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螺杆式空压机的工作原理及优势

来源:云南古列机电设备有限公司作者:云南古列机电设备有限公司网址:http://www.compressor-gl.com

一 螺杆式空压机的工作原理

螺杆式空压机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子,两转子都有几个凹形齿,两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为5~10丝,主转子(又称阳转子或凸转子),通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。所以驱动中没有金属接触(理论上)。    转子的长度和直径决定压缩机排气量(流量)和排气压力,转子越长,压力越高;转子直径越大,流量越大。
   螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时,转子凹槽被机壳壁封闭,形成压缩腔室,当转子凹槽封闭后,润滑油被喷入压缩腔室,起密封、冷却和润滑作用。当转子旋转压缩润滑剂+气体(简称油气混合物)时,压缩腔室容积减小,向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时,油气混合物从压缩机排出,完成一个吸气——压缩——排气过程。
   螺杆压缩机的每个转子由减摩轴承所支承,轴承由靠近转轴端部的端盖固定。进气端由滚柱轴承支承,排气端由一以对靠的贺锥滚柱支承通常是排气端的轴承使转子定位,也就是止推轴承,抵抗轴向推力,承受径向载荷,并提供必须的轴向运行最小间隙。
   工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。
   二、螺杆压缩机的优点:
   1)螺杆压缩机与活塞压缩机相同,都属于容积式压缩机。就使用效果来看螺杆空压机有如下优点。
   2)可靠性高。螺杆压缩机零部件少,没有易损件,因而它运转可靠,寿命长,大修间隔期可达4-8万小时。
   3)操作维护方便。螺杆压缩机自动化程度高,操作人员不必经过长时间的专业培训,可实现无人值守运转。
   4)动力平衡好。螺杆压缩机没有不平衡惯性力,机器可平稳地高速工作,可实现无基础运转,特别适合作移动式压缩机,体积小、重量轻、占地面积少。
   5)适应性强。螺杆式压缩机具有强制输气的特点,容积流量几乎不受排气压力的影响,在宽阔的范围内能保持较高效率,在压缩机结构不作任何改变的情况下,适用于多种工况。


二 单螺杆压缩机与双螺杆压缩机的比较及优势

1 单、双螺杆压缩机的比较:
1 整机比较

A:轴功率:单螺杆:5.6-6.2kw 双螺杆:6.0-6.6
B:噪声振动:单螺杆:无振动(钢币可直立不倒)噪声为:60-68dB
 双螺杆:振动较大(因为力不能平衡)噪声为:64-78dB
C :轴承耐久性:
单螺杆:径向、轴向平衡,轴承寿命长,转子轴承3万小时,星轮轴承5万小时。
双螺杆:完全没有平衡,二转子负荷特大,轴承寿命短,一般为:8000-1.8万小时,需要专业的人员经常开机更换轴承,工作量大。
 D:温度:单螺杆的排气温度<90,双螺杆温度<110

2 使用费用比较:

A:电费(按三立方/小时计算):单螺杆3*5.6*250*8=33600KW/h,
双螺杆3*6.5*250*8=39000KW/h
B:正常维护费:
 1)、5年保质期内:正力精工自己开发生产,技术是自我产权,所以成本较低也无需受他人控制,服务服务订得都比较 ,相当于国外品牌子的2/3
 双螺杆机的技术及主机头现在还大部分来源于国外,国处品牌的螺杆机售后服务的价格都是让中国人无法承受,但买了人家的机子又不能不用。
 2)、5年保质期后,正力精工主机虽然保质也是5年,但主螺杆(转子)却保终身(暂订30年),星轮转子保8年,也就是说我厂产品应该是在8年后才需要换星轮转子,而且价格也相当低。
 双螺杆机保5年,那是因为螺杆一般为5年的寿命,第5年需要换一次螺杆,其费用相当于整体主机价格的1/3
 备注:如果按都运行30年,双螺杆机要换5次螺杆,费用相当于可买新一台主机的1.5倍,而单螺杆只需换星轮3次,而且星轮价格相当的低,这一块的费用单螺杆只有双螺杆的大约10%左右。
C:油的耗量:单螺杆因为运行温度低,所以油本身要求不高,所以费用低。
 双螺杆因为运行温度高,所以对油的要求就高,再加上高温使油碳化,更换又次数多,所以费用极高。
D:轴承寿命:单螺杆的轴承为3-5万小时换一次。双螺杆为8000-1.8万小时换一次。(同等轴承SKF

二、 单螺杆机的技术优势:
单螺杆压缩机除具有双螺杆压缩机所固有的可靠性高、操作维护简便、适应性强、无惯性等优点外,还克服了双螺杆机在设计和结构上的缺点后发展起来的新一代压缩机,用单螺杆压缩机来取代双螺杆压缩机是动力用压缩机的必然发展趋势,是一个现代化企业的必然选择。美国人这样说:“单螺杆压缩机是二十一世纪的战略性产品”。单螺杆压缩机较其它压缩机具有以下优点:

1 结构合理,具有理想的力平衡性
星轮在螺杆轴线两侧对称配置,作用于螺杆上的气体径向力相互抵消,作用于螺槽内的气体轴承也相互抵消,螺杆处于完全平衡状态。因此主机轴承不受任何轴向、径向力的作用,且星轮上所受的气体力也很小,只有活塞压缩机或双螺杆压缩机的1/30左右,故主机及星轮的轴承寿命长。

2 单机容量大,无余隙容积,容积效率高
螺杆有6个槽,相当于6个缸,两个星轮同时与螺槽啮合,螺杆每旋转一周,相当于12个气缸工作,螺槽空间等到充分利用。以200r/min的单螺杆压缩机为例,每分钟压缩次数为3000*12=36000次。螺杆的螺槽深度随着压力的增大而变浅,在排气结束、星轮齿脱离螺槽时,深度为0,故不存在余隙容积,容积效率比双螺杆要高得多。

3 振动小,噪音低
单螺杆压缩机设计合理,高速轻载,螺杆旋转一周产生12个压缩循环,每分钟排气近35000次,基本无排气脉动现象,因此振动极小,机组运行时放一枚硬币在机身也不会倒下,机组无需安装基础,加上采用了消音、隔音装置,故噪音很低,能保持较安静的工作环境。可安装在生产现场,可大大减少因远距离送气所造成的管道损耗。

4 加工精度更高
由于单螺杆压缩机的啮合副、机壳的几何开头和相互位置要求更高,须用专用高精度设备加工。正力精工独家拥有以高精度闻名于世被誉为“中国专机”的单螺杆专用加工机床,(国外不相信中国会有这么高精度的机床,有大批国外专家到我厂考察过),这是正力精工压缩机的性能在行业中处于遥遥领先地位的原因之一,(还有独家拥有三线接合技术,此技术在多国申请专利)。

5 大修周期长。大修、维护及运行费用低
单螺杆压缩机的螺杆和星轮轴承寿命长,加入基啮合副加工精度高,很容易实现啮合副接触“零应力”,从而使啮合副“永不磨损”;螺杆带动星轮只需克服数值很小的星轮轴承磨擦力即可,所以星轮的磨损也很小,寿命也长。单螺杆压缩机大修时在现场即可维修,更换方便,故费用低。又由于单螺杆压缩机的容积效率高,其润滑油的温度低,润滑油不易积炭,润滑油的寿命使用长,这样就能使螺杆及星轮轴承寿命长。