На сегодняшний день компрессорное оборудование представлено широким ассортиментом установок, различающихся принципом действия, оснащением, рабочими характеристиками и другими параметрами.

Разные типы компрессоров имеют свои особенности и преимущества. Наиболее популярными являются винтовые устройства – относительно простые и компактные, однако производительные и надежные.

Установки винтового типа могут различаться по типу привода, использованию или отсутствию масла, количеству ступеней и т.д.

Рассмотрим общие составляющие названного оборудования и подробнее – блок винтового компрессора как его главный рабочий элемент.

Устройство компрессоров винтового типа

Обязательными составляющими винтовых компрессоров являются следующие элементы.


Устройство роторного компрессора


  • Всасывающий воздушный фильтр. Выполняет функцию очистки воздуха, который попадает в компрессорную установку. Зачастую этот элемент состоит из двух частей – предварительного фильтра, находящегося в том месте, где происходит забор воздуха, и фильтра, расположенного перед входным клапаном.
  • Впускной клапан. Обеспечивает регулировку производительности всего компрессора путем перехода на холостой ход. Оснащен пневматическим управлением.
  • Винтовой блок. Представляет собой один из главных рабочих элементов установки винтового типа. В состав блока входят два, расположенных параллельно по отношению друг к другу ротора, один из которых имеет вогнутый винтовой профиль, а другой – выпуклый. Именно наличие роторов отличает устройство винтовых компрессоров и принцип их действия от установок других типов.
  • Ременная передача. Представляет собой два шкива, которые задают необходимую скорость вращения роторам. Один из шкивов расположен на винтовой паре, другой – на двигателе.
  • Электродвигатель. Обеспечивает вращение винтовой пары посредством муфты, редуктора или ременного привода.
  • Концевой охладитель воздуха. Охлаждает сжатый воздух до необходимого уровня перед подачей потребителю.
  • Предохранительный клапан. Обеспечивает безопасную работу устройства и предотвращает его поломку. Срабатывает при значительном повышении уровня давления в маслоотделительном баке.
  • Система трубопроводов. Предназначена для перемещения воздуха, масла или воздушно-масляной смеси.
  • Реле давления. Устанавливает параметры и режим работы установки в зависимости от показателей уровня давления. При достижении максимального значения этих показателей винтовой компрессор переводится на холостой ход. При снижении давления установка вновь начинает работать.
  • Блок управления. Необходим для электронного управления и контроля над работой оборудования. Позволяет передавать на дисплей все необходимые параметры и характеристики компрессора.
  • Вентилятор. Предназначен для забора воздуха в компрессор, охлаждения рабочих деталей и элементов оборудования.

Масляные разновидности винтовых установок включают также масляной фильтр, термостат, отделитель и охладитель масла. Такие компрессоры отличаются более низкой степенью износа конструкции, в то время как безмасляные устройства выдают более качественную среду.


Принцип работы любого винтового компрессора достаточно прост. От двигателя вращение передается ведущему ротору, который за счет зацепления передает вращение ведомому. Оба элемента расположены в герметичном корпусе со впускным и отводящим отверстием.

Далее речь пойдет об основном рабочем элементе компрессора – роторном блоке: его параметрах, функциях, обслуживании.

Блок винтового компрессора

Винтовой блок является основным элементом компрессора, в котором происходит процесс сжатия воздуха за счет вращения роторов.

Конструкция блока в маслозаполненной и безмасляной установках практически идентична. Размер винтового блока зависит от мощности (производительности) компрессора и может варьироваться в широких пределах.


Элементы винтового блока
Основными элементами винтового блока являются корпус, ведущий и ведомый роторы, крышка блока (выход) и термостат. Между подвижными элементами (роторами) и корпусом блока имеется небольшой зазор. Оба ротора крепятся к валу, который предназначен для непосредственной передачи вращения. В состав блока входит также множество роликовых и радиально-упорных подшипников, стопорные гайки, кольца и пластины, упорные диски, втулки, штифты, различные уплотнительные элементы.

Залогом длительной безотказной работы винтового блока является математическое моделирование профилей и чрезвычайно высокая точность при изготовлении роторов.

Немаловажную роль играет соблюдение температурного режима работы винтового блока. Слишком сильный нагрев вызывает деформацию деталей, их быстрый износ и заклинивание.


