，节省成本，但对操作人员的要求较高，操作人员不但要有熟练的操作技术，还要理解转子型线的基本要求和基本技术参数。
螺杆压缩机转子加工是压缩机制造中的一个重要问题，其加工难度大，对精度要求极高。随着我国对国外先进技术的引进、消耗和吸收，对螺杆压缩机转子的加工技术已经逐渐掌握，加工水平已经达到国际同行业水平。随着国际压缩机相关行业在中国注册公司的逐渐增多，为了减少生产周期，开始将转子的供应商从欧洲转移到中国，开始在中国寻求新的供应商。转子的生产在中国将成为一种新的专业产业，而不是纯粹为了满足企业内部压缩机的组装使用。
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第四章 矿用空气压缩机性能测试分析
4.1设备性能分析
4.1.1排气效率的分析
排气效率指空压机的实际排气量与额定排气量之比。为提高空压机的运行效率，要求在额定压力下，空压机的排气效率不低于90%。在测试的47台空压机中，排气效率大于90%的有38台，占被测设备的80.9%，排气效率低于90% 的有9台，主要是 4L型压缩机，占被测设备的19.1%。
4.1.2比功率的分析
比功率是评价空气压缩机性能好坏的一个重要经济指标。比较空气压缩机的比功率，除要求排气压力相同外，进气条件、冷却水入口温度以及冷却水耗量也应相同，不然便失去可比性。据统计，国产 L 型空气压缩机排气量在 10~100 m3/ min，比功率在 5.0 ~5.3 kW·min/ m3。根据《生产矿井质量标准化标准》，空气压缩机在额定排气压力下，比功率应低于5.9 kW·min/ m3。而在测试的47台空压机中，高于5.9 kW·min/ m3 有6台，占被测试设备的 12.8%，有的高达 6.48 kW·min/ m3。因此，为使排气效率和比功率都符合要求，加强对设备的运行管理，提高维护维修质量，保证空压机的经济运行是非常必要的。
4.2性能下降原因及判断
4.2.1漏气
吸排气阀故障、气缸故障和填料函不严等造成漏气。当一级排气压力小于 0.2 MPa 时，说明一级吸排气阀漏气 (手摸吸气阀发热) 或填料漏气；当一级排气压力
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大于 0.225 MPa 时，说明二级吸排气阀或活塞漏气。在所测试的47台设备中，一级排气压力小于0.2 MPa 的有 18 台，占被测设备的38.3%，大于0.225 MPa 的有7台，占14.9%。漏气是造成空压机排气量降低的主要原因之一，发现后应及时处理。
4.2.2冷却效果差
冷却水量不足、冷却水质不好、入水温度过高、气缸冷却水套结垢等是造成冷却效果差的主要原因。冷却效果差将导致汽缸过热，排气温度过高，使得空气压缩机性能下降。从测试数据看，冷却器中气体的终温(二级吸气温度)与冷却水初温差，在 5 ~ 10 ℃范围的仅有5台，只占被测空压机的 10.6%；冷却水进出口水温差为15 ~ 20 ℃ 的只有17台，占被测空压机的36.2%；冷却器及一二级汽缸出口水温不应超过40 ℃仅有11台，占被测空压机的 23.4%。因此，加强冷却，降低能耗，保证空压机安全经济运行非常必要。
4.2.3吸、排气系统阻力过大
空气过滤器器结垢、吸排气阀积垢、吸气管太长、管径太小等，都使吸、排气阻力增大，从而影响空压机的吸气量，增加功率消耗。应定期清洗过滤器和吸、排气阀，正确配置吸气管道等。
4.2.4润滑效果不好
润滑油压力超出规定范围或油温过高，则影响空压机的润滑效果，严重时使运动机构发热，以致造成故障或引起重大事故。从测试数据看，润滑油压超过(0.147 ~ 0.245) Mpa 范围的有24台，占被测空压机的 51.1%。其中低于0.147 MPa有9台，高于 0.245 MPa 的有15台。润滑油温全部符合要求。因此，应加强对齿轮油泵系统的检查维护，正确调整润滑油压，确保油质、油温、油压、油量符合要求。
