VF-0.850空气压缩机的设计（整体设计编程一、二级缸设计）
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空气压缩机
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VF-0.850空气压缩机的设计（整体设计编程一、二级缸设计）,VF,0.850,空气压缩机,设计,整体,编程,二级
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中文译文供油系统和多供油系统螺杆式压缩机的润滑方法关谷；吉光(日本 守屋)摘要油液制冷压缩机应用于制冷等系统，在其系统中，由于高温和润滑剂粘度降低而造成的轴承材料强度降低和轴承材料寿命降低的问题已经得到解决。压缩机体的供油系统是由轴承供油系统（在低压下，为压缩机体的每个轴承进行润滑）和油液温控系统（在高压下，为压缩机体进行温度控制）组成。轴承供油系统是一个由油箱、油冷却器和油泵组成的闭环供油系统，油液温控系统是一个由隔油池和油冷却器组成的闭环供油系统。发明的最佳方案以相应的附图，现在将详细说明本发明的最佳的体现形式。然而，其目的是，除非特别指定发明中零部件的尺寸、材料和相对位置等等，不可仅仅解释为本发明的适用范围受限。图1 是依据本发明中螺杆式压缩机润滑油路的一个透视图示例。在图1中，引用数字 I 是温控油路，润滑油透过这条线路注入通向由图形转子和凹形转子组成的螺杆转子b的滑阀中，从而控制压缩液体时从中溢出的压缩液体温度。引用数字 II 是轴承润滑油油路，润滑油由这条油路到达转子轴c的滑动轴承d 和止推轴承e、减轻轴向载荷的平衡活塞g 和油封h，然后通过油路II流回图中未显示的油箱中。引用数字 III 是供油线路，它为驱动滑阀a的液压活塞p供油。这条线路是一条由本发明涉及到的线路I和II独立供油的闭合回路。线路III 与本发明不相关，因而解释从略。通过本发明中供油线路I和II的单独供油，压缩机便可以在温度、压力和经各线路供应润滑油流量最佳的条件下运转，从而使本发明的目标便得以实现。另外，本发明首要体现在如图2中的润滑油供应系统，引用数字1是螺杆式压缩机，2 是一对阴阳螺杆转子中的一个，它用来支撑压缩机1旋转的转子箱，3是在转子箱中为转子2注入润滑油的滑阀。引用数字1a是将液体f进行压缩的吸入口，1b是压缩液体f的卸料口，2a是转子轴2的一部分。压缩液体f由吸入口1a吸入压缩机1并被压缩，像转子2旋转一样，并与润滑油一起在加压状态下泄出。混合润滑油在隔油池4中与压缩气体分离。分离出的润滑油油冷却器5中冷却，透过过滤器6滤去杂质重新流回滑阀3。此闭环回路由温度控制和供油线路I组成并用虚线表示。引用数字7是的装有润滑油的供油槽，储备在供油槽7中的油液由供油泵8 通过油冷却器和过滤器供应到压缩机转子轴承的部件中，供应到转子轴承部件中的润滑油流经线路L.sub.3分支回路又重新回到供油槽7中。这个回路是由轴承润滑油油路II组成的并用实线表示。供油槽7中有用来监测油位的液面测量计13和油位发射器11，它们将被监测到的油位信号经液面测量计13发送给油位控制操作员12。温度控制阀14为上游的油冷却器9，由温度控制阀14分出的支路 L.sub.1，再由支路L.sub.1分出的支路L.sub.2装有调压阀15 允许一部分润滑油从供油泵8流回供油槽7。含有压力控制阀16的油路L.sub.4 与在供油槽上部的气带相连为吸油口附近的一个位置1a供油，含有调速阀17的油路 L.sub.5，在油路II中润滑油为吸油口1a附近的位置提供润滑。油路L.sub.6将通往供油槽7的一部分润滑油供应给温控油路I，在油路L.sub.6中有过滤器18和调速阀19。温度控制阀20在油冷却器5下游，由温度控制阀20分支出油路L.sub.7这一支路。隔油池4 的油位测量计22用来探测油位，当探测到液位低于下限时液控开关21发出警报。引用数字23、24和25 是温度探测器用来监测和发射监测到的温度信号，应用数字26、27、28和29是压力检波器用来探测和发射各条油路的压力信号。引用数字30是流量计，31是控制操作员依据供油泵8上游和下游区域的压力差和温度控制油路I和轴承润滑油路II的压力差来为轴承润滑油路II指定适当或最佳油压，同时通过调节控制调压阀15使轴承润滑油路II实现上述油压。引用数字32、33、34和35是单向阀，36是手控阀。图3A显示了转子和图1中第一个体现轴承零件的布局，在图中，如I所述润滑油注入转子空间内来控制压缩液f的温度，如II所属润滑油为轴承润滑。