▍雙螺桿壓縮機的基本結(jié)構(gòu)

答

通常所說的螺桿壓縮機即指雙螺桿壓縮機。

 

 

螺桿壓縮機的基本結(jié)構(gòu)

 

在壓縮機的機體中，平行的配置著一對相互嚙合的螺旋形轉(zhuǎn)子。

 

 

陰、陽螺桿轉(zhuǎn)子實物圖

 

通常將節(jié)圓外具有突齒的轉(zhuǎn)子稱為陽轉(zhuǎn)子，節(jié)圓內(nèi)具有凹齒的轉(zhuǎn)子稱為陰轉(zhuǎn)子，陽轉(zhuǎn)子通常與原動機連結(jié)，帶動陰轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，陽轉(zhuǎn)子主動，陰轉(zhuǎn)子從動。

 

 

螺桿主機結(jié)構(gòu)圖

 

壓縮機在工作時會產(chǎn)生較大的軸向和徑向力，通常使用球軸承承受軸向力并軸向定位，使用圓柱滾子軸承承受徑向力并徑向定位。

在壓縮機體的兩端，開設(shè)進氣和排氣孔口。一個供吸氣用，稱作吸氣孔口；另一個供排氣用，稱作排氣孔口。

而兩級壓縮的主機結(jié)構(gòu)如下圖：

 

 

相對于單級壓縮來說，兩級壓縮多了一套陰陽螺桿，兩套螺桿采用串聯(lián)的方式，吸入的空氣經(jīng)過逐級壓縮后排出。

Ps.至于兩套螺桿是否同步傳動取決于設(shè)計，上圖使用了同步齒輪，而有些設(shè)計則采用兩個電機驅(qū)動。

 

 

兩級壓縮螺桿空壓機一般結(jié)構(gòu)

問

▍雙螺桿壓縮機的工作原理

答

轉(zhuǎn)子在與它精密配合的機殼內(nèi)轉(zhuǎn)動使轉(zhuǎn)子齒槽間的氣體不斷的產(chǎn)生周期性的容積變化而沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)推向排出側(cè)。這種周而復始的容積變化，實現(xiàn)壓縮機壓縮氣體的工作過程。

 

螺桿壓縮機的工作循環(huán)可分為吸氣、封閉、壓縮和排氣四個過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。

 

看動圖更直觀：

兩級壓縮主機的原理動圖：

 

 

從上述工作原理可以看出，螺桿壓縮機是一種工作容積作回轉(zhuǎn)運動的容積式氣體壓縮機械。

氣體的壓縮依靠容積的變化來實現(xiàn)，而容積的變化又是借助壓縮機的一對轉(zhuǎn)子在機殼內(nèi)作回轉(zhuǎn)運動來達到。

與活塞機的區(qū)別是，它的工作容積在周期性擴大和縮小的同時，工作容積的空間位置也在改變。

 

問

▍雙螺桿壓縮機有什么特點

答

就氣體壓力提高的原理而言，螺桿壓縮機與活塞壓縮機相同，都屬于容積式壓縮機。就主要部件的運動形式而言，又與透平壓縮機相似。所以，螺桿壓縮機同時兼有上述兩類壓縮機的特點。

螺桿壓縮機的優(yōu)點：

（極其重要，死記硬背也需要掌握）

1、可靠性高。螺桿壓縮機零部件少，沒有易損件，因而它運轉(zhuǎn)可靠，壽命長，大修間隔可達4~8萬小時；

2、操作維護方便。操作人員不必經(jīng)過長時間的專業(yè)培訓，可實現(xiàn)無人值守運轉(zhuǎn)；

3、動力平衡性好。螺桿壓縮機沒有不平衡慣性力，機器平穩(wěn)地高速工作，可實現(xiàn)無基礎(chǔ)運轉(zhuǎn)，特別適合用作移動式壓縮機，體積小、重量輕、占地面積少；

4、適應(yīng)性強。螺桿壓縮機具有強制輸氣的特點，排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，在寬廣的范圍內(nèi)能保證較高的效率；

5、多相混輸。螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子齒間面實際上留有空隙，因而能耐液體沖擊，可壓送含液氣體、含粉塵氣體、易聚合氣體等。

 

螺桿壓縮機的主要缺點：

1、造價較高。螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子齒面是一空間曲面，需利用特制的刀具，在專用設(shè)備上進行加工，專用設(shè)備價格昂貴。另外，對螺桿壓縮機氣缸的加工精度也有較高要求。所以螺桿壓縮機的造價較高；

2、不能用于高壓場合。由于受到轉(zhuǎn)子剛度和軸承壽命等方面的限制，螺桿壓縮機只能適用于中、低壓范圍，排氣壓力一般不超過4.5MPa;

3、不能制成微型。螺桿壓縮機依靠間隙密封氣體，目前一般只有容積流量大于0.2m³/min時，螺桿壓縮機才具有優(yōu)越的性能。

 

問

▍螺桿壓縮機的分類有哪些？

答

螺桿壓縮機有多種分類方式：

按運行方式的不同，分為無油壓縮機和噴油壓縮機；

按被壓縮氣體種類和用途的不同，分為：空氣壓縮機、制冷壓縮機和工藝壓縮機三種；

按結(jié)構(gòu)形式的不同，分為移動式和固定式、開啟式和封閉式等。

常見的螺桿壓縮機分類：

 

 

上述每種螺桿壓縮機的工作原理完全相同，但在某個主要特征上又有顯著的區(qū)別。每種螺桿壓縮機都有其固有的特點，滿足一定的功能，并適用于一定的范圍。

①在無油螺桿壓縮機中，氣體在壓縮時不與潤滑油接觸。無油螺桿機的轉(zhuǎn)子并不直接接觸，相互間存在一定的間隙。陽轉(zhuǎn)子通過同步齒輪帶動陰轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，同步齒輪在傳輸動力的同時，還確保了轉(zhuǎn)子間的間隙。（這與噴油螺桿陽轉(zhuǎn)子帶動陰轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動是最主要的結(jié)構(gòu)上的區(qū)別）

需要注意的是：這里的“無油”，指的是氣體在被壓縮過程中，完全不與油接觸，壓縮機的壓縮腔或轉(zhuǎn)子之間沒有油潤滑。但壓縮機的軸承、齒輪等零部件，仍是采用一般潤滑方式進行潤滑的，只是在這些潤滑部件和壓縮腔之間，采取了有效的隔離措施。

以上的無油螺桿因為壓縮腔內(nèi)無油也無其它液體參與壓縮過程，故為“干式”，或“干式無油螺桿”。與之對應(yīng)的，還有“濕式”，即向壓縮腔噴入水或其它液體參與壓縮過程，稱為“水潤滑無油螺桿”。對于后幾課要講到的單螺桿壓縮機，水潤滑無油是其重要的一個類型。雙螺桿的水潤滑無油目前剛剛起步。

②在噴油螺桿壓縮機中，大量的潤滑油被噴入所壓縮的氣體介質(zhì)中，起著潤滑、密封、冷卻和降低噪音的作用。噴油螺桿機不設(shè)同步齒輪，一對轉(zhuǎn)子就像一對齒輪一樣，由陽轉(zhuǎn)子直接帶動陰轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所以，噴油機器的結(jié)構(gòu)更為簡單。