4.2.5余隙容积不合理
合理调整空压机的余隙容积，既可以保持较高的容积系数，增大空压机的排气
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量，又可以避免活塞与气缸发生碰撞事故。因此，应提高空压机检修安装质量，使汽缸余隙容积符合要求。
4.2.6总结
对空气压缩机测试数据的正确分析，是空压机性能测试的重要环节。要保证分析的准确、可靠，则要求测试方案合理和测试方法正确，以保证获得准确的测试数据。对测试数据应逐个分析，查找不符合要求的原因，进而采取相应措施，及时处理，才能保证空气压缩设备的经济和安全运行。
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第五章 矿用螺杆式空气压缩机的相关及边缘常识
5.1用户最关心的问题
用户最关心的问题之一：流量Q，压力P和电机功率KW
和用户交流时说的空压机参数一般就是指这三项指标。用户到底需要多大排气量Q和多大压力P的空压机，是根据用户的用气设备的具体耗气量来定的，太大了是一种浪费，太小了不够用，故而用户必须根据自己设备的具体情况慎重的选择型号。一般计算用户设备的实际耗气量，再加1.2倍左右的富裕系数就是空压机排气量的选型参数。确定压力是不仅要考虑到设备实际需要的压力大小，还要考虑管路上的压力损失，故而要大一些为好。
国家经贸委于2002年12月27日发布，2003年4月1日实施的《中华人民共和国机械行业标准》JB/T6430-2002中的一般用喷油螺杆空气压缩机中，关于流量Q、压力P和电机功率KW之间的对应关系，有着明确的规定。
排气量Q指的是空压机每分钟的排气量，这是一种习惯的说法，实际上指的是空压机进口的空气流量。比如LGB-10/8的空压机，给用户交流时说的就是排气量是10 m3的空压机，实际上指的是每分钟吸入标准大气压情况下的10 m3的空气，换算成8公斤时的实际流量应该是10÷8≈1.25 m3的真实排气量。也就是说LGB-10/8在8公斤时的真实排气量应是1.25 m3左右。
吸入量和排气量的大致换算公式是：
Q高压流量≈Q进口流量（排气量）÷P排气压力
最科学的说法应是空压机的容积流量，也即转子每转一圈空压机的排气量是多少，这是衡量机头优劣机头大小的一个硬指标。
国家标准规定的是每分钟的排气量，这样就会给一些不法厂商提供了空子可钻，同样是10 m3的空压机，好的空压机主机一分钟转2960转就可以实现10 m3的排气量，差的空压机主机一分钟要实现10 m3的排气量转子就得转到5000转以上。这样一对比，同样是10 m3排气量的空压机，其差别有多大。毋庸置疑，5000多转的空压机轴承的寿命，噪音和节能性，稳定性肯定不如2960转的空压机（转速越低越可靠，傻子都知道）。
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压力P是兆帕MPa×10倍即是通常说的公斤压力，如0.8MPa即是8公斤压力。 JB/T6430-2002，只有0.7MPa、0.8 MPa 、1.0 MPa和1.25 MPa四个标准。 一些品牌的空压机打出0.75 MPa、0.85 MPa的目的是掩盖其部分产品不合格的真相，逃避国家监督，声称我们非标的，不适合套用中国的国家标准，比如英格索兰、阿特拉斯、寿力。
电机功率KW在我们国家是有统一标准的。国内的电网是50H2的，国外的是60 H2
的。故而不论什么品牌的空压机在中国大陆用的，他们配套的电机都是符合国家颁布的标准的。
空压机常用的电机功率是:18.5KW、22 KW、37 KW、55 KW、90 KW、 110 KW、132 KW、250 KW等主力机型。
Q、P和KW数必须确定其中两个，否则没法给客户谈，更无法报价，因为同样排气量，不同的压力的空压机价格是不一样的，甚至相差特别的大。
用户最关心的问题之二：稳定性、噪声、节能与否。
