【正文】 對原有轉(zhuǎn)子型線坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整以利于工藝實(shí)施，同時(shí)要滿足壓縮機(jī)的性能要求。存在尖點(diǎn)是因?yàn)槿菀桩a(chǎn)生刀具刃形的中斷與交叉。 轉(zhuǎn)子銑床的加工細(xì)節(jié)以 Holroyd 的 2AC 為例說明： 根據(jù)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)基本參數(shù)，導(dǎo)程和齒數(shù)按照傳動(dòng)比計(jì)算關(guān)系計(jì)算關(guān)齒輪數(shù)，選擇合適的掛輪； 根據(jù)安裝角及旋向安裝盤型銑刀； 根據(jù)轉(zhuǎn)子齒根直徑計(jì)算槽底預(yù)留量，調(diào)整機(jī)床，選擇合適的切削進(jìn)給速度開始加工轉(zhuǎn)子。 為了保證轉(zhuǎn)子的型線、旋向是正確的，可以按照齒形作出樣板，在銑第一個(gè)轉(zhuǎn)子的第一個(gè)槽后停止機(jī)床進(jìn)行比照，這樣可 以避免發(fā)生批量質(zhì)量事故。這種方式只適合粗略的查看轉(zhuǎn)子型線是否正確，但是不能驗(yàn)證銑刀是否設(shè)計(jì)正確。為了堅(jiān)持銑刀是否正確，可以在三座標(biāo)檢測儀或者轉(zhuǎn)子測量儀上進(jìn)行檢測。前者是對轉(zhuǎn)子螺旋槽的輪廓進(jìn)行實(shí)體掃描，后者是對轉(zhuǎn)子螺旋槽型線按照輸入的型線坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)點(diǎn)檢測。在對銑完型線的轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢測時(shí)，輸入檢測儀的檢測型線一定要按照預(yù)留量對型線進(jìn)行等距偏移，否則型線在節(jié)圓處會(huì)有錯(cuò)誤，檢測的結(jié)果也是不正確的。 銑完槽的轉(zhuǎn)子經(jīng)過驗(yàn)證合格后，根據(jù)圖紙加工要求對外圓及端面進(jìn)行磨削，主要是軸承位、型線外圓等。軸承位的加工非常重要，這是螺 桿壓縮機(jī)機(jī)頭組裝的基礎(chǔ)，直接影響到壓縮機(jī)的性能。 這些工序完成之后，進(jìn)入轉(zhuǎn)子的高精加工工序 —— 磨槽，轉(zhuǎn)子磨床的出現(xiàn)是轉(zhuǎn)子加工工藝改進(jìn)的里程碑。以 Holoyd 的 TG350E 轉(zhuǎn)子磨床為例，簡單列舉磨削加工轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 17 頁 共 29 頁 磨削精度高，表面粗糙度可達(dá)到 Ra=，嚙合間隙滿足設(shè)計(jì)者的理論要求。間隙越小，螺桿壓縮機(jī)的效率為越高，噪聲越小。一般空氣壓縮機(jī)的要大于制冷壓縮機(jī)，噴油螺桿壓縮機(jī)一般都有一個(gè)零間隙點(diǎn)。 合理的間隙，轉(zhuǎn)子磨床一般都有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化程序， Holroyd 有生產(chǎn)轉(zhuǎn)子的豐富經(jīng)驗(yàn)，這為他們生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子磨床奠定了 雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。 HPMS（ Holroyd Profile Management Software）軟件能夠根據(jù)設(shè)計(jì)者的要求在合理的陰陽轉(zhuǎn)子點(diǎn)上加準(zhǔn)確的間隙。加了間隙的型線被輸入機(jī)床后，機(jī)床會(huì)按照設(shè)定程序加工轉(zhuǎn)子。準(zhǔn)確度高，減少了檢測的工作量；質(zhì)量穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子配對隨機(jī)性高，除去轉(zhuǎn)子外徑的因素，任意陰陽轉(zhuǎn)子都可以配對。 可以深磨削，對于少量或小批量的轉(zhuǎn)子加工，可以節(jié)省轉(zhuǎn)子盤銑刀費(fèi)用的投入。 