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螺杆空压机情况介绍

螺杆空压机具有结构简单、工作可靠及操作方便等一系列优点，因而自诞生之日起就受到工业界的广泛关注。在欧、美、日等经济发达国家经过多年的发展，螺杆空压机在1～60m3/min 的流量和≤16kg/cm2的压力范围内，几乎完全取代了活塞空压机，而其中99%以上是双螺杆空压机。

螺杆空压机有单螺杆与双螺杆两种，设计上双螺杆式空压机更趋合理、先进。双螺杆空压机克服了单螺杆空压机不平衡、轴承易损的缺点，具有寿命长，噪音低，更加节能等优点。八十年代技术成熟后，其应用范围日渐扩大。螺杆式(即双螺杆) 压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。就目前的技术发展看，双螺杆空压机不但在技术上是先进的，而且在实际应用中已经完全成熟，得到了广泛的应用。单螺杆空压机虽然在原理上有独特之处，但由于在一些决定性的因素上存在不足之处，其产品仍有待进一步完善。

单螺杆空压机起源于20 世纪60 年代，从名字上看，该种压缩机的特征是只有一个螺杆转子。但实际上，单螺杆空压机却有三根旋转轴，即由一个螺杆转子和两个与螺杆转子垂直的行星齿轮组成。单螺杆空压机在工作原理上有自己的特点，既有良好的动力平衡性能，但其也存在一些难题，主要是星轮过早磨损，加上变形不均匀引起的啮合精度难以保证，造成整机排气量下降，机械稳定性降低，因而故障率高，寿命短，应用的经济性能差。

双螺杆空压机诞生于20 世纪30 年代，它是由一对平行布置相互啮合的转子和机壳组成。工作时，一个转子按顺时针转动，一个转子按逆时针转动，在相互啮合的过程中，空气被压缩到所需要的压力，依靠运转时容积的变化来吸入、压缩和排出空气，具有极简单的机械结构，极高的机械可靠性和优良的动力平衡性，操作和维护也十分方便。

单螺杆和双螺杆空压机的优缺点对比

1.力平衡方面

单螺杆空压机：螺杆承受的径向和轴向气体力可以自动平衡，星轮齿承受气体力，要求星轮齿具有足够的强度和刚度。

双螺杆空压机：螺杆转子承受较大的径向和轴向气体力，要求螺杆具有足够的强度和刚度。

2.制造成本方面

单螺杆空压机：螺杆和星轮轴承可选用普通轴承，制造成本较低。

双螺杆空压机：由于两螺杆转子负荷较大，要求选用精度较高的轴承，制造成本较高。

3.可靠性和运行成本方面

单螺杆空压机：单螺杆空压机星轮是易损部件，除对星轮材料有较高要求外，星轮还需定期更换，运行成本高。

双螺杆空压机：双螺杆空压机中没有易损件，无故障运行时间可达4～8 万小时，运行成本低。采用角接触球轴承而没有使用圆锥滚子轴承，提高了机器的可靠性。

4.效率方面

在新机状态下，单螺杆和双螺杆空压机效率基本相同，但随着运行时间增加，单螺杆压缩机的星轮磨损将导致气量减少和效率下降。

5.噪音和振动方面

双螺杆空压机的噪音和振动较单螺杆空压机要小，采用两级压缩，降低了每次压缩的压缩比，大大降低了噪声，特别是卸载噪声。

6.加工设备方面

单螺杆空压机：没有成熟的专用加工设备，导致产品的性能不是很稳定。

双螺杆空压机：已有成熟的螺杆专用铣床和磨床，可确保产品性能稳定。

7.操作和维护方面

单螺杆和双螺杆的操作几乎相同，但是维护方面双螺杆空压机工作量较少，采用两级压缩，降低了每次压缩的压缩比，大大降低了每一级轴承的轴向负荷，提高了轴承寿命，延长了主机寿命。

8.适用性方面

单螺杆空压机：适合用于高排气压力的场合。

双螺杆空压机：由于受到转子刚度和轴承负荷方面的限制，只能用于中、低压范围，排气压力一般不能超过4.5Mpa。

技术指标分析

空气压缩机能效考虑的三个技术指标：排气量、主电机服务系数和比功率

排气量的定义：吸气状态的体积流量，立方米/分（m3/min）。

主电机的服务系数：电机允许连续运行的输出轴功率与铭牌上的名义输出轴功率之比。

比功率的定义：压缩机机组的输入功率除以压缩机的排气量，kw/m3/min，排气量1 立方米/ 分所需要的机组的输入功率。

判断一台螺杆式空压机是否节能的重要标准就是“比功率”，即单位时间内生产一立方压缩空气所需要的能耗，常用单位为：kw/m3/min。因而，双级压缩的螺杆式空压机主要节能原理也是在如何降低比功率上进行技术革新。

文章来源：《中国矿业大学学报》 网址: http://www.zgkydxxbzz.cn/qikandaodu/2021/0506/563.html