공기 압축기의 일반적인 윤활 방법의 간략한 소개

공기 압축기 유형 다양성, 사용의 넓은 범위 및 공기 압축기의 다른 유형, 윤활 요구 사항은 크게 다릅니다. 공기 압축기 부품에서 윤활유는 마모, 밀봉, 냉각, 윤활유의 점도 및 첨가제와 공기의 반응에 대한 공기의 영향을 최소화하고 부식을 방지하는 역할을합니다.

현재 많은 종류의 공기 압축기가 있지만 공기 압축기의 종류에 관계없이 윤활 시스템 구조 및 기능이 유사합니다. 이 논문은 주로 일반적으로 사용되는 왕복 공기 압축기, 스크류 공기 압축기, 원심 공기 압축기 윤활 시스템 및 이러한 세 가지 유형의 공기 압축기 윤활 시스템과 유사한 또는 가까운 구조 및 원리에 공기 압축기 윤활 시스템의 다른 유형에 대해 설명합니다.

공기 압축기가 산업 분야에서 사용될 때, 압축 공기는 사용 요구 사항에 따라 다릅니다. 하나는 윤활유와 접촉하고 다른 하나는 공기가 압축 될 때 윤활유와 접촉하지 않습니다. 주로 원심 공기 압축기에는 오일이없는 스크류 압축기와 오일이없는 왕복 공기 압축기가 포함됩니다. 이 두 구조는 오일 함유 압축 공기 압축기와 다릅니다. 공기 압축기 윤활을 고려할 때 압축 공기가 온도 상승을 일으킨다는 것을 인식해야합니다. 압축 공기가 많을수록 최종 온도가 높아집니다. 필요한 배기 압력이 높을 때, 압축 공기는 압축을 위해 2 개 이상의 스테이지로 분할될 것이다. 공기는 온도를 제한하기 위해 인접한 두 단계 사이에서 냉각됩니다. 적절한 수준에서이 방법은 공기 압축기의 효율을 향상시키고 다양한 공기 압축기의 구조에 반영되는 도달 온도 범위에 해당하는 전력 손실을 줄입니다.

실제 작업에서 공기 압축기 윤활의 기본 작업은 반대 마찰 표면 사이에 형성된 액체 층을 사용하여 공기 압축기의 움직이는 부분의 마찰을 줄이고 마찰 표면의 전력 소비를 줄이며 또한 역할을 수행하는 것입니다 압축 공기의 작업 볼륨을 밀봉합니다. 효과. 다른 구조 유형의 공기 압축기는 작업 조건 및 윤활 특성으로 인해 윤활유의 품질과 성능에 대한 요구 사항이 다릅니다.

1. 공기 압축기의 윤활 시스템

왕복 공기 압축기의 윤활 시스템은 압축 공기와 직접 접촉하는 부품의 내부 윤활 및 압축 공기와 접촉하지 않는 부품의 외부 윤활 시스템의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 내부 윤활 시스템은 주로 실린더 내부의 윤활, 밀봉, 녹 방지 및 부식 방지를 의미합니다. 외부 윤활 시스템은 움직이는 부품의 윤활 및 냉각입니다. 일반적으로 대용량 압축기, 고압 압축기 및 크로스 헤드가있는 압축기에서 내부 윤활 시스템 및 외부 윤활 시스템은 각각 적합한 내부 오일과 외부 오일을 사용하여 독립적입니다. 소형 비 크로스 헤드 압축기에서는 움직이는 부품의 윤활 시스템도 실린더 내부를 윤활하는 데 사용되며 내부 및 외부 윤활이 일반적입니다.