可以自動(dòng)修整砂輪和平衡砂輪。 用磨削的方法加工轉(zhuǎn)子還有其它優(yōu)點(diǎn)，但因各機(jī)床性能的差異，在此不一一列舉。轉(zhuǎn)子磨床磨削轉(zhuǎn)子的基本 過程是： 用 HPMS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括計(jì)算成型砂輪計(jì)算，加間隙，做檢測數(shù)據(jù)文件，最終生成機(jī)床認(rèn)可的數(shù)據(jù)文件； 輸入數(shù)據(jù)到轉(zhuǎn)子磨床，建立新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件夾，設(shè)置與轉(zhuǎn)子相關(guān)的參數(shù)，保存； 安裝砂輪，按照機(jī)床內(nèi)的砂輪型線修整砂輪，平衡砂輪； 調(diào)整機(jī)床，對機(jī)床進(jìn)行參數(shù)設(shè)置； 編寫轉(zhuǎn)子加工程序； 開始加工轉(zhuǎn)子； 轉(zhuǎn)子加工完成后，進(jìn)行型線檢測，如果檢測的型線與理論誤差有差異，對檢測完的結(jié)果進(jìn)行修正，將修正的轉(zhuǎn)子型線再次輸入轉(zhuǎn)子磨床。反復(fù)，直到轉(zhuǎn)子型線檢測合格，將合格的轉(zhuǎn)子作為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子，用于以后的對砂輪等。 現(xiàn)在，為 了減少加工標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子過程中出現(xiàn)的廢品，一般不采用做標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子的辦法。在轉(zhuǎn)子加工過程中留余量并對型線升級(jí)，在型線最接理論型線的時(shí)候，磨削轉(zhuǎn)子為成品尺寸。這種處理辦法有利于節(jié)省加工時(shí)間，節(jié)省成本，但對操作人員的要求較高，操作人員不但要有熟練的操作技術(shù)，還要理解轉(zhuǎn)子型線的基本要求和基本技術(shù)參數(shù)。 螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子加工是壓縮機(jī)制造中的一個(gè)重要問題，其加工難度大，對精度要求極高。隨著我國對國外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)、消耗和吸收，對螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的加工技術(shù)已經(jīng)逐漸掌握，加工水平已經(jīng)達(dá)到國際同行業(yè)水平。隨著國際壓縮機(jī)相關(guān)行業(yè)在中國注冊中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 18 頁 共 29 頁 公司的逐漸增多，為了減少生產(chǎn)周期，開始將轉(zhuǎn)子的供應(yīng)商從歐洲轉(zhuǎn)移到中國，開始在中國尋求新的供應(yīng)商。轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)在中國將成為一種新的專業(yè)產(chǎn)業(yè)，而不是純粹為了滿足企業(yè)內(nèi)部壓縮機(jī)的組裝使用。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 19 頁 共 29 頁 4 礦用空氣壓縮機(jī)性能測試分析 設(shè)備性能分析 排氣效率的分析 排氣效率指空壓機(jī)的實(shí)際排氣量與額定排氣量之比。為提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率，要求在額定壓力下，空壓機(jī)的排氣效率不低于 90%。在測試的 47臺(tái)空壓機(jī)中，排氣效率大于 90%的有 38臺(tái)，占被測設(shè)備的 %，排 氣效率低于 90%的有 9臺(tái)，主要是 4L型壓縮機(jī)，占被測設(shè)備的 %。 比功率的分析 比功率是評(píng)價(jià)空氣壓縮機(jī)性能好壞的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。