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2014年暖通工程師《專業(yè)知識》冷凍機的潤滑特點

更新時間:2014-01-02 16:50:39 來源:|0 瀏覽0收藏0

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摘要 2014年暖通工程師《專業(yè)知識》冷凍機的潤滑特點

  冷凍機的潤滑特點

  冷凍機是指壓縮制冷方式所采用的壓縮機,因其使用條件和壓縮工作介質(zhì)的不同,它不同于一般的空氣壓縮機。按冷凍機結(jié)構(gòu)和工作原理上的差別,它與空氣壓縮機類似,也可分為活塞式、螺桿式、離心式等幾種不同形式。冷凍機是壓縮制冷設(shè)備中最重要的組成部分之一。

  冷凍機的工作介質(zhì)即為制冷系統(tǒng)中擔負著傳遞熱量任務(wù)的制冷劑,常用的制冷劑有:氟里昂、氨、溴化鋰、氯甲烷等,其中氟里昂按其氣化溫度及化學(xué)分子式的不同有氟11(r-11)、氟12(r-12)、氟13(r-13)、氟21(r-21)、氟22(r-22)、氟113(r-113)、氟114(r-114)、氟142(r-142)等多種。上述制冷劑可分別用于低壓(冷凝壓力小于0.3-0.3mpa)高溫(蒸發(fā)溫度大于0℃)、中壓(冷凝壓力1-2mpa)中溫(蒸發(fā)溫度0―-50℃)及高壓(冷凝壓力大于2mpa)低溫(蒸發(fā)溫度小于-50℃)的制冷系統(tǒng)里。

  冷凍機潤滑的特點

  1、活塞式冷凍機

  在活塞式冷凍機中,需要潤滑的摩擦部位有:活塞與氣缸的壁面;連桿大頭軸瓦與曲柄銷;連桿小頭軸瓦與活塞銷;活塞銷與活塞銷座;前后滑動軸承的軸瓦和主軸頸以及主軸軸封的靜動摩擦密封面等。

  在小型低速冷凍機中最簡單的潤滑方式是飛濺潤滑,即在冷凍機的曲軸箱內(nèi),借助于曲軸的連桿大頭的回轉(zhuǎn)攪動油面,將潤滑油甩到摩擦表面使之潤滑,但對有些摩擦表面潤滑油難以達到,潤滑不充分,易造成大的摩擦和磨損,故這種潤滑方式可靠性差,已很少單獨采用。

  在新、老系列的冷凍機中大多采用著強制性循環(huán)潤滑,即利用油泵將油強制輸送到各潤滑點?;钊嚼鋬鰴C的潤滑多為內(nèi)傳動系統(tǒng),即潤滑系統(tǒng)不單獨設(shè)立油箱和油泵站,而是采用冷凍機的曲軸箱兼作潤滑油箱,專門的潤滑泵與曲軸的一端相連,潤滑裝置與冷凍機構(gòu)成了一個整體。

  油泵經(jīng)孔為0.28-0.154mm的篩網(wǎng)式粗濾器從曲軸箱中吸油,而后經(jīng)過濾精度為10-20μm的紙質(zhì)或粉末冶金式的精細濾油器將冷凍機潤滑油壓出,一路潤滑油被送到曲軸的前端,潤滑軸封、前主軸承、曲柄銷及連桿小頭,另一路壓力油進到曲軸的后端,潤滑后主軸承、曲柄銷及連桿小頭,此外該壓力油還同時被送到油分配閥,用于控制能量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。潤滑系統(tǒng)中還應(yīng)帶有壓力表、調(diào)壓閥等必備元件,調(diào)壓閥用于調(diào)節(jié)潤滑油的壓力并可使多余的潤滑油流回曲軸箱。在該系統(tǒng)中氣缸面是利用連桿小頭擠出的油和連桿大頭甩出的油實現(xiàn)摩擦面的潤滑。

  冷凍機中所采用的潤滑泵通常有外嚙合齒輪式油泵、內(nèi)嚙合齒輪式油泵(俗稱月牙泵)和擺線轉(zhuǎn)子式油泵(俗稱梅花泵)等3種。對于外嚙合齒輪泵吸壓油口的位置確定后,泵的旋轉(zhuǎn)方向是一定的,不可逆轉(zhuǎn),對全封閉和半封閉式冷凍機,因冷凍機機殼與電動機機殼連成一體,從外部難以辨別泵的轉(zhuǎn)向,容易造成齒輪泵轉(zhuǎn)向的錯誤而使?jié)櫥ъ`,故外嚙合齒輪泵在冷凍機中較少應(yīng)用。對內(nèi)嚙合齒輪泵而言,月牙體(分開吸、壓油腔,保證內(nèi)外齒輪頂密封的構(gòu)件)可做成具有自動定位的結(jié)構(gòu),不論齒輪的旋轉(zhuǎn)方向如何都不改變吸、壓油口的位置,故對油泵的轉(zhuǎn)向無限制,因此在新系列封閉和半封閉式冷凍機中廣為應(yīng)用。擺線轉(zhuǎn)子泵與內(nèi)嚙合齒輪泵類似,也可做到對泵的旋轉(zhuǎn)方向無限制,此外擺線轉(zhuǎn)子泵齒形簡單,加工容易,結(jié)構(gòu)緊湊,在冷凍機中有著廣闊的應(yīng)用前景。

