一体式永磁同步两级压缩螺杆空压机规范指引

T/ZZB0283—2017

一体式永磁同步两级压缩螺杆空压机

1范围

本标准规定了一体式永磁同步两级压缩螺杆空压机（以下简称“空压机”）的术语和定义、基本要

求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和质量承诺。

本标准适用于驱动电动机额定功率为7.5kW～160kW，额定排气压力为0.7MPa、0.8MPa和1.0MPa，

一般用固定的风冷或水冷喷油螺杆空压机。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T150.1压力容器第1部分:通用要求(附第1号勘误表)

GB/T150.2压力容器第2部分:材料(附第1号勘误表和第1号修改单)

GB/T150.3压力容器第3部分:设计(附第1号勘误表)

GB/T150.4压力容器第4部分:制造、检验和验收(附第1号勘误表)

GB/T151热交换器

GB/T3853—2017容积式压缩机验收试验

GB/T4975容积式压缩机术语总则

GB/T4980容积式压缩机噪声的测定

GB/T6388运输包装收发货标志

GB/T7777容积式压缩机机械振动测量与评价

GB/T12665电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求

GB/T12668.1调速电气传动系统第1部分：一般要求低压直流调速电气传动系统额定值的规定

GB/T12668.2调速电气传动系统第2部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定

GB/T12668.3调速电气传动系统第3部分:电磁兼容性要求及其特定的试验方法

GB/T13306标牌

GB/T14295空气过滤器

GB/T14711中小型旋转电机通用安全要求

GB19153容积式空气压缩机能效限定值及能效等级

GB22207容积式空气压缩机安全要求

GB/T22669三相永磁同步电机试验方法

GB30253永磁同步电动机能效限定值及能效等级

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T/ZZB0283—2017

JB/T6431容积式压缩机用灰铸铁件技术条件

JB/T6441压缩机用安全阀

JB/T6908容积式压缩机用钢锻件

JB/T7662容积式压缩机术语回转压缩机

JB/T7663.1容积式压缩机包装技术条件

JB/T7663.2容积式压缩机涂装技术条件

JB/T9104容积式压缩机用球墨铸铁件技术条件

JB/T10972一般用变频喷油螺杆空压机

NB/T47006铝制板翅式热交换器

TSG21固定式压力容器安全技术监察规程

TSGZF001安全阀安全技术监察规程

3术语和定义

GB/T4975、GB19153、JB/T7662和JB/T10972界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