比較空氣壓縮機(jī)的比功率，除要求排氣壓力相同外，進(jìn)氣條件、冷卻水入口溫度以及冷卻水耗量也應(yīng)相同，不然便失去可比性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國產(chǎn) L型空氣壓縮機(jī)排氣量在 10~100m3/min，比功率在~ min/m3。根據(jù)《生產(chǎn)礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)》，空氣壓縮機(jī)在額定排氣壓力下，比功率應(yīng)低于 min/m3。而在測試的 47臺(tái)空壓機(jī)中，高于 min/m3有 6臺(tái)，占被測試設(shè)備的 %，有的高達(dá) min/m3。因此，為使排氣效率和比功率都符合要求，加強(qiáng)對設(shè)備的運(yùn)行管理，提高維護(hù)維修質(zhì)量，保證空壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是非常必要的。 性能下降原因及判斷 漏氣 吸排氣閥故障、氣缸故障和填料函不嚴(yán)等造成漏氣 [8]。當(dāng)一級(jí)排氣壓力小于 時(shí)，說明一級(jí)吸排氣閥漏氣（手摸吸氣閥發(fā)熱）或填料漏氣；當(dāng)一級(jí)排氣壓力大于 MPa時(shí)，說明二級(jí)吸排氣閥或活塞漏氣。在所測試的 47臺(tái)設(shè)備中，一級(jí)排氣壓力小于 18臺(tái)，占被測 設(shè)備的 %，大于 7臺(tái)，占 %。漏氣是造成空壓機(jī)排氣量降低的主要原因之一，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)及時(shí)處理。 冷卻效果差 冷卻水量不足、冷卻水質(zhì)不好、入水溫度過高、氣缸冷卻水套結(jié)垢等是造成冷卻效果差的主要原因。冷卻效果差將導(dǎo)致汽缸過熱，排氣溫度過高，使得空氣壓縮機(jī)性能下降。從測試數(shù)據(jù)看，冷卻器中氣體的終溫 (二級(jí)吸氣溫度 )與冷卻水初溫差，在 5~10℃范圍的僅有 5臺(tái)，只占被測空壓機(jī)的 %；冷卻水進(jìn)出口水溫差為 15~20℃的只有 17臺(tái)，中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 20 頁 共 29 頁 占被測空壓機(jī)的 %；冷卻器及一二級(jí)汽缸 出口水溫不應(yīng)超過 40℃僅有 11臺(tái)，占被測空壓機(jī)的 %。因此，加強(qiáng)冷卻，降低能耗，保證空壓機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常必要。 吸、排氣系統(tǒng)阻力過大 空氣過濾器器結(jié)垢、吸排氣閥積垢、吸氣管太長、管徑太小等，都使吸、排氣阻力增大，從而影響空壓機(jī)的吸氣量，增加功率消耗。應(yīng)定期清洗過濾器和吸、排氣閥，正確配置吸氣管道等。 潤滑效果不好 潤滑油壓力超出規(guī)定范圍或油溫過高，則影響空壓機(jī)的潤滑效果，嚴(yán)重時(shí)使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)熱，以致造成故障或引起重大事故。從測試數(shù)據(jù)看，潤滑油壓超過 (~)Mpa范圍的有 24臺(tái)，占被測空壓機(jī)的 %。其中低于 MPa有 9臺(tái)，高于 15臺(tái)。潤滑油溫全部符合要求。因此，應(yīng)加強(qiáng)對齒輪油泵系統(tǒng)的檢查維護(hù)，正確調(diào)整潤滑油壓，確保油質(zhì)、油溫、油壓、油量符合要求。 余隙容積不合理 合理調(diào)整空壓機(jī)的余隙容積，既可以保持較高的容積系數(shù)，增大空壓機(jī)的排氣量，又可以避免活塞與氣缸發(fā)生碰撞事故。因此，應(yīng)提高空壓機(jī)檢修安裝質(zhì)量，使汽缸余隙容積符合要求。 總結(jié) 對空氣壓縮機(jī)測試數(shù)據(jù)的正確分析，是空壓機(jī)性能測試的重要環(huán)節(jié)。要保證分 析的準(zhǔn)確、可靠，則要求測試方案合理和測試方法正確，以保證獲得準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)。