螺杆压缩机的结构见图1。
图1 螺杆压缩机的结构图
螺杆压缩机的工作原理：
1．进气过程：转子转动时，阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子齿沟空间与进气口的相通，因在排气时齿沟的气体被完全排出，排气完成时，齿沟处于真空状态，当转至进气口时，外界气体即被吸入，沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时，转子进气侧端面转离机壳进气口，在齿沟的气体即被封闭。
2．压缩过程：阴阳转子在吸气结束时，其阴阳转子齿尖会与机壳封闭，此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐变小，齿沟内的气体被压缩压力提高。
3．排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时，被压缩的气体开始排出，直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面，此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为0，即完成排气过程，在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，进气过程又再进行。
从上述工作原理可以看出，螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积的变化来实现，而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。运转时螺杆与螺杆的曲面之间、两螺杆的四个端面与壳体之间都是非接触的，直接接触的是非动力输入端轴向受力的推力轴承和动力输入端径向受力的向心滚柱轴承。
螺杆压缩机的使用磨损年限与系统压力成反比，例如在压缩机油不受污染和正常换油的情况下，风压0.35MPa的KY250牙轮钻机排渣压缩机可正常使用3万小时而未出现故障现象，而风压2.2MPa的Atlas860型高风压潜孔钻机的压缩机在7 000小时即出现了螺杆轴端断裂现象。通过故障机解体发现螺杆端面有磨损，一螺杆轴断，轴向力承重推力轴承辊子部分点蚀，轴承外套断裂并且内侧严重磨损。分析认为，由于高风压造成螺杆轴端推力轴承受压力较大，造成疲劳磨损，磨损的轴承轴向长度损失造成螺杆沿受力方向串动，使压缩机缸体与螺杆端面0.2~0.3mm的间隙消失产生摩擦,螺杆扭矩增大断裂后，温控器报高温故障停车。
对于上述损坏螺杆压缩机，我们采取了断轴修复措施，但不仅不能保证焊接强度，即使安装时必须是同轴度也不能保证，再加上端面铸铁壳体磨损难于修复，只能采购近20万元新备件。根据损坏原因分析，我们在更换上述压缩机后对另外一台同型钻机的压缩机进行了解体检查，发现造成上述故障的推力轴承也发生了点蚀，及时采购新轴承予以更换，包括较不容易损坏的仅受轻微径向力的向心滚柱轴承。
上述检修发生在2002年9月，两台设备于1995年采购投入生产，经本次修复后一直正常使用到2008年。2008年7月，其中一台钻机工作几小时后压缩机温度超过85°，清洗压缩机机油散热器和更换压缩机油滤芯都不能降温，检查缸体底部出口阀内磁铁上有金属屑,判断修复后工作近6 000小时的轴承再次磨损。经过解体压缩机检查发现端面间隙消失，轴承确实出现磨损现象。由此证实了螺杆压缩机磨损失效的主要形式为推力轴承磨损，判断依据为长时间运转后压缩机油中出现铁屑,及时解体更换受损轴承可继续正常运转,避免新机采购成本损失。
来源：中国水泥
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