1. 실린더 내부 부품의 윤활

왕복 압축기에서, 실린더가 크랭크케이스에 개방되어 있는 경우를 제외하고, 일반적으로 오일은 기계적 강제 윤활기를 사용하여 하나 이상의 지점에서 실린더 벽에 적용된다. 어떤 경우에는 흡입 밸브 챔버에 추가 오일을 추가하여 실린더에 오일이 보충됩니다. 일부 작은 보어, 고압 다단 압축기 실린더의 경우 흡입 밸브 공동 오일에만 적용됩니다. 크랭크 케이스에 개방되지 않은 실린더의 경우, 실린더에 추가된 오일은 본질적으로 압축 공기에 의해 수행되고 배기 배관, 배관 및 공기 저장소와 같은 다른 시스템 구성 요소에 수집된다. 크랭크 케이스에 열려있는 실린더는 오일 풀에서 커넥팅로드와 크랭크의 오목 볼록 부분을 통해 오일을 운반하여 윤활을 위해 던집니다. 이 스플래시 윤활 방법을 사용할 때 피스톤에는 실린더가 너무 많은 윤활유를 공급하는 것을 방지하기 위해 자동차 엔진과 유사한 오일 제어 링이 있습니다.

압축기는 윤활이 거의 필요하지 않거나 필요한 윤활유의 양은 일반적으로 밸브로의 인접한 실린더 벽 확산 또는 미스트 형태의 밸브로의 공기 흐름에 의해 매우 적습니다. 그러나, 공기 압축기 입구가 매우 습한 경우, 흡입 밸브 챔버에 연결된 강제 윤활기에 의해 추가적인 윤활을 제공하는 것이 때때로 필요하다. 밸브 제어기는 언로더 밸브와 같이 밸브를 개방 또는 폐쇄로 유지하기 위해 일부 유형의 압력 조절 시스템에 사용된다. 금속 피스톤로드 씰이 이중 작동 기계에 사용될 때 씰 홈은 힘에 의해 윤활됩니다. 비금속 시일이 사용되는 경우, 밀봉 홈은 압축기 실린더의 오일로 적절하게 윤활되며, 경우에 따라 기계식 강제 윤활기가 사용됩니다.

2. 외부 윤활 (움직이는 윤활)

실제로 모든 왕복 압축기는 오일을 사용하여 압축기 바닥에있는 오일 섬프에서 작동 부품을 윤활합니다. 베어링, 크로스 헤드 및 열린 크랭크 케이스가있는 실린더의 오일은 중력으로 인해 오일 풀로 다시 흐릅니다. 그러나, 오일 섬프 내의 오일을 각각의 윤활 부품으로 전달하기 위해, 다양한 방법 또는 이들 방법의 조합이 사용된다.

윤활 부품으로의 오일 분배는 모두 스플래싱에 의해 이루어질 수 있다. 그렇다면, 하나 이상의 컵 또는 커넥팅로드의 일부가 오일에 잠겨서 오일을 위로 운반하고 윤활되도록 내부로 던집니다. 많은 수평 압축기는 베어링과 크로스 헤드를 윤활하는 오버플로 윤활 시스템입니다. 오일은 곡선 컵의 디스크에 의해 오일 풀에서 가져온 다음 오일 스크레이퍼로 긁습니다. 오일은 오일 통로를 통해 베어링으로 도입되거나 또는 스텝 흐름 방식으로 베어링 표면으로 흐른다. 펌프는 오일 풀에서 오일을 펌핑하고 메인 베어링과 커넥팅로드 베어링을 특정 압력으로 전달한 다음 토글 핀 베어링 (슬리브) 과 크로스 헤드로 들어가 천공 된 오일 통로를 통해 윤활합니다.

3. 왕복 압축기의 윤활에 영향을 미치는 요인

먼저 실린더 구성 요소의 윤활 요소를 살펴 보겠습니다. 압축기 실린더의 작동 온도는 오일의 점도, 산화 및 증착 형성에 영향을 미치는 매우 중요한 요소입니다. 윤활유의 점도가 고온에서 감소하기 때문에, 작동 온도가 높을 때, 적합한 윤활 필름을 유지하기 위해 더 높은 점도의 오일을 사용할 필요가 있다. 배기 밸브, 밸브 공동 및 파이프의 얇은 오일 필름은 접촉하는 뜨거운 금속 표면에 의해 가열되며 실린더에서 배출되는 압축 가스에 의해 지속적으로 퍼지됩니다. 이것은 매우 심각한 산화 조건이므로 모든 압축기 오일은 어느 정도의 산화가있을 것이며 산화 정도는 그들이 경험하는 조건과이 화학 반응에 저항하는 능력에 달려 있습니다.