對測試數(shù)據(jù)應(yīng)逐個(gè)分析，查找不符合要求的原因，進(jìn)而采取相應(yīng)措施，及時(shí)處理，才能保證空氣壓縮設(shè)備的經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)行。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 21 頁 共 29 頁 5 礦用螺桿式空氣壓縮機(jī)的相關(guān)及邊緣常識(shí) 用戶最關(guān)心的問題 用戶最關(guān)心的問題之一：流量 Q，壓力 P 和電機(jī)功率 KW。 和用戶交流時(shí)說的空壓機(jī)參數(shù)一般就是指這三項(xiàng)指標(biāo)。用戶到底需要多大排氣量 Q和多大壓力 P 的空壓機(jī)，是根據(jù)用戶的用氣設(shè)備的具體耗氣量來定的，太大了是一種浪費(fèi)，太小了不夠用，故而用戶必須根據(jù)自己設(shè) 備的具體情況慎重的選擇型號(hào)。一般計(jì)算用戶設(shè)備的實(shí)際耗氣量，再加 倍左右的富裕系數(shù)就是空壓機(jī)排氣量的選型參數(shù)。確定壓力是不僅要考慮到設(shè)備實(shí)際需要的壓力大小，還要考慮管路上的壓力損失，故而要大一些為好。 國家經(jīng)貿(mào)委于 2021 年 12 月 27 日發(fā)布， 2021 年 4 月 1 日實(shí)施的《中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 JB/T64302021 中的一般用噴油螺桿空氣壓縮機(jī)中，關(guān)于流量 Q、壓力P 和電機(jī)功率 KW 之間的對應(yīng)關(guān)系，有著明確的規(guī)定。 排氣量 Q 指的是空壓機(jī)每分鐘的排氣量，這是一種 習(xí)慣 的說法，實(shí)際上指的是空壓機(jī)進(jìn)口的空氣流量。 比如 LGB10/8 的空壓機(jī)，給用戶交流時(shí)說的就是排氣量是 10m3的空壓機(jī)，實(shí)際上指的是每分鐘吸入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓情況下的 10m3的空氣，換算成 8 公斤時(shí)的實(shí)際流量應(yīng)該是 10247。 8≈ 。也就是說 LGB10/8 在 8 公斤時(shí)的真實(shí)排氣量應(yīng)是 。 吸入量和排氣量的大致?lián)Q算公式 [9]是： Q 高壓流量≈ Q 進(jìn)口流量（排氣量）247。 P 排氣壓力 最科學(xué)的說法應(yīng)是空壓機(jī)的容積流量，也即轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈空壓機(jī)的排氣量是多少，這是衡量機(jī)頭優(yōu)劣機(jī)頭大小的一個(gè)硬指標(biāo)。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是每分鐘的排氣量，這樣就會(huì)給一些 不法廠商提供了空子可鉆，同樣是 10m3的空壓機(jī)，好的空壓機(jī)主機(jī)一分鐘轉(zhuǎn) 2960 轉(zhuǎn)就可以實(shí)現(xiàn) 10m3的排氣量，差的空壓機(jī)主機(jī)一分鐘要實(shí)現(xiàn) 10m3的排氣量轉(zhuǎn)子就得轉(zhuǎn)到 5000 轉(zhuǎn)以上。這樣一對比，同樣是 10m3排氣量的空壓機(jī)，其差別有多大。毋庸置疑， 5000 多轉(zhuǎn)的空壓機(jī)軸承的壽命，噪音和節(jié)能性，穩(wěn)定性肯定不如 2960 轉(zhuǎn)的空壓機(jī)（轉(zhuǎn)速越低越可靠，傻子都知道）。 壓力 P 是兆帕 MPa 10 倍即是通常說的公斤壓力，如 即是 8 公斤壓力。 JB/T64302021，只有 、 、 和 四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁 共 29 頁 一些品牌的空壓機(jī)打出 、 ，逃避國家監(jiān)督，聲稱我們非標(biāo)的，不適合套用中國的國家標(biāo)準(zhǔn)，比如英格索蘭、阿特拉斯、壽力。 