一体式永磁同步两级压缩螺杆空压机integratedpermanentmagnetconversionfrequency

two-stagecompressionscrewaircompressor

将永磁同步电动机与螺杆空压机主机组成一体的螺杆空压机。在结构形式上，主机各压力段阳螺杆

伸出轴直接充当永磁同步电动机的驱动轴，定子（壳体）动力输出端直接固定于主机各压力段动力输入

端面；在调速方式上，以变频调速模式实现空压机容积流量的变化。

3.2

基准频率referencefrequency

变频螺杆空压机在额定转速状态下的运行频率。

3.3

中间频率middlefrequency

变频螺杆空压机基准频率的70%。

3.4

低速频率lowspeedfrequency

变频螺杆空压机低速运行性能考核时的运行频率。

3.5

下限频率lowlimitfrequency

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变频螺杆空压机允许运行的最低频率。

4基本要求

4.1设计

4.1.1应具备对空压机系统节能改造设计，以及螺杆主机批量化和个性化定制生产能力。

4.1.2应具备计算机数字化设计产品结构，仿真产品运行性能，以及对空压机转子型线、吸排气孔口、

热力学性能和动力特性的计算分析能力。

4.1.3应具备空压机实时运行状态后台监控网络数据接口的开发设计能力。

4.2材料及零部件

4.2.1灰铸铁件应符合JB/T6431，球墨铸铁件应符合JB/T9104，锻件应符合JB/T6908的规定。

4.2.2转子外圆、型面、齿槽、各主轴颈表面不得有裂纹、冷隔、缩松、气孔及夹杂物等影响质量的

缺陷，其摩擦表面上不得有凹痕、毛刺和碰伤。

4.2.3主电机应采用GB30253标准中2级能效以上的电动机。

4.3工艺控制

4.3.1主要零件（如壳体、排气座等）加工时应保证一次性装夹，加工设备应采用四轴或四轴以上的

数控机床，精度6级以上。

4.3.2螺杆转子应采用高精度数控磨床精磨，并做动平衡试验，其平衡精度等级应不低于G6.3级，单

位转子重量的允许偏心距e，应符合附录A的规定。

4.4检测能力

4.4.1应具备检测阴阳螺杆转子端面型线的能力，具备三坐标测量仪，对零部件尺寸、形位公差等进

行检测确认。

4.4.2应具备ASME喷嘴流量计和电参数测试仪等整机性能检测设备。

5技术要求

5.1规定工况：

空压机的规定工况为：

a)吸气压力：0.1MPa（绝压）；

b)吸气温度：20℃；

c)吸气相对湿度：0；

d)水冷空压机冷却水进水温度：15℃；

3

e)水冷空压机油冷却器冷却水量：应符合表1的规定，单位为升每立方米（L/m）；

f)风冷空压机冷却空气温度：为吸气温度20℃时相应所处的环境温度，单位为摄氏度（℃）；

g)排气压力：按表2规定，单位为兆帕（MPa）；

h)转速：产品技术文件规定的额定转速，单位为转每分钟（r/min）。

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表1冷却水用量

额定排气压力规定工况下冷却水量

MPaL/m3

0.7(0.8)4.0

1.04.8

5.2基本参数

5.2.1容积流量

空压机的额定排气压力、公称容积流量及配用的驱动电动机功率应符合表2的规定。

表2公称容积流量

额定排气压力

MPa

驱动电动机

0.70.81.0

额定功率

公称容积流量

kW

m3/min

水冷风冷水冷风冷水冷风冷

7.51.141.091.101.060.960.94

111.671.591.601.551.451.41

152.372.292.212.141.981.99

18.53.012.922.902.722.432.40

223.973.673.743.423.213.08

304.974.584.654.253.993.83

375.965.505.665.174.944.75

457.406.837.126.506.075.83

5510.049.549.739.128.097.87

7513.6613.4312.9912.7811.0810.93

9016.4916.2015.8115.5613.3313.15

11021.0619.6319.7518.8016.6716.20

13225.0323.3322.8721.7620.1919.63

16029.6027.5927.7326.3924.8024.11

注1：本表中公称容积流量值为空压机在基准频率状态下测定。

注2：驱动电动机额定功率不包含冷却风机驱动电动机的功率。

5.2.2低速频率

空压机低速频率符合表3的规定。

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表3低速频率

主机驱动电机总额定功率低速运行频率

kWHz

≤5530％基准频率

＞5540％基准频率

5.3配置要求

