螺桿式空氣壓縮機采用預成套配置,只需單一的電源連接及壓縮空氣連接,并內置冷卻系統(tǒng),令安裝工作大為簡化。單螺桿壓縮機又稱蝸桿壓縮機,單螺桿壓縮機的嚙合副由一個6頭螺桿和2個11齒的星輪構成,而雙螺桿空壓機全稱雙螺桿式空氣壓縮機,是一種雙軸容積式回轉型空氣壓縮機。兩種空壓機各有不同,下面小編為大家簡述螺桿空壓機的原理、單螺桿空壓機技術、雙螺桿空壓機的特點。
一、技術歷史
用可用性高的螺桿式壓縮機取代易損件多、可用性差的活塞式壓縮機,已經(jīng)成為必然趨勢。日本螺桿壓縮機1976年僅占27%,1985年則上升到 85%。目前西方發(fā)達國家螺桿壓縮機市場占有率為80%,并保持上升勢頭。螺桿壓縮機具有結構簡單、體積小、沒有易損件、工作可*、壽命長、維修簡單等優(yōu)點。
螺桿壓縮機有雙螺桿與單螺桿兩種。單螺桿壓縮機的發(fā)明比雙螺桿壓縮機晚十幾年,設計上更趨合理、先進。單螺桿壓縮機克服了雙螺桿壓縮機不平衡、軸承易損的缺點;具有壽命長,噪音低,更加節(jié)能等優(yōu)點。八十年代技術成熟后,其應用范圍在日漸擴大。
單螺桿壓縮機又稱蝸桿壓縮機,單螺桿壓縮機的嚙合副由一個6頭螺桿和2個11齒的星輪構成。蝸桿同時與兩個星輪嚙合即使蝸桿受力平衡,又使排量增加一倍,壓縮機的體積小,每分鐘只有9立方米蝸桿壓縮機的重量僅為活塞式的1/6。
蝸桿受力平衡使蝸桿壓縮機具有一系列優(yōu)點: (1)運轉平穩(wěn)、振動小、噪聲比雙螺桿低10%以上; (2)蝸桿沒有彎曲變形,可以在高壓下工作,例如:美國德萊賽·蘭德公司生產的蝸桿工藝壓縮機即使在一級壓縮的條件也能達到6.61Mpa; (3)嚙合幅可以在很小的間隙下工作以減少泄漏,因而容積效率高、能耗低,比雙螺桿節(jié)能。
近年來雙螺桿由于加工技術的提高和在研究齒形、挖掘各 種參數(shù)(包括材料強度)的潛力方面已接近極限,使雙螺桿比過去節(jié)能約20%。而噴油蝸桿壓縮機減少因粘性而引起的剪切損失而不能采用小間隙,目前單、雙螺 桿壓縮機在噴油機方面的能耗指數(shù)相當。但是在無油壓縮機中,因粘性剪切損失大幅度降低,蝸桿壓縮機的節(jié)能優(yōu)勢仍然明顯;90年代的大型無油冷凍(空調)機 的各項性能已全面達到或超過最節(jié)能的透平面式;美國格里邁爾·施密特公司聲稱,他們的無油蝸桿壓縮機即使在一級壓縮機的條件下也比兩級壓縮的雙螺桿節(jié)能20%。此外,蝸桿壓縮機由于軸承受力小,且星輪軸與蝸桿軸垂直交錯,軸承尺寸不像雙螺桿那樣受限制,采用標準軸承時,軸承壽命為5萬小時(球軸承)至 10萬小時(圓錐滾子軸承)。整機的”免維修”時間相應地在5-10萬小時之間,壓縮機的可用性高、壽命長。
潛水艇對壓縮機的各項性能均有嚴格的要求,然而美國海軍為了淘汰活塞式壓縮機,對現(xiàn)有的各種壓縮機進行了大量的試驗與論證認為;蝸桿壓縮機是潛水艇采用的最佳壓縮機,對于高壓無油壓縮機來說是唯一的選擇。美國海軍從80年代開始積極研究并設法建立國內的技術來源。
蝸桿式比雙螺桿式問世晚,但因性能優(yōu)異而上升勢頭強勁,目前國際市場上單、雙螺桿大體上平分秋色。主要用作空氣壓縮機、冷凍(空調)機、熱泵和在化工生產的工藝流程中壓縮各種氣體或輸送天然氣、煤氣等。
目前只有美、日等五國在引進技術的基礎上生產,以日本水平最高。 從1975年開始國內先后有幾個單位研制蝸桿壓縮機;1986年國家科委曾將蝸桿壓縮機的研制工作列為重點攻關項目。這些研制工作均因未能解決 一系列的關鍵技術而未獲成功,主要表現(xiàn)為壓縮機在運轉過程中排氣量迅速下降。如湖南某單位1994年研制的樣機運轉200小時后排氣量從每分鐘2.9立方米下降到每分鐘2.2立方米。
