螺桿式空氣壓縮機油是由基礎油和多種添加劑組成，根據性能需求分析，通常的添加劑類型包括抗氧劑、防腐劑、破乳劑、抗泡劑、抗磨劑；基礎油的類型也很多：傳統的溶劑精制礦物油型基礎油，由于這類基礎油的高溫揮發量大，熱和氧化安定性較差、易形成積炭的原因，取而代之被廣泛使用的是深度加氫精制礦物油型基礎油以及聚α烯烴（PAO）、聚醚（PAG）、酯類油等多種合成型基礎油，以此滿足用戶對油品高溫穩定性和長使用壽命、生物降解性等方面的性能需求。目前一般市場上仍然以礦物油型的壓縮機油為主導，但在OEM市場，合成型產品的使用比例在增加。由于壓縮機油產品的官方標準很少或影響力較小，除了各大品牌潤滑油公司推出的自有品牌產品之外，世界級的壓縮機制造商都會提出自己的壓縮機油產品性能需求或者OEM品牌產品，并要求壓縮機用戶選擇購買OEM品牌壓縮機油，且將這種產品的購買與壓縮機設備的質量保證聯系在一起，通常這種產品的價格非常高。各大壓縮機制造商推出的OEM壓縮機油產品包括：壽力公司（SULLBER 32）,Ingersoll-Rand（英格索蘭）公司的超級冷卻劑（Ultra Coolant）系列產品，Quincy（昆西）公司的quinsyn系列產品，Kaeser（凱撒）公司的Sigma系列產品，Gardner Denver（丹佛）公司的AEON系列產品等等。產品的類型主要是以加氫精制礦物基礎油和各類合成型基礎油調合，市場常見產品見下表。
表1.市場常見的適用于螺桿式空氣壓縮機的潤滑油的基礎油類型
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品牌 |
艾普利 |
殼牌 |
美孚 |
Gardner-Denver |
Ingersoll-Rand |
Kaeser |
測試方法 |
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產品牌號 |
ACPL-216 |
Corena |
Rarus 425 |
AEON 4000 |
SSR Ultra Coolant |
S-460 |
|
|
基礎油類型 |
加氫礦物油 |
加氫礦物油 |
高品質礦物油 |
加氫礦物油 |
PAG+酯類合成油 |
PAO+酯類合成油 |
|
|
運動粘度（40℃）mm2/s |
46.3 |
46 |
46 |
46.6 |
48 |
43.8 |
ASTM D445 |
|
運動粘度（100℃）mm2/s |
6.93 |
6.9 |
6.9 |
7.0 |
9.0 |
6.9 |
ASTM D445 |
|
傾點，℃ |
-30 |
-30 |
-27 |
-33 |
-50 |
-51 |
ASTM D97 |
|
閃點，℃ |
239 |
230 |
238 |
258 |
271 |
240 |
ASTM D92 |
1.2不同類型空壓機油的應用范圍
在產品的推薦使用時間上，溶劑精制礦物油型基礎油調配的壓縮機油推薦使用時間為1000-2000小時左右，而加氫精制礦物半合成油類型的產品，推薦的換油周期在2000-4000小時左右，合成型壓縮機油產品的推薦換油周期在8000小時左右，若再對運行中的潤滑油進行必要的監測和維護，換油周期可以大幅度地延長。合成型產品由于具有更廣泛的工作溫度范圍、較少的油泥和結膠形成、較低的油揮發性導致降低潤滑油消耗、穩定的性能引起更低的維護費用，可延長軸承乃至設備的壽命，已經成為螺桿式壓縮機制造商的普遍推薦和質保產品，當然產品的價格也很高。選擇合成型壓縮機油產品時，注意向產品供應商咨詢相關油品與密封材料的橡膠相容性問題，同時更換潤滑油產品時，注意對系統進行清洗。
1.3螺桿式空氣壓縮機油的規格標準
我國等效采用國際標準ISO 6743/3A-1987，制定了壓縮機油分類標準GB/T 7631.9-1997，將噴油回轉式（包括滑片式和螺桿式）空氣壓縮機油按輕、中、重分為三種，即輕負荷的L-DAG、中負荷的L-DAH、重負荷的L-DAJ，其中DAG、DAH屬礦物油型，DAJ為合成型。目前世界范圍關于螺桿式空氣壓縮機油的通用性標準是1983年頒布的ISO/DP 6521，我們國家依據該標準制定了相應的國家標準GB 5904-1986 L-DAG輕負荷噴油回轉式空氣壓縮機油，相應的輕負荷噴油回轉式空氣壓縮機油換油指標為SH/7 0538-2000。
表2.油回轉式空氣壓縮機的分類（GB/T 7631.9）
|
負荷 |
代號 |
操作條件 |
|
輕 |
DAG |
排氣和氣/油溫度＜90℃，排氣壓力800 kPa（＜8ar） |
|
中 |
DAH |
排氣和氣/油溫度<100℃，排氣壓力800～1500kPa（8～15bar）
或排氣和氣/油溫度＞100～110℃，排氣壓力＜800kPa（＜8bar） |
|
重 |
DAJ |
排氣和氣/油溫度＞100℃，排氣壓力＜800kPa（＜8bar）