螺杆压缩机的性能和可靠性80%取决于主机，所以机头的优劣对空压机的性能起着决定性的作用。
稳定性就是指使用可靠性，也即是容易坏不容易坏的意思。
机头的寿命是由轴承决定的，全世界的机头轴承都是瑞典SKF的，故而机头的寿命好不好，就看阳转子的转速高低和轴承受力与否了。
转速越低越可靠，傻子都知道，一讲转速用户就明白了（已有专述，在此不细讲）。
空压机的噪声等级dB在JB/T6430-2002中也有详细的规定，针对不同功率的空压机都有相应的噪声标准。
螺杆空压机的噪声主要来源于机头，转速越高的机头、噪声越大，这源于空气压缩机的转速越高，产生的噪音越大。
节能：GB19153-2009对每个功率对应的空压机有着明确而详细的规定，这是由国际质检总局和国家标准委于2009年4月8日联合发布，于2009年12月1日实施的一个标准。
5.2储气罐
从空压机出来的有一定压力的空气一般都是先进入储气罐，顾名思义，储气罐
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即是储存有一定压力空气的罐子。储气罐的材质为Q235，0.8MPa的壁厚d=8mm,1.0MPa的壁厚d=10mm。罐子的高度H和直径D都有相应的国家标准。储气罐属于耐高压容器，必须有国家认可的压力容器制造资质方可制造。
储气罐的选型老原则：容积V≥Q/10
储气罐选型新原则≥Q/5这里的Q是指配套的空压机的排气量。举例：10m³的空压机容积V应配10/5=2m³的储气罐，6m³的空压机应配≥6/5=1.2即1.5m³的储气罐。
常用的储气罐有1m3 1.5m3 2m3 ，3m3 4m3 10m3 常用的储气罐的压力有0.8MPa, 1.0 MPa两种。
C是储气罐（chu qi guan）的第一个字母，是开山储气罐的代号，C-2/8是表示2 m3，、8Kg的储气罐。储气罐有历史和卧式之分。进排气口有法兰和螺纹之分。储气罐上面有安全阀和压力表，都需要定期检修。每只储气罐都有唯一的编号和唯一的质保书和合格证。储气罐必须由当地质检部门颁发的≤压力容器使用许可证≥方可使用。储气罐应定期年检。
储气罐的作用：
1.空气，满足用气设备突然瞬间用气量加大的需要； 2.空气，消除管路中气流的脉动。
3.冷却空气，让一部分液态水析出。故储气罐要定期排水；
4.保障空压机自动的关停，在设定压力下储气罐一打满气，空压机就会自动停机，不至于让空压机一直运行浪费电能。
理论上讲储气罐越大越好，可以减少空压机频繁启动的次数。
星三角启动属工频启动，电机启动的瞬间电流是额定电流的7倍左右，频繁启动对空压机的电器部分的损坏是比较大的，使电器部分的寿命降低，同时对电网的冲击比较大，影响其它用电设备的正常使用。
变频空压机属软启动，启动电流是额定电流的2倍左右，影响不是很大。 储气罐的前面，空压机的后面一定要加装三通，接橡胶软管，用于定期清理空气滤芯阻塞的灰尘和散热器上聚集的灰尘，否则滤芯积尘太多响进气量及散热器热交换效果，造成空压机高温，进而停机。
空压机高温的另一种结果使机油过早碳化、积碳造成油品质下降，甚至机头抱
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死。
5.3螺杆机油的作用
螺杆机油又叫冷却液，顾名思义其最主要的作用就是冷却，其次是密封、润滑、降噪、冲洗。
螺杆机之所以成为螺杆机，其关键的技术核心是把空气在高速压缩时产生的热量给有效地用冷却液给解决了。
阴阳转子之间，转子与机壳之间的配合间隙只有2-3丝的间隙（1mm=100丝）；间隙过大，压缩时会造成压缩空气大量的泄露，间隙过小由于热胀冷缩很容易造成机头咬死，螺杆机之所以是高科技产品，其中之一就是其配合精度太高，非一般常规设备可以加工得出来，目前全球只有少数几家机床厂才可以加工这种转子专用磨床。
机油是呈雾状喷射到主机内部，呈雾状主要目的是更充分的和压缩空气相混合，更加充分的进行热交换，把空气高速压缩时产生的热量更加有效的给带走。每款空压机冷却液的单位时间的流量出厂时已调整好，是不允许随便调整的。主机进气口流入的是新鲜的自由冷空气，排气口排出的则是有一定压力的油和气的高温混合物。