5.3.1空压机应整体布置合理、运行平稳可靠。各种管路、电缆应布置整齐。

5.3.2空压机主机的吸气口应设置符合GB/T14295规定的空气滤清（过滤）器。

5.3.3空压机主机的排气侧应设置油气分离器。

5.3.4空压机应装设止回阀或最小压力阀等，动作应灵敏、可靠。

5.3.5空压机应设置安全阀，安全阀应符合JB/T6441和TSGZF001中的规定。

5.3.6空压机应在易于操作的显著部位设置红色的紧急停车按钮。

5.3.7空压机优先采用全合成螺杆空压机油作为润滑冷却液。

5.3.8空压机润滑油系统中，应设置全流量过滤器，其过滤精度不低于25μm。

5.3.9空压机采用风冷却方式时，冷却风机的电动机宜采用变频方式控制。

5.3.10空压机采用水冷却方式时应在油路设有温度控制阀。在寒冷地区使用的，驱动电机额定功率≥

110kW风冷却方式的空压机，宜在油路设有温度控制阀。

5.3.11空压机设有后冷却器时，还应设置冷凝液排放装置。

5.3.12空压机宜优先配备物联网适配器，实现主动监控和维护。

5.4安全要求

5.4.1空压机的安全要求按GB22207的规定。

5.4.2空压机电源总进线端应配置相应容量的空气断路器。

5.4.3空压机至少应设有下列自动保护装置，且当发生其中任一情况时，机组应能报警或自动停机，

并给出相应的指示：

a)排气压力超限；

b)排气温度超限；

c)电动机过载。

5.4.4空压机外表不应有尖棱或凸出的危险部位存在，其外露运动元件应有安全防护装置。

5.4.5机壳、排气端盖、排气座等承压零件，应以不小于额定排气压力1.5倍的压力进行水压试验，

历时30min不得渗漏。

5.4.6空压机的压力容器应符合GB/T150.1、GB/T150.2、GB/T150.3、GB/T150.4和TSG21的规

定，其中钢制管壳式换热器还应符合GB/T151的规定，铝制板翅式换热器还应符合NB/T47006的规定。

5.4.7空压机所配驱动电机的绝缘等级应不低于F级，并保证在下限频率运行时的充分散热。

5.4.8空压机所配用的永磁同步电动机应符合GB/T14711标准的要求。并应按照GB/T12665和

GB/T22669之规定通过试验和检验。

5.4.9空压机系统所配变频器的额定值、正常使用条件、过载情况、浪涌承受能力、稳定性、保护、

交流电源接地、电磁兼容性、抗干扰性和试验等性能的要求均应符合GB/T12668.1、GB/T12668.2、

GB/T12668.3的规定。

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5.4.10永磁同步电动机配用的变频器容量，应不小于电动机的额定功率。冷却风机驱动电动机的配用

的变频器应根据风机电动机的实际功率选配风机用变频器。应优先选用矢量型或直接转矩型变频器。

5.5性能要求

5.5.1空压机基准频率下实际输入总功率应不大于驱动电机额定功功率的1.2倍。

5.5.2空压机规定工况及基准频率下实际容积流量应不小于公称容积流量的95%。

5.5.3空压机在规定工况下，测试的基准频率、中间频率、低速频率点的机组输入比功率符合表4的

规定。

表4机组输入比功率

额定排气压力

MPa

驱动电动机0.70.81.0

额定功率频率点机组输入比功率

kWkW/(m3/min)

水冷风冷水冷风冷水冷风冷

（≤）（≤）（≤）（≤）（≤）（≤）

基准频率6.77.37.17.68.18.3

7.5中间频率6.77.37.17.68.18.3

低速频率9.811.611.212.114.116.5

基准频率6.77.37.17.68.18.3

11中间频率6.77.37.17.68.18.3

低速频率9.811.611.212.114.116.5

基准频率6.46.76.77.18.08.1

15中间频率6.46.76.77.18.08.1

低速频率8.69.19.59.811.111.3

基准频率6.46.76.77.18.08.1

18.5中间频率6.46.76.77.18.08.1

低速频率8.69.19.59.811.111.3

基准频率6.06.56.36.97.77.8

22中间频率6.06.56.36.97.77.8

低速频率8.29.19.19.610.911.1

基准频率6.06.56.36.97.77.8

30中间频率6.06.56.36.97.77.8

低速频率8.29.19.19.610.911.1

基准频率6.06.56.36.97.77.8

37中间频率6.06.56.36.97.77.8

低速频率8.29.19.19.610.911.1

基准频率6.06.56.36.97.77.8

45中间频率6.06.56.36.97.77.8

低速频率8.29.19.19.610.911.1

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表4（续）

额定排气压力

MPa

驱动电动机0.70.81.0

额定功率频率点机组输入比功率

kWkW/(m3/min)