윤활유의 산화는 점진적이며 초기에 형성된 산화 생성물은 오일에 용해되지만 산화가 진행됨에 따라 오일에 불용성이되어 주로 배기 밸브 및 배기 파이프에 침전됩니다. 이들은 가장 인기있는 부품입니다. 추가 베이킹 후, 이러한 침전물은 높은 탄소 함량을 갖는 물질로 변형될 것이다. 이러한 퇴적물은 밸브 시트 씰을 방해하여 뜨거운 고압 가스가 실린더로 다시 누출되도록합니다. 이 고온 가스는 공기 흡입의 흡입을 가열하여 압축 및 배출 온도 상승이 시작될 때, 이러한 재압축 공정은 감소된 효율 및 유동 감소를 초래할 것이다. 주어진 누설율에 대해 온도가 더 높은 값으로 평형에 도달하는 경향이 있지만, 이 효과는 각각의 스트로크에서 발생하기 때문에 누적된다. 침전물은 또한 매끄러운 배기 통로에 영향을 미치고 실린더 배기 압력을 증가시키고 배기 압력이 증가함에 따라 온도도 증가합니다. 이 효과에 의해 야기되는 비정상적으로 높은 배기 가스 온도는 오일이 더 빨리 산화되게 하여, 침전물의 추가 축적 및 추가 온도 상승을 촉진한다. 이 사이클은 적절한 조치를 취하지 않으면 결국 화재 또는 폭발로 이어질 수 있습니다.

압축 공기는 종종 다양한 오염 물질을 가지고 있으며, 단단한 입자는 실린더 표면에 연마 마모를 형성하고 피스톤 링 및 밸브 시트 문제를 방해합니다. 일부 오염 물질은 오일 산화에 촉매 효과가 있으며 일부 동반 된 화학 물질은 오일과 직접 반응하여 침전물을 형성 할 수 있습니다. 고체 침전물은 오일 윤활된 표면에 부착되고 배기 밸브 및 배기 통로의 증착 축적에 기여한다. 많은 경우에, 압축기에서 발견되는 퇴적물은 주로 오염물질과 오일의 산화에 의해 형성된 소량의 탄소질 물질이다. 이러한 유형의 오염 물질이 발견되면 압축기의 흡입 끝에있는 가스 필터를 개선해야합니다. 압축기 실린더에 첨가된 윤활유는 산화될 것이다. 실린더에 공급되는 대부분의 오일은 결국 배기 밸브를 통해 실린더를 떠날 것이며 배기 밸브의 온도가 가장 높습니다. 따라서 실린더에 공급되는 윤활유를 최소 수준으로 유지하면 이러한 부품의 침전물 형성을 최소화하고 너무 많은 윤활유를 하류 장비에 가져올 수있는 숨겨진 위험을 줄일 수 있습니다.

둘째, 물 분자가 윤활 시스템에 미치는 영향. 공기 중의 물은 압축 공기와 함께 매우 빠른 속도로 압축기의 실린더로 들어갑니다. 특히 실린더가 무부하 기간 동안 공기 이슬점 아래로 냉각되면 실린더에서 공기 응축이 발생하고 형성된 물은 금속 표면의 오일 필름을 대체하여 녹을 수 있습니다. 각각의 공회전 기간 동안 형성된 녹의 양은 작을 수 있고 다음에 압축기가 시동될 때 마모될 수 있지만, 시간이 지남에 따라 이러한 공정은 과도한 마모를 초래할 수 있다. 또한, 녹은 또한 오일 산화를 촉진 할 것이고, 녹 입자는 침전물의 형성을 가속화 할 것입니다. 이러한 가능성이 존재한다면, 우수한 녹 방지 능력을 갖는 오일 및 금속 표면에 부착될 수 있는 첨가제의 사용에 의해 강화된 오일을 사용하는 것이 고려되어야 한다. 이러한 유형의 오일은 압축기가 언로드 될 때 습기 및 기타 액체가 금속 표면과 접촉 할 가능성을 줄이는 데 도움이됩니다.