机油的密封作用即是用油膜把转子之间，轴子与机壳之间的间隙给密封住，防止高压的空气回泄，降低压缩效率。
降噪是指有效的降低空气由于高速压缩而产生的噪音。 润滑和冲洗都是针对轴承的。
空气滤芯的过滤精度为5个μ，小于5个μ的空气中的灰尘和固体颗粒都会长驱直入的进入主机进而混入机油内，另外在主机内部80℃左右的温度下，机油循环的次数越多，碳化、失效的可能就会增大，因此必须要定期更换。
5.4空压机空气流程
新鲜的环境温度、压力下的空气 空气过滤器过滤 图5-1 空压机空气流程 进气控制阀 31 高温高压的油气混合物进入油分罐进行油气分离 主机内和机油混合压缩
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5.5空压机的机油流程
空压机的机油流程有大致可以分为两种: A：55kw以下不带温控阀的
备注：油冷却器的风扇的停温度时根据具体的使用情况而调整设定的。 油过滤器的过滤精度一般为10μm到15μm。
油过滤器上加装有压差传感器，一但油过滤器内聚集的杂志过多，阻塞机器的正常流动，便会通过PLC报警，提示更换。若报警过久而不进行更换，有过滤器下端的旁通阀便会打开，污物杂质都会涌向机头，后果是灾难性的：抱死！
B:75kw以上带温控阀的 如下图所示
图5-2 空压机机油流程
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5.6空压机电缆选型及电路连接注意事项
电路连接时有条件的选用配电柜，没有条件的最起码需要配一个空气开关。由于工频启动电流是额定电流的7倍左右，故空压机的输入电缆直径不能过细，过细的电缆会造成空压机启动不了或因过载而烧毁电缆。
5.7空压机冷却用风量和压缩用风量
进入空压机系统的冷风一小部分是用来供主机压缩的，大部分是用来通过散热器来起冷却作用的。故在空压机房设计时，必须考虑有足够的冷风通风面积，必要时加装工业风机，向空压机房内打冷风。
5.8矿用螺杆机国内拼装厂、组装厂、制造厂现状
国内近200家螺杆机厂中80%的年产量不足200台，厂房租赁的占多数，且厂房的面积很小。除了扳子、钳子、螺丝刀之外无任何生产设备属典型的螺丝刀工厂，也即拼装厂。随时市场竞争的加剧，随时有倒闭破产的可能，售后服务是很难保证的。
国内近200家螺杆机厂中，年产量在2000---10000台的不足五家，属于组装厂，有部分的生产设备；年产量超过10000台的有两家：开山集团和阿特拉斯集团（无锡阿特拉斯总部、柳州富达、上海宝莱特）属巨型的制造厂。
拼装厂举例：无锡德尔希瑞盛泰压缩机有限公司，注册资金50万元就敢玩高科技——螺杆机的生产。营业执照经营范围更是五花八门，摘录如下：普通机械及配件、气动元件、压缩机、增压器、模具制造、加工;柴油机及配件的修理。
5.9阿特拉斯250kw空压机
由于阿特拉斯没有制造大机头的转子磨床，又害怕用内置增速齿轮增速过高而造成明显的超电流，选用一台250kw的2极电机（2960r/min）通过变速箱拖动两个小机头同时压缩，才勉强在0.8MPa时才达到39.6的排气量。转子转速在3500 r/min左右。
开山250kw的空压机选用的是4极电机（1450r/min）直联拖动一个大机头在0.8MPa可达到44的排气量。转子转速在1450 r/min左右。
5.10美国复盛250kw空压机
复盛原是台湾的一个家族企业，其主业是经营高尔夫球杆，垄断全球2/3的市场份额。由于国内资空压机企业的增加和崛起，市场竞争日益白热化,利润越来越薄，
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迫于无奈于2007年把整个复盛空压机产业出售给美国的一个风险投资公司。中山复盛已全面停产，目前只剩下北京复盛和上海复盛在生产空压机。