電機(jī)功率 KW 在我們國家是有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的。國內(nèi)的電網(wǎng)是 50H2的，國外的是 60H2的。故而不論什么品牌的空壓機(jī)在中國大陸用的，他們配套的電機(jī)都是符合國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)的。 空壓機(jī)常用的電機(jī)功率是： 、 22KW、 37KW、 55KW、 90KW、 110KW、132KW、 250KW 等主力機(jī)型。 Q、 P 和 KW 數(shù)必須確定其 中兩個(gè)，否則沒法給客戶談，更無法報(bào)價(jià)，因?yàn)橥瑯优艢饬?，不同的壓力的空壓機(jī)價(jià)格是不一樣的，甚至相差特別的大。 用戶最關(guān)心的問題之二：穩(wěn)定性、噪聲、節(jié)能與否。 螺桿壓縮機(jī)的性能和可靠性 80%取決于主機(jī)，所以機(jī)頭的優(yōu)劣對空壓機(jī)的性能起著決定性的作用。 穩(wěn)定性 就是指使用可靠性，也即是容易壞不容易壞的意思。 機(jī)頭的壽命是由軸承決定的，全世界的機(jī)頭軸承都是瑞典 SKF 的，故而機(jī)頭的壽命好不好，就看陽轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高低和軸承受力與否了。 轉(zhuǎn)速越低越可靠，傻子都知道，一講轉(zhuǎn)速用戶就明白了（已有專述，在此不細(xì)講）。 空壓機(jī)的噪聲等 級(jí) dB 在 JB/T64302021 中也有詳細(xì)的規(guī)定，針對不同功率的空壓機(jī)都有相應(yīng)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。 螺桿空壓機(jī)的噪聲主要來源于機(jī)頭，轉(zhuǎn)速越高的機(jī)頭、噪聲越大，這源于空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的噪音越大。 節(jié)能： GB191532021 對每個(gè)功率對應(yīng)的空壓機(jī)有著明確而詳細(xì)的規(guī)定，這是由國際質(zhì)檢總局和國家標(biāo)準(zhǔn)委于 2021 年 4 月 8 日聯(lián)合發(fā)布，于 2021 年 12 月 1 日實(shí)施的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 儲(chǔ)氣罐 從空壓機(jī)出來的有一定壓力的空氣一般都是先進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，顧名思義，儲(chǔ)氣罐即是儲(chǔ)存有一定壓力空氣的罐子。儲(chǔ)氣罐的材質(zhì)為 Q235， 的壁厚 d=8mm， 的壁厚 d=10mm。罐子的高度 H 和直徑 D 都有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。儲(chǔ)氣罐屬于耐高壓容器，必須有國家認(rèn)可的壓力容器制造資質(zhì)方可制造。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 23 頁 共 29 頁 儲(chǔ)氣罐的選型老原則：容積 V≥ Q/10 儲(chǔ)氣罐選型新原則≥ Q/5 這里的 Q 是指配套的空壓機(jī)的排氣量。舉例： 10m179。的空壓機(jī)容積 V 應(yīng)配 10/5=2m179。的儲(chǔ)氣罐， 6m179。的空壓機(jī)應(yīng)配≥ 6/5= 即 179。的儲(chǔ)氣罐。 常用的儲(chǔ)氣罐有 1m3 2m3 ， 3m3 4m3 10m3 常用的儲(chǔ)氣罐的壓力有 ， 兩種。 C 是儲(chǔ)氣罐（ chu qi guan）的第一個(gè)字母，是開山儲(chǔ)氣罐的代號(hào)， C2/8 是表示 2m3， 、8Kg 的儲(chǔ)氣罐。儲(chǔ)氣罐有歷史和臥式之分。進(jìn)排氣口有法蘭和螺紋之分。儲(chǔ)氣罐上面有安全閥和壓力表，都需要定期檢修。每只儲(chǔ)氣罐都有唯一的編號(hào)和唯一的質(zhì)保書和合格證。儲(chǔ)氣罐必須由當(dāng)?shù)刭|(zhì)檢部門頒發(fā)的≤壓力容器使用許可證≥方可使用。儲(chǔ)氣罐應(yīng)定期年檢。