在图3A中，引用数字2 是一对阴阳转子，每个转子2由其轴上部件2a两端伸出滑动轴承42支撑。引用数字41是油封，43是止推轴承。引用数字44是机械油封。图3B和图3C分别是滑动轴承的放大截面视图，在图3A中用箭头B和箭头C指明。在图3B和图3C中，油槽45、46为每一个滑动轴承供油润滑并通过回油路L.sub.3使润滑油流回供油槽7。这种类型的轴承，可连同油封 41或无油密封件41。第一个体现了润滑油供应通过温控油路I和轴承润滑油路II 如图2和图3A所示，二无可避免地混合，因此宁可用相同种类的润滑油用于线路I和II中。润滑油的温控可以利用卸料口1b处的出口压力与压缩过程中转子室的压力的压差注入转子室。至于油的温度，油的温度来自于由温控油路I 和由轴承润滑油路II是不同的，由于这两条线路是两条相互独立的线路。例如，提高油注入转子的温度是有效的，为避免发生压缩气体在压缩机中的冷凝，可以通过减少或停止油的流动来实现，同时，降低油温以保证轴承润滑油适当的粘度。因此，先前的技术问题在于滑动轴承的强度的降低源于由于摩擦发热性和由于润滑油黏性的降低导致轴承寿命的降低，这些都是可以预防的。根据这种现象，转子室的注射油会使油温升高或者流量降低，为了避免压缩液体冷凝现象，那么液体中掺入润滑油的量润滑油可以有所减少。因此在温控油路I中的供油槽尺寸可以减小从而有的分离效率会有所增强。另外，混入液体f的外界杂质经压缩进入轴承润滑油油路II可被抑制到最低限度。此外，转子轴承润滑油的流量可降低到最低限度而且它的温度也会降到轴承润滑容许温度以下。因此，通过低粘度的润滑油已成为了可能（例如：矿物油），同样通过冲入高温压缩气体便无需润滑油的过渡冷却。此外，用轴承润滑油路II中的油路 L.sub.3 来回收为压缩机1轴承润滑的润滑油将其送入供油槽7中，用温控润滑油路I中的油路L.sub.6来隔油池4中一些个别的润滑油并用油冷却器5冷却，两条线路的润滑油包括漏油最终都会回到轴承润滑油路II的供油槽7中，所以这两条线路允许的润滑油一定量的泄漏。由于两条油路的润滑油会混在一起，所以所用的润滑油必须相同。如图3中所示，采用滑动轴承支撑旋转转子2，将润滑油通过低压油路L.sub.3分别引入在转子端面一侧在每个滑动轴承尾部一侧的槽45和46 中，是润滑油堆积在哪里，从而使润滑油在流动中做了暂态积累以便于润滑油的回收，这样润滑轴承润滑油的供油和回油可以轻松顺利的完成，从转子室到转子箱或者相反从转子箱到转子室润滑油的泄漏可以压缩至最低，同时允许的润滑油一定量的泄漏。换句话说，润滑油的泄漏可以通过润滑油在流动中做暂态积累后，在另一条恢复油路中形成另一种低压油的方式抑制，这时，在油路I和II上的泄漏可降至最低。此外，通过连入调压阀16的油路L.sub.4将轴承润滑油路II中供油槽7的气带连接到吸油口1a 附近的位置，轴承润滑油路II中供油槽7内气带的压力可以做到与被压缩的进口液体f或者在进出油口之间的中间压力一样，因此当启动压缩机1时，轴承润滑油路II中的供油槽7的压力上升可以避免，这就使得在压力检波器(26)监测到的出口压力与压力检波器(28)监测到的进口压力之间的压差作用下油喷入转子室的现象成为可能，即可以采用运转时的压差供油。此外，控制操作员31依据油泵8上游和下游的之间的压差(压力检波器27监测到的压力与压力检波器28监测到的压力之间的压差)和温控油路I中的废气压力(压力检波器26监测到的压力)与油泵8下游的油压 (压力检波器27监测到的压力)之间的压差控制开口压力的调压阀15，通过连入调压阀15的支路L.sub.2把油泵8下游的回油输送到供油槽7中，当启动压缩机时润滑油回路L.sub.2快速升压会得到缓解。此外，将油位发射器11接入轴承润滑油路II的供油槽7中，通过接入调速阀17的油路L.sub.5将循环润滑油从供油槽7通入温度控制油路I，通过接入调速阀19的温度控制油路I中的油路L.sub.6 将部分润滑油输送回供油槽7中，其中，调速阀17和19依据油位发射器11所监测到的油位进行控制。控制操作员12 负责监控供油槽7 中的油位保持在一定的预定范围之内，使得供油槽7中的油位可保持在预定范围之内，同时由于轴承润滑油路II与温控油路I等之间的漏油所引起油位的变化会得到抑制。此外，转子轴承可采用低温高黏度的润滑油，通过分支油路L.sub.1使卸出的润滑油从油泵8绕过轴承润滑油路II中的油冷却器9，接入温度控制阀14来控制进入支路L.sub.1的润滑油的温度，并且用温度控制阀14的开口来调节供给轴承转子润滑油的油温。