水冷风冷水冷风冷水冷风冷

（≤）（≤）（≤）（≤）（≤）（≤）

基准频率5.76.06.06.47.37.5

55中间频率5.76.06.06.47.37.5

低速频率6.36.86.97.58.69.3

基准频率5.75.96.06.37.27.5

75中间频率5.75.96.06.37.27.5

低速频率6.36.86.97.28.28.7

基准频率5.75.96.06.37.27.5

90中间频率5.75.96.06.37.27.5

低速频率6.36.86.97.28.28.7

基准频率5.65.95.96.27.07.2

110中间频率5.65.95.96.27.07.2

低速频率6.26.56.66.87.68.1

基准频率5.65.95.96.27.07.2

132中间频率5.65.95.96.27.07.2

低速频率6.26.56.66.87.68.1

基准频率5.65.95.96.27.07.2

160中间频率5.65.95.96.27.07.2

低速频率6.26.56.66.87.68.1

5.5.4空压机的振动烈度应符合GB/T7777的规定。

5.5.5空压机的在基准频率点的噪声应符合表5的规定。

表5噪声

噪声声功率

dB（A）

驱动电机额定功率

全罩式无罩式

kW

水冷风冷水冷风冷

（≤）（≤）（≤）（≤）

7.5/p>

22～459198101108

55～9093100103110

110～16097104107114

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5.5.6当一级吸气温度为40℃、冷却水进水温度小于或等于30℃及排气压力为公称值时，其排气温度