  2、螺桿式冷凍機

  螺桿式冷凍機的潤滑部位有:凸凹螺桿(亦稱陰陽轉(zhuǎn)子)的轉(zhuǎn)動嚙合部;轉(zhuǎn)動的螺桿與殼體的相對滑動表面;螺桿前后的滑動軸承;主動螺桿的平衡活塞及軸端的機械密封摩擦面。在上述潤滑部位均開有與壓力油相通的油口。在能量調(diào)節(jié)閥上或殼體上開設(shè)的大小不同、相隔一定距離的油孔可使?jié)櫥瑝毫τ椭苯訃娚涞睫D(zhuǎn)子上,即可冷卻潤滑轉(zhuǎn)子和殼體,又可對運動部位的間隙進行密封,以減少被壓縮氣體的泄漏,并降低運轉(zhuǎn)噪聲。

  由于調(diào)壓閥調(diào)節(jié)的潤滑油的壓力通常比冷凝壓力高0.2-0.3mpa,潤滑油量可相當于冷凍機輸氣量的1%-2%。潤滑泵可直接用轉(zhuǎn)子本身驅(qū)動,也可做成外傳動式的。通常都將油分離器作為潤滑系統(tǒng)的油箱。目前應(yīng)用較廣的是離心―重力型和填料―重力型的油分離器。

  此外在螺桿式冷凍機中也多采用二級油分離器,二級油分離器分離出的潤滑油可利用吸、排氣壓差不經(jīng)油泵直接被壓送到吸氣腔,對軸承、平衡活塞等處進行潤滑。在該種潤滑系統(tǒng)中普遍采用著列管式油冷卻器,使油溫保持在20-50℃,冷卻介質(zhì)可用水或冷凍機自身的制冷劑來蒸發(fā)冷卻潤滑油。潤滑系統(tǒng)中的精過濾器的進出口壓差不應(yīng)超過0.1mpa,否則應(yīng)清洗或更換濾芯。

  3、離心式冷凍機

  離心式冷凍機的主要潤滑部位是增速齒輪、主軸承及軸端的機械密封。通常齒輪箱可兼做潤滑油箱,其中裝有電加熱器可對潤滑油進行預(yù)熱,油泵用于將油抽送到專設(shè)的高位油箱,再由高位油箱把油引到所需的潤滑部位,該種方式可防止油泵供油系統(tǒng)突然故障或冷凍機突然斷電停機時,油泵無油供給而冷凍機仍保持運轉(zhuǎn)或借慣性繼續(xù)高速回轉(zhuǎn),因無潤滑而造成設(shè)備摩擦部位的“燒傷”或“咬合”事故。

  冷凍機潤滑油的選用

  鑒于冷凍機特殊的工作性質(zhì),對起潤滑介質(zhì)也提出了某些相應(yīng)的具體要求,為此而研制了專用冷凍機潤滑油。

  在選用潤滑油時,應(yīng)根據(jù)冷凍機的型式、所用制冷劑的類型及其蒸發(fā)溫度、以及冷凍機的具體工作條件(如速度高低、負荷大小、工作環(huán)境等)加以綜合分析比較,以便確定冷凍機潤滑油的具體規(guī)格或牌號。

  對小型低速(平均線速度小于2m/s)雙缸活塞式冷凍機可選用n15或n22號冷凍機油,對大、中型高速(平均速度大于3m/s)多缸活塞式冷凍機可選用n32或n46的冷凍機油,對排氣溫度高、負荷重,使用條件特別惡劣的活塞式冷凍機可選用n68的冷凍機油;對噴油潤滑的螺桿式冷凍機可選用n32、或n46冷凍機油;對小型干式(非噴油潤滑)螺桿式冷凍機和離心式冷凍機,因潤滑油可不與制冷劑接觸,可按齒輪箱和主軸承的負荷情況選用n32或n46的冷凍油,也可選用粘度等極相當于l-tsa32或l-tsa46的汽油機油。

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