螺桿式空壓機的油路體系包括油箱、油冷卻器、機油過濾器、斷油閥、溫控閥等。
油氣分離器的下部容積起到油箱的作用，并附有加油孔、放油塞和油位計。
慣例的螺桿式空氣壓縮機沒有液壓泵，潤滑油的循環是借助濾芯前的壓力與主機噴油口所發生的壓力差實現的。當壓縮機運轉時，油氣分離器中的氣體在最小壓力閥的作用下，首要建立起壓力，迫使潤滑油通過油冷卻器，再經機油過濾器進入斷油閥，對主機上、下噴油孔供油，以帶走空氣在壓縮進程中所發生的熱量，同時對主機作業腔進行潤滑及密封，削減內部走漏。
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噴入壓縮機的霧化油與空氣混合被壓縮后，再經排氣單向閥重新進入油氣分離器。
一、油冷卻器
油冷卻器與空氣冷卻器的冷卻方式相同，有風冷與水冷兩種冷卻方式。若環境狀況不佳，風冷式冷卻器的翅片易受塵埃掩蓋而影響冷卻作用，嚴重時會導致油氣溫度過高而自動停機。因此，應定期用低壓空氣將翅片外表的積塵吹凈；若無法吹潔凈，則必須以溶劑清洗，務必堅持冷卻器散熱外表潔凈。
水冷式冷卻器的管子在阻塞時，必須用溶劑浸泡，并且以機械方式將阻塞在管內的結垢鏟除，確保完全清洗潔凈。
二、機油過濾器
裝有壓差發信器的機油過濾器，其功用是除掉油中雜質而堅持潤滑油的潔凈，從而對空氣壓縮機主機的運轉起維護作用。如果過濾器阻塞，將導致主機供油缺乏，使油氣溫度升高，從而影響到主機各運動件的壽數。
當機油過濾器阻塞，差壓發信器宣布指示，信號燈亮，應及時停機檢查或替換。是否替換濾芯應根據實際情況而定。
三、斷油閥
斷油閥主要由閥體、閥芯、起浮塞、繃簧等元件組成。斷油閥是壓縮機中的重要部件之一，其作業原理是：開機后瞬間，主機高壓腔即向斷油閥端部供氣，活塞克服繃簧壓力，推開起浮塞，即打開斷油閥閥芯，開端供油。
機組運轉時，斷油閥始終是開著的；機組停機后，斷油閥應及時封閉，以防止油涌入主機內。
四、溫控閥
水冷型壓縮機在冷卻器的油入口處，均裝備溫控閥。其作用是控制潤滑油通過冷卻器的旁通流量，確保壓縮機在負荷運行時的油氣溫度高于壓力露點溫度。因為較低的噴油溫度會使主機的油氣溫度過低，在油氣分離器及冷卻器中分出冷凝水，而不易被氣路體系帶出，從而惡化潤滑油的質量，縮短其使用壽數。
溫控閥的作業原理為：
剛開端時，潤滑油溫度低，潤滑油旁通經機油過濾器、斷油閥直接進入主機；若油氣溫度升至71度時，溫控閥內感溫元件伸長，推動閥芯在閥體內移動；開端關小旁路通道，逐步打開通向油冷卻器的通道，兩個通道通流面積的份額由油氣溫度所決議；當油氣溫度上升至75度時，旁通口封閉，潤滑油全部流向油冷器進行冷卻循環。