Именно поэтому необходимо следить за исправностью систем охлаждения винтового компрессора – маслом, водой или воздухом.

Важнейшую роль играют уплотнения вала ведущего ротора винтового блока. У различных производителей этот узел может отличаться, но его основное предназначение остается неизменным – предотвращение утечек масла по валу при работе компрессора.

Как правило, для уплотнения применяются комбинированные манжеты, а втулка вала, по которой они скользят, имеет диагональную насечку на наружной поверхности. При вращении вала она работает как своеобразный «шнек», которые возвращает масло обратно в случае его утечки.

При разном направлении вращения вала используются втулки с различным направлением диагональной насечки.

Диагностика и обслуживание винтового блока

Очень важным мероприятием при эксплуатации компрессоров является периодическая диагностика подшипников винтового блока и электродвигателя на предмет вибраций. Для этого к различным точкам конструкции прикладывают датчики специальных приборов – виброметров. Точки измерений, как правило, располагаются в трех плоскостях.

Анализ результатов измерений позволит прогнозировать необходимость замены подшипников и избежать более серьезных поломок винтового блока и электродвигателя.


В процессе диагностики винтового блока проводится осмотр самих роторов, выявляется возможное повреждение поверхностей, коррозия, задиры на металле вследствие контакта роторов из-за нарушения нужного зазора.

Достичь высокой эффективности и при этом снизить себестоимость компрессора помогают специальные покрытия для роторов. Зарубежные производители компрессорного оборудования используют их достаточно давно. Обработка поверхностей полимерными материалами позволяет сокращать затраты на точную механическую обработку винтовой пары и снижает вероятность контакта роторов.


Благодаря мельчайшим частицам твердых смазочных материалов покрытия имеют высокие антифрикционные свойства и обеспечивают:

  • Легкость приработки роторов (поверхности принимают оптимальную форму для минимизации зазоров)
  • Отсутствие задиров и схватывания
  • Защиту металла от коррозии
  • Снижение трения и шума при работе компрессора

Заводские покрытия в процессе приработки и дальнейшей эксплуатации могут изнашиваться, в результате чего эффективность работы роторов снижается.


Сегодня существует возможность восстановления защитного твердосмазочного слоя в процессе ремонта компрессора. В России специальные составы для этих целей выпускает компания Modengy.

В линейке антифрикционных твердосмазочных покрытий (АТСП) MODENGY имеются материалы, успешно зарекомендовавшие себя при производстве и обслуживании винтовых компрессоров.

Покрытия MODENGY 1014 и MODENGY 1066 наносятся на поверхности роторов слоем до 100 мкм. В процессе приработки толщина слоя уменьшается в 2-2,5 раза. Это явление считается нормой.



MODENGY 1066 производится на основе дисульфида молибдена и графита, имеет серо-черный цвет, широкий диапазон рабочих температур (-70…+315 °С). Несущая способность этого покрытия составляет 1940 МПА, а срок защиты от коррозии – >300 ч.

MODENGY 1014 на основе дисульфида молибдена и ПТФЭ работает при температурах от -75 до +255 °С, выдерживает >672 ч в соляном тумане (тест на коррозию), имеет несущую способность 2700 МПа.

Оба покрытия наносятся методами окрашивания с соблюдением требуемой толщины и равномерности слоя.

На сложных поверхностях применяется автоматизированное распыление АТСП – метод, при котором перемещения распылительной головки и детали точно согласованы.

Процесс обработки обязательно включает в себя удаление старого покрытия (при необходимости), выравнивание поверхности, ее очистку, обезжиривание и активацию (для этого в линейке MODENGY имеется Специальный очиститель-активатор). Выбранный состав наносится в несколько слоев с промежуточной сушкой каждого в течение 10-15 минут. Покрытия полимеризуются при нагреве (MODENGY 1014 – до +200 °С, MODENGY 1066 – до +220 °С) за 40 минут.


Роторы винтового компрессора до и после нанесения покрытия MODENGY


Применение твердосмазочных покрытий MODENGY на роторах винтовых безмасляных компрессоров позволяет не только повысить их эффективность, но и снизить затраты на механическую обработку роторов. АТСП выравнивают неидеальные с точки зрения микрогеометрии поверхности, тем самым упрощая их приработку и создавая динамическое уплотнение.