上海浪潮機器有限公司研制的OG-30A蝸桿壓縮機1995年通過中國通用機械研究所鑒定,在一系列的關鍵技術上填補了國內空白,在國內大幅度領先,部分參數(shù)達到國際先進水平。 二.技 術 概 況 OG蝸桿壓縮機是上海浪潮機器有限公司的專業(yè)產品,起點高,專業(yè)性強。我公司通過引進日本三井先進技術與多年的實踐,開發(fā)了多種系列產品,具有 結構緊湊、振動小、運行平穩(wěn)、易損件少、使用壽命長、操作簡單、維修保養(yǎng)方便、重量輕等優(yōu)點,在空壓機行中,以其優(yōu)越而可*的性能處于領先地位,是國內用戶代替進口雙螺桿壓縮機的理想產品。
以下大致介紹一下蝸桿式壓縮機的技術概況:
1.結構形式:雙螺桿壓縮機是一種雙軸容積式回轉型壓縮機,其主要是主(陽)副(陰)兩根轉子配合,組成嚙合副,主副轉子齒形外部同機殼內壁構成封閉的基元容 積;而蝸桿壓縮機是一種單軸容積式回轉型壓縮機,其嚙合副是由一根蝸桿和兩個對稱平面布置的星輪所組成,由其蝸桿螺槽和星輪齒面及機殼內壁形成封閉的基元容積。螺桿壓縮機的機體均分為兩種,一種為皮帶傳動式,另一種為直接傳動式。其中皮帶傳動式較適用于22KW左右功率的壓縮機,是由2個按速度比例制造的皮帶輪將動力經(jīng)由皮帶傳動;直接傳動式是1個連軸器將電動源與主機結合在一起,蝸桿式壓縮機可以直接帶動蝸桿旋轉,而雙螺桿壓縮機則須再增加一級增速齒輪以提高主轉子的轉速。
2. 工作過程:雙螺桿壓縮機的工作過程:電動機經(jīng)聯(lián)軸器、增速齒輪或皮帶帶動主轉子,由于兩轉子互相嚙合,主轉子即直接帶動副轉子一同旋轉,在相對負壓作用下,空氣吸入,在齒峰與齒溝吻合作用下,氣體被輸送壓縮,當轉子嚙合面轉到與機殼排氣口相通時,被壓縮氣體開始排出。
蝸桿壓縮機的工作過程:電動機以聯(lián)軸器或皮帶將動力傳到蝸桿軸上,由蝸桿帶動星輪齒在蝸桿槽內相對移動,封閉基元容積發(fā)生變動,氣體、輸送壓縮,當達到設計壓力值,由主機殼體上左右兩側對稱的三角形排氣口排至油氣分離器內。螺桿壓縮機的主機殼體上均開有噴油孔,憑藉自身的壓力差,在壓縮過程中將油噴到壓縮腔,以冷卻氣體,密封各部件間隙,并起到吸振、消聲及潤滑的作用。
三.技術對比
現(xiàn)將蝸桿壓縮機與活塞式壓縮機、雙螺桿壓縮機的技術原理對比如下: 一).蝸桿壓縮機與活塞式壓縮機的比較:活塞式的傳動機構是曲軸連桿往復運動結構,與蝸桿式的旋轉運動結構相比較,在技術上存在如下缺點: 1、零部件的數(shù)量多,零部件的損壞的機率大,產品的可*性低。這樣必然增加用戶的維修費用。 2、曲軸連桿往復運動結構,由于其往復運動的特性,限制了其轉速的提高,致使機器笨重,同時,該運動結構所產生的慣性力能以平衡,剩余的慣性力,會使機器產生振動、噪聲以及零部件的不正常的損壞。所以活塞式振動大,機械性噪音大、可用性低。 3、氣流噪音是空壓機的主要噪聲源。從氣流噪聲的角度,可以簡要分析如下: 在空機上氣流噪聲主要是由氣流脈動狀況形成的,氣流脈動與空壓機在單位時間內排氣次數(shù)直接相關。假定活塞式轉速為每分鐘740轉(740r/min),一個二級缸,雙作用,則每分鐘排氣次數(shù)為1440次。蝸桿式轉速為每分鐘2970轉(2970r/min),12個氣缸,則每分鐘排氣次數(shù)為35640次。單位時間內排氣次數(shù)越少,氣流脈動越嚴重,氣流噪聲也就越大。反之亦然,兩者相比懸殊。
雙螺桿空壓機全稱雙螺桿式空氣壓縮機,是一種雙軸容積式回轉型空氣壓縮機。
雙螺桿空壓機特點:由電動機直接驅動壓縮機,使曲軸產生旋轉運動,帶動連桿使活塞產生往復運動,引起氣缸容積變化。由於氣缸內壓力的變化,通過進氣閥使空氣經(jīng)過空氣濾清器(消聲器)進入氣缸,在壓縮行程中,由于氣缸容積的縮小,壓縮空氣經(jīng)過排氣閥的作用,經(jīng)排氣管,單向閥(止回閥)進入儲氣罐,當排氣壓力達到額定壓力0.7MPa時由壓力開關控制而自動停機。當儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時壓力開關自動聯(lián)接啟動。