셋째, 작동 부품의 윤활에 영향을 미치는 요인. 일반적으로 압축기 베어링의 윤활에 영향을 미치는 요인은 부하, 속도, 온도 및 물과 오염 물질의 존재입니다. 작동 중 적절한 윤활에 대한 주요 요구 사항은 사용 된 윤활유가 작동 온도에서 적절한 점도를 갖는다는 것입니다. 압축기 크랭크 케이스에서 순환하는 대부분의 오일은 미세한 비드 또는 오일 미스트로 튀거나 회전 부품에 의해 던져집니다. 따라서 오일 산화의 속도와 정도는 작동 조건과이 화학적 변화에 저항하는 오일의 능력에 달려 있습니다. 압축기 실린더, 배기 밸브 및 배기 파이프에 비해 크랭크 케이스의 오일 산화 조건은 미미합니다. 그러나 실린더 오일은 지속적으로 보충해야하며 크랭크 케이스의 오일은 몇 시간 동안 작동 할 수 있습니다.

2. 스크류 공기 압축기 윤활 시스템

스크류 공기 압축기는 단일 로터와 이중 로터의 두 가지 디자인 형태를 가지고 있으며, 윤활유와 압축 공기 접촉 및 비접촉의 두 종류의 구조가 있습니다.

트윈 로터 스크류 공기 압축기에는 두 가지 구조 형태가 있습니다. 오일로 채워진 홍수 윤활 유형에서 윤활유는 공기 또는 가스가 압축 될 때 발생하는 열을 흡수하기 위해 실린더에 주입됩니다. 윤활유는 또한 로터들 사이에서 밀봉 역할을 할 수 있다. 실린더는 로터의 오일에 의해 윤활되기 때문에 기계에는 동기 기어가 없으므로 오일 온도를 제어하기위한 외부 순환 시스템이 필요하며 압축 공기 또는 가스 오일의 배출에 혼합 된 오일 제거 시스템의 필요성이 필요합니다. 이 공기 압축기에서 기어 및 베어링 외에도 오일 윤활이 필요하며 윤활유는 로터의 접촉 표면을 윤활하므로 가스 누출, 윤활 씰의 사용을 최소화해야합니다.

건식 스크류 공기 압축기에서는 공기 공동에 오일이 주어지지 않으며 압축기 오일이 압축 공기와 접촉하지 않으며 베어링, 동기 기어 및 변속기 메커니즘 만 윤활됩니다. 로터가 윤활되지 않기 때문에 로터 사이의 상호 접촉을 유지하기 위해 동기 기어가 필요합니다. 이 압축기는 기름이없는 공기와 가스를 제공하는 데 사용됩니다. 그러나, 로터들 사이에 오일 밀봉이 없기 때문에, 작동 속도는 가스 누설을 최소화하기 위해 비교적 높아야 하며, 일반적으로 실린더의 수냉 및 로터 베어링의 오일 냉각을 필요로 한다. 건식 스크류 공기 압축기는 기어 및 베어링의 주요 부품을 윤활해야하기 때문에 저널 베어링은 일반 방사형 슬라이딩 베어링 또는 롤링 베어링이 될 수 있으며 추력 베어링은 틸팅 패드 베어링 또는 각도 접촉 롤링 베어링이 될 수 있으며 기어는 정밀입니다. 직선 치아 또는 헬리컬 치아 기어 절단.

단일 스크류 공기 압축기는 톱니 바퀴가 달린 원추형 나사입니다. 기어 톱니는 나사산 공동을 스윕하여 공기가 상향 감소 공간을 통해 압축되도록합니다. 톱니 모양의 스타 휠은 주로 휠에 작용하는 응력을 흡수하고 스크류 캐비티의 측면에 접촉하는 데 사용됩니다. 윤활유는 윤활, 냉각 및 밀봉의 역할을하기 위해 케이싱에 주입되며 그 구조와 기능은 기본적으로 트윈 스크류 공기 압축기와 동일합니다.