复盛250kw空压机配套的是美国嘎登丹尔的机头，在0.8MPa下可实现41m3的排量。但其电流为505A，远远高于国家标准，应该属于不合格产品。
开山250kw的空压机选用的是 SKK 大机头，在0.8MPa下可实现44的排气量。电流仅为385A，优于国家标准，属于节能产品。每小时比复盛省电20度，比复盛每年节电15万元以上。对比见异同，对比分优劣，对比出真知。
第六章 结论
1.随着社会的进步和发展，对压缩空气的需求的地方也越来越多。尤其是螺杆式空气压缩机，以其独特的优点在使用中使用所占比例也越来越大。
2.矿用螺杆式空气压缩机在宽广的排气量、排气压力和转速范围内，效率变化不大，并可保持较高的数值，比功率变化很小。隔音式的箱体设计、紧凑完整的机组、体积小、重量轻、噪音低、占地少、无需特殊基础设计、施工，安装方便。
3.通俗的讲在所要求的排气压力下，空压机单位时间内排出的气体容积，折算到进气状态，也即第一级进气接管处的吸气压力与吸气温度和湿度时的容积值。
4.对空气压缩机测试数据的正确分析，是空压机性能测试的重要环节。要保证分析的准确、可靠，则要求测试方案合理和测试方法正确，以保证获得准确的测试数据。
5.电路连接时有条件的选用配电柜，没有条件的最起码需要配一个空气开关。由于工频启动电流是额定电流的7倍左右，故空压机的输入电缆直径不能过细，过
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细的电缆会造成空压机启动不了或因过载而烧毁电缆。
参考文献
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[2] 刘建民.螺杆式空压机运行及技术问答.中国电力出版社,2006 [3] 张卫.空气压缩机的运行操作与维护.机械工业出版社,2004 [4] 肖付钊 变频闭环调节控制系统在空压机中的应用[J] 煤矿机械 2005(4)：
[5] 厉国华 基于变频技术的螺杆空气压缩机控制系统的研究 [J] 压缩机技术，2007(05)
[6] 李永东 等 大容量多电平变换器[M]， 北京：科学出版社 2005年10月 [7] 张皓，续明近，杨梅 高压大功率交流变频调速技术[M]，北京：机械产业出版社， 2006年
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致谢
通过这几个月的努力，终于顺利完成了毕业论文的设计。这与毕业设计指导老师的耐心辅导是分不开的，也和同组人员协助分不开的。这段时间在韩文静老师的指导下以及本组同学的大力协助下帮我找资料，我对所学知识进行了系统复习，并根据写作要求，查阅了很多有关资料，使我深刻的体会到了良师益友给我带来的帮助。这也使我自己越来越意识到协作的重要性，只有团结合作，你才能做的更好。
毕业设计是在校期间最后一个重要的综合性实践学习环节,是全面运用所学基础理论、专业知识、基本技能，实践问题进行设计的综合性训练，更是对自己的综合考评。通过毕业设计，进一步培养和提高了运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，锻炼了自主学习、独立工作和团结协作的能力，增强了工程意识观念，端正了学习态度，树立了严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风，为我能够更好地适应工作需要进一步奠定了坚实基础。
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为此，我衷心地感谢学校的老师们对我三年来的辛勤培养和精心教导，在此向老师们道一声谢谢，特别感谢韩文静老师，在您殷切指导、大力支持和帮助下，才使我的毕业设计得以顺利完成，在此表示忠心的感谢。
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