或排氣和氣/油溫度≥100℃，排氣壓力800～1500kPa（8～15bar）
或排氣壓力＞1500kPa（＞15bar） |
表3.適用于螺桿式壓縮機的礦物油型潤滑油產品標準（ISO/DP 6521）
|
|
ISO-L-DAH |
ISO-L-DAG |
分析方法 |
|
粘度等級 |
32 |
46 |
68 |
100 |
150 |
32 |
46 |
68 |
100 |
150 |
ISO 3448 |
|
運動粘度，40℃，mm2/s±10％ |
32 |
46 |
68 |
100 |
150 |
32 |
46 |
68 |
100 |
150 |
ISO 3104 |
|
粘度指數，不小于 |
90 |
90 |
ISO 2909 |
|
傾點，℃，不大于 |
－9 |
－9 |
ISO 3016 |
|
銅片腐蝕（100℃，3h），不大于 |
1b |
1b |
ISO 2160 |
|
液相銹蝕試驗 |
無銹 |
無銹 |
ISO 7120A |
|
抗乳化性， |
|
|
ISO 6614 |
|
測試溫度，℃ |
54 |
82 |
54 |
82 |
|
乳化層＜3ml的時間，min，不大于 |
30 |
30 |
|
抗泡性（24℃，吹氣5min/靜止10min）ml/ml，不大于 |
300/0 |
300/0 |
ISO 6247
|
|
氧化安定性/h，不小于 |
1000 |
－ |
ISO 4263 |
在L-DAH級別上，除了上述常規理化性能測試外，還要測試油品的氧化安定性能，試驗測試方法包括旋轉氧彈法（ASTM D2272）和改進的通用氧化/熱安定性測試方法（ASTM D4871），考察項目包括蒸發損失、粘度增加值、酸值增加值、油泥增加量。 其中我國的標準GB 5904，在氧化試驗上依據SH/T 0192試驗方法，規定了揮發損失不大于20％，康氏殘炭增加不大于2.5％，在承載能力測試方面依據SH/T 0306試驗方法，規定FZG齒輪機失效載荷大小于10級。
1.4螺桿式空氣壓縮機潤滑方式
螺桿式壓縮機屬容積式壓縮機，因其具有結構緊湊、造價低、維修費用低、噪音低、氣體輸送沒有波動等特點，應用日趨廣泛。目前已經形成了Ingersoll-Rand（英格索蘭），Atlas-Copco（阿特拉斯－科普柯），SULLAIR（壽力），Gardner Denver（丹佛），Quincy（昆西）, Kaeser（凱撒），CompAir（康普艾），Boge（伯格）等世界著名螺桿式壓縮機制造商。
壓縮機油的選擇與被壓縮氣體介質有很大關系，主要是考慮到部分氣體對壓縮機油的溶解稀釋作用，會造成壓縮機油粘度的下降，因此選擇的特殊性很大。下面我們重點介紹螺桿式壓縮機在壓縮空氣介質方面的工作狀態、故障分析等與潤滑相關內容。
螺桿式空氣壓縮機的潤滑方式分為有油潤滑和無油潤滑，目前仍然是以有油潤滑方式為主，采用滴油式或噴油式方式，而噴油式是螺桿式壓縮機中應用最廣的一種形式。在這種潤滑方式中空氣和壓縮機油接觸密切，它們的工作狀態和流程見下圖。
圖1.螺桿式空氣壓縮機的工作示意圖（摘自伯格壓縮機公司）
1.進氣過濾器 2.多功能進氣控制閥 3.注油管路 4.壓縮機機頭\轉子室 5.油氣預分離器罐 6.精細油氣分離器 7.最小壓力止回閥 8.油冷卻器 9.壓縮空氣冷卻器 10.油過濾器 11.溫控閥 12.清潔口
上圖示可簡單描述為：空氣壓縮機從外界大氣中吸入空氣，通過濾網進行預過濾進入機箱內部再通過進氣過濾器①過濾，進入多功能進氣控制閥②，接著進入轉子室④進行壓縮，轉子由馬達驅動。精確控制一定量的壓縮機油持續不斷地注入轉子室④，對旋轉的螺桿進行潤滑冷卻，并起到密封作用。壓縮完畢后，含油的空氣被排出機頭，經過法蘭連接直接進入油氣分離器⑤、⑥將油與壓縮空氣分離，被分離出來的油
在油冷卻器⑧中被冷卻，流經油過濾器⑩重新回到注入口。分離后的壓縮空氣通過旋入式精細油氣分離器⑥，過濾掉部分油質，使壓縮空氣中的含油量只有1～3mg/m3，然后經過最小壓力止回閥⑦回到空氣冷卻器⑨冷卻，冷卻后的壓縮空氣經過一個截止閥進入用氣系統。溫控閥在整個運行過程中控制正常的油溫，保證螺桿式壓縮機在所有的運行階段都以最佳的溫度工作。
在螺桿式空氣壓縮機的潤滑中，壓縮機油是直接加注到壓縮機吸氣口的空氣中的，潤滑油在高溫高壓下與空氣長期接觸，從上面所述的螺桿式空氣壓縮機的工作狀態和潤滑油的行程可以看出，在此過程中壓縮機油起到潤滑、冷卻、密封的作用，潤滑部件包括轉子、軸承、軸承密封、驅動齒輪等，壓縮機油同時在循環過程中帶走壓縮產生的熱量，密封兩個相互旋轉轉子與殼體之間的微小配合間隙。因為壓縮機油在整個過程中的冷卻作用比較重要，以至于部分OEM制造商直接將壓縮機油稱為冷卻劑。
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