오일 함유 스크류 공기 압축기가 윤활유를 선택하면 작업 조건이 비교적 가혹합니다. 윤활유는 압축기 실린더에서 더 높은 순환 속도로 반복적으로 가열 및 냉각되기 때문에 산화와 접촉 영역이 크게 증가합니다. 열 강도가 높고 냉각기의 구리, 철 및 기타 금속에 의해 지속적으로 촉매되며 오일은 산화되기 쉽고 열화됩니다. 혼합 된 응축수는 윤활유를 유화시키고 미립자 불순물, 부유 된 먼지 및 흡수 된 부식성 가스는 오일의 노화를 가속화합니다. 그런 다음 오일의 우수한 산화 안정성, 적절한 점도 및 유화 방지는 효과적인 냉각, 밀봉, 부식 방지 및 윤활을 보장합니다. 동시에, 압축기 오일이 압축 공기에서 좋은 분리 및 회수를 얻으려면 비 휘발성 오일을 선택해야합니다. 또한, 윤활유가 오일 분리기에 들어갈 때, 생성된 오일 폼은 오일 분리 요소가 오일에 심각하게 침지되어 저항이 증가하여 압축기의 내부 과부하가 발생하고 연료 소비가 증가합니다. 따라서, 압축기 오일은 또한 좋은 거품 방지 있어야합니다. 섹스.

3. 원심 공기 압축기 윤활

원심 공기 압축기에서 멀티 블레이드 로터는 케이싱에서 고속으로 회전하고 임펠러 블레이드 사이에 둘러싸인 공기 또는 가스는 가속되어 바깥쪽으로 던져집니다. 공기가 블레이드의 끝을 떠날 때 압력이 증가하고 속도가 빠르며 디퓨저 링에 들어갑니다. 디퓨저 링에서, 가스 흐름 방향의 면적 증가는 속도의 감소 및 압력의 증가를 야기한다. 그 후, 공기는 나선형 껍질로 들어가고 공기 흐름 방향의 영역이 다시 증가하여 속도가 더 낮아지고 압력이 증가합니다. 베인을 통한 공기의 외측 흐름의 결과로서, 입구 압력이 떨어지고 공기가 압축기로 유입된다. 압축 공기의 압력이 증가함에 따라 흐름이 커지고 임펠러의 속도가 증가합니다. 원심 공기 압축기는 작업 조건의 요구 사항을 충족하기 위해 3, 4 또는 더 높은 수준에 도달하는 압력을 가하고 속도를 높이기 위해 여러 임펠러가 필요합니다. 따라서 원심 공기 압축기는 압축기의 움직이는 부분을 윤활하고 냉각하기 위해 특수 윤활 오일 스테이션이 필요합니다.

원심 공기 압축기의 베어링과 기어는 윤활해야하지만 공기와 접촉하는 임펠러 및 케이싱은 윤활 될 필요가 없습니다. 따라서, 생성된 압축 공기는 오일이 없다. 오일 필름 씰, 접촉 씰 및 비접촉 씰은 압축기에 사용되며 윤활유와 접촉하는 씰에는 오일을 공급하고 윤활기로 냉각하여 밀봉 효과를 높여야합니다.

압축기가 작동 중일 때 윤활유 스테이션과 냉각 시스템이 먼저 시작됩니다. 플런저 펌프는 윤활 및 냉각을 위해 오일 스테이션에서 윤활유를 압축기의 이동 부품으로 주입 한 다음 열 교환 장치를 통해 작동 후 고온 윤활유가 냉각됩니다., 그리고 마지막으로 윤활 오일 스테이션으로 돌아가 사이클을 형성하십시오.