此外，通过采用使供油槽7上方的气带保持与压缩机1的进油压力或者在吸油和卸油之间的中间压力相同的操作方法，在运转过程中利用压缩机进口和出口的压力差将油注入转子室并保持供油槽7中的气压与进油压力或者进出口之间的中间压力相同，压力差是由于压缩机的出口压力与轴承润滑油路II的供油压力而产生的。这使得采用压差供油成为可能，从而使轴承润滑油路II中的压力的异常上升得以避免。虽然阀16、17和19是关闭的，当运转的系统停止时，温控供油回路I中的润滑油不会与轴承润滑回路II中的润滑油混合在一起，但是转子室向轴承漏油是不可避免的。有人认为，供油槽7中的压力变得与工业气体的压力(换言之液体f的出口压力)相同。通过控制温控供油回路I与轴承润滑供油回路II之间的压差，当供油泵8在系统再次启动被驱动时，轴承润滑供油回路II中油压的快速上升是可以避免的。此外，调压阀16是受控的以便在空转并伴随着开机后的最低负载，供油槽7中的压力逐渐变为额定压力。在本方案中，用平衡活塞来避免来自止推轴承过大的推力，当运转时，滑阀3 处于最低负载位置来减小启动力矩，甚至当平衡活塞的共有压力较低时可以避免过大的推力。因此，轴承润滑油的压力（压力检波器27监测到的压力）也很容易确定 ，从而有的流量可以在所需最小流量。当供给平衡活塞的必要油压在正常运转时，提供一个来自另一轴承润滑油路的油路为平衡活塞独立的供油将会十分有效。在这种情况下，另一轴承润滑油路中的流量当被严格控制在所需最小流量。当启动运转时，假设转子室没有润滑油。如前面的假设，凭借压缩机进口和出口的压力差将油喷射乳转子室，尽管转子室内发生无润滑状况，压缩机仍然可以做短暂启动。因此，人们担心发热导致阴阳转子发生接触，除非是用定式齿轮精确控制转子类型的压缩机，在启动时适当的将调速阀17微微打开。为了使压缩机不完全启动后从转子室到轴承润滑油路II的高压气体和高压油的泄漏降至最低，在螺杆式压缩机和隔油池4之间安装单向阀或者自动阀是十分有效的，从而就会尽量阻止高压气体就侵入压缩机的内部。尽管所有的油路基本上都是闭合回路，但是各个管路之间也可能漏油，供油槽7和隔油池4中的油位可以被受油位控制操作员12控制的调速阀17和19 控制。但是，螺杆式压缩机压缩的开环压缩气体，之所以喷油回路中的油会慢慢减少至耗尽是因为一部分油与压缩气体一并被送入油路中去。当喷射油路中的油耗尽时，别无选择的从轴承润滑油路II里调速阀19的缝隙中供油。当连续启动时，一些从轴承至转子室的漏油像喷射油一样是可以预料的。有人认为，在温控油路I中即使缺油仍然可能照常运转。然而，像轴承润滑回路II，缺油是不允许的。因此，至于被控制操作员31控制的，正常的连续运转中供油槽7中的油位控制优先被控制操作员12控制是十分有效的。有一种方法提供低位警报就像喷射油路I中所有的油，但由于喷射油路仅仅对压缩机工业废气的温度有影响，当废气温度高于规定温度时，压缩机的运转会因温度过高跳闸而停止运转。图4是依据本发明螺杆式压缩机的润滑油供应系统第二方案的部分阻滞简图。在图4中，其中的器件及零部件与图2和图3中注明的引用数字相同。在图4中，油路L.sub.8 是来自轴承供油润滑油路II的供油支路，为平衡活塞51供油，引用数字52和53分别是调速阀和监测轴承润滑油路II中流量与发射监测信号的流量探测器。在结构上除了那些添加的器件和零部件都与方案一中相同。在第二方案中，油泵8为平衡活塞51和为轴承及油封加压供油，加压供油分为两条线路以便把高压油供给平衡活塞（平衡活塞需要供应高压油），并且压力方面使油减少源于轴承/油封，对于他们油量很重要而不是压力。供油泵8打出的压力油，即供给到平衡活塞51油压力的控制是由控制操作员31完成的，控制操作员首先依据压力检波器26检测到的废气压力和压力检波器29检测到的吸气压力估算施加到阳转子上的推力，然后确定施加到平衡活塞51上的反抗力并且通过控制压力控制阀15来控制平衡活塞供油压力的大小，从而通过供给到平衡活塞上的压力油将适当的反抗力施加到平衡活塞上。轴/油封的油料供应流由流量调节阀52调节，因此始终需要流量探测器53对流速进行探测。当压缩机轻负荷运行时，对于轴可以使用较低的润滑油压，但是必须设定最小允许流速以确保安全。根据第二个发明，将轴润滑油供应线II分为两条线路，即通过油料供应线L.sub.8 为平衡阀51供油通过另一条线路为轴承/油封供油，采用流量控制阀52控制上述的另一
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