应不超过110℃，但各级压缩空气的最低温度应不低于其压力露点温度（见附录B）。

5.6密封性要求

5.6.1气路、油路和水路系统应联结可靠、密封性好，不应有任何相互渗漏和外泄现象。

5.6.2采用O型圈密封的管路宜使用氟橡胶O型圈。采用纸垫密封的管路宜使用无石棉环保型密封材

料。

5.7外观要求

机组和隔声罩的外表面涂装应符合JB/T7663.2的规定。定制或特殊要求的按图样和相关技术文件

进行。

5.8成套要求

5.8.1成套供给用户的空压机应包括：

a)主机、驱动电动机、变频调节及控制装置、保护装置及空气滤清器、油冷却器、油气分离器和

后冷却器等；

b)随机备件；

c)专用工具；

d)随机文件（包括产品合格证、产品使用说明书、装箱单及压力容器的有关文件）。

5.8.2定制产品符合相应的技术文件、图样及合同的规定。

6试验方法

6.1配置检验

空压机配置检验应优先采用扫描二维码、条形码等方法检查实际配置的准确性。

6.2安全检验

6.2.1承压零件和压力容器检验按GB150.4和TSG21的规定进行测试。钢制管壳式换热器应按GB/T

151，铝制板翅式换热器应按NB/T47006的规定进行测试。

6.2.2电机的绝缘等级试验方法按GB/T22669的规定进行试验。

6.2.3永磁同步电机检验按GB/T12665和GB/T22669的规定进行试验。

6.2.4变频器的检验按照GB/T12668.1、GB/T12668.2、GB/T12668.3的规定进行试验。

6.2.5变频器容量的检验采用目视方法。

6.3性能检验

6.3.1容积流量

性能按GB/T3853—2017的规定，分别在基准频率点、中间频率点、低速频率点三个频率点下进行

测试。试验时，应在机组总电源输入端接入与机组容量相匹配的电抗器，以降低变频器所产生的高次谐

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T/ZZB0283—2017

波对试验精度的影响。

6.3.2机组输入比功率

机组输入比功率按GB19153的规定测定，在基准频率点中间频率点、低速频率点三个频率点下进

行测试。

6.3.3振动烈度

按GB/T7777的规定，在基准频率点进行测试。

6.3.4噪声

按GB/T4980的规定测定，在基准频率点进行测试。

6.3.5排气温度

采用PT100温度传感器，引出线为屏蔽线，精度等级B级，量程-20℃～200℃，在基准频率点进行

测试。

6.4密封性

密封性可采用肥皂液进行检测。

6.5外观

外观采用目视检测。

6.6成套要求

按清单要求检查。

7检验规则

7.1检验类型

分为型式检验和出厂检验两种。产品检验项目符合表6的要求。

7.2型式检验

7.2.1凡属于下列情况之一者，应按规定进行型式检验：

a)新产品或者产品转厂生产的试制定型；

b)正式生产后，如结构、材料、工艺重大改变可能影响产品性能时；

c)产品停产18个月以上恢复生产时；

d)成批生产产品质量定期检查时；

e)定制要求的客户、上级质量监督部门或国家质量监督机构提出型式检验要求时。

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表6产品检验项目

检验类型

序号检验项目名称要求条款试验方法条款

型式检验出厂检验

1整机布局√—5.3.16.1

配置要求

2空气滤清器√—5.3.26.1

3油分离系统√—5.3.36.1

4止回阀和最小压力阀√—5.3.46.1

5安全阀√—5.3.56.1

6配置要求紧急停车按钮功能√√5.3.66.1

7油过滤器√√5.3.86.1

8温度控制阀√—5.3.106.1

9物联网适配器√√5.3.126.1

10空压机安全性√—5.4.16.1

11空气断路器√—5.4.26.1

12报警功能√—5.4.36.1

13整机安全防护√√5.4.46.1

14耐压试验√—5.4.56.2.1

安全要求

15压力容器合规性√—5.4.66.2.1

16电机绝缘等级√—5.4.76.2.2

17永磁同步电机√—5.4.86.2.3

18变频器性能√—5.4.96.2.4

19变频器容量√—5.4.106.2.5

20容积流量√√5.5.26.3.1

21机组输入比功率√√5.5.36.3.2

22性能要求振动√—5.5.46.3.3

23噪音√—5.5.56.3.4

24排气温度√√5.5.66.3.5

25密封要求密封性√√5.6.16.4

26外观要求外观√√5.76.5

27成套要求随机备件、工具、文件√√5.86.6

注：表中符号“√”表示为需要检测，“—”表示为不需要检测。

7.2.2试验条件

7.2.2.1试制的、新产品或转厂生产的老产品应进行型式检验，不少于1台。型式检验条件按表7。

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表7型式检验条件（一）

延续时间

序号项目压力频率备注

h

基准频率≥160

中间频率≥160

1耐久试验额定排气压力延续运行

低速频率≥150

时间总计

下限频率≥4

≥500h

2超压试验1.05倍额定排气压力基准频率≥24

3高温试验进气温度40℃，冷却水进水温度30℃下限频率≥2

7.2.2.2正常生产的产品，若结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时或停产18个月以上

的螺杆空压机恢复生产时，均应进行型式检验，数量不少于1台。型式检验条件按表8。

表8型式检验条件（二）

延续时间

序号项目压力频率备注

h

基准频率≥60

中间频率≥60

1耐久试验额定排气压力延续运行时间总计

低速频率≥54

≥200h

下限频率≥2

2超压试验1.05倍额定排气压力基准频率≥24

7.2.2.3成批生产产品质量定期检查时，每18个月进行一次，数量不少于1台进行型式检验。型式检

验条件按表9。

表9型式检验条件（三）

延续时间

序号项目压力频率备注

h

基准频率≥8

中间频率≥8

1耐久试验额定排气压力延续运行时间总计

低速频率≥6

≥24h

下限频率≥1

2超压试验1.05倍额定排气压力基准频率≥1

7.2.2.4上级质量监督部门或国家质量监督机构、或定制要求的客户提出型式检验要求时，型式检验

条件按表9。

7.2.3型式检验的检验项目应符合表6要求。

7.2.4型式检验的内容及其要求应符合下列规定：

a)检查各零、部件的装配质量、工作情况和相互动作的正确性；

b)在试验的开始和终了，各进行一次性能测试，空压机在规定工况下，分别测定基准频率点、中

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T/ZZB0283—2017

间频率点、低速频率点的容积流量、机组输入比功率、转速、噪声及机组振动、各级气体的压

力和温度、油温、水温等，测得的结果均应符合本标准及有关技术文件的规定；

c)在下限频率下，检查驱动电动机的温升情况，应满足