원심 공기 압축기의 임펠러가 고속으로 움직일 때 축 방향 추력과 방사형 추력을 생성합니다. 축방향 추력의 경우, 추력 베어링은 일반적으로 하중의 전부 또는 일부를 지지하고 케이싱 내에 임펠러를 정확하게 위치시키는데 사용된다. 스러스트 베어링은 일반적으로 각도 접촉 볼 베어링, 환형 스러스트 베어링, 고정 및 틸팅 패드 베어링입니다. 압축기의 메인 샤프트 베어링은 일반적으로 방사형 슬라이딩 베어링이지만 때로는 롤링 베어링도 사용됩니다. 방사형 슬라이딩 베어링에는 추력 링, 고정 신발 및 틸팅 패드 베어링이 포함되며 모두 오일로 윤활됩니다. 속도 증가 기어 세트에 의해 구동되는 압축기에 대해, 동일한 시스템으로 구동 기어 및 하나 이상의 베어링을 윤활하고, 메인 드라이브의 오일 펌프를 통해 베어링 윤활 시스템으로부터 압력 순환 오일을 제공하는 것이 가능하다. 원심 공기 압축기의 고속으로 인해 녹 방지 및 산화 방지 첨가제를 함유 한 합성 오일이 종종 사용됩니다. 일부 기어 드라이브의 피치 라인 속도는 특히 기어 분할 샤프트의 고압 압축에서 매우 높습니다. 기어 메쉬의 입구 전단 열을 줄이기 위해 윤활유의 점도를 제한해야합니다.

4. 공기 압축기 의 윤활 시스템의 관리 및 유지 보수

현재 산업에서 사용되는 많은 유형의 공기 압축기가 있습니다. 다양한 유형의 공기 압축기의 구조가 다르지만 윤활 시스템 용 윤활유의 선택은 먼저 압축의 안전하고 정상적인 작동을 보장해야하며 윤활유를 합리적으로 선택하면 에너지를 절약하고 환경을 보호 할 수 있습니다.

1. 압축기 오일의 합리적인 선택

이 점은 장비의 수명을 연장하고 장비 작동의 신뢰성을 향상 시키며 사고의 발생을 방지하는 데 도움이되므로 매우 신중해야합니다.

압축기 오일의 품질 선택은 주로 점도 매개 변수입니다. 점도의 선택은 압축기의 유형, 전력, 오일 공급 방법 및 작업 조건 (출구 온도 및 압력) 뿐만 아니라 겨울과 여름의 온도 변화와 관련이 있습니다. 오일의 점도는 윤활 부분에 오일 필름을 형성하는 데 필요하며 동시에 윤활, 마찰 감소, 밀봉, 냉각 및 부식 방지의 역할을합니다. 일반적으로 압축기 오일의 선택은 압축기의 성능 및 작동 조건을 충족시키는 것입니다.

2. 석유 공급 및 오일 교환 표시기의 올바른 제어

압축기에 공급되는 윤활유의 양은 윤활 및 냉각을 보장하기 위해 최소화되어야합니다. 과도한 오일 공급은 실린더의 탄소 침전물을 증가시키고, 밸브를 단단히 닫지 않게하고, 압축 효율을 줄이며, 심지어 연소, 폭발 및 윤활유 낭비를 유발합니다. 너무 적은 오일 공급으로 인해 윤활 및 냉각 효과가 만족스럽지 않아 압축기가 과열되고 기계적 마모가 증가합니다. 따라서 압축기의 압력, 변위 및 속도뿐만 아니라 윤활 방법 및 오일의 점도에 따라 오일 공급을 올바르게 제어해야합니다. 일반적으로, 덩어리 오일 필름없이 실린더를 포괄적으로 커버해야하며 합리적인 오일 공급 조건을 달성하기 위해 실린더의 바닥에서 흘러 나오지 않아야합니다.

압축기의 오일 교환 기간은 압축기의 구조로 형성되어야하며 유량, 작동 조건, 윤활 방법 및 윤활유 품질이 다릅니다. 그것은 사용 중 오일의 품질과 성능의 변화에 따라 결정될 수 있습니다.