单螺杆、双螺杆、活塞式三种比较常见空压机比较

三种比较常见压缩机比较

比较指标单螺杆双螺杆活塞式

力的平衡性☆气体压力产生的径向、

轴向力自动平衡。

☆零部件受力小，可靠性

高

☆气体压力产生的径向

力无法平衡，轴向力须

由平衡活塞平衡。

☆主轴承易损，可靠性中

☆较大的活塞惯性力，

气体压力都无法平衡。

☆振动噪音大、主要部

件易损，可靠性差

驱动方式与电机直联。

传动效率高

经增速齿轮组与电机联

接或加带轮。

传动效率中

经皮带轮与电机联接。

传动效率差

效率中速（1500～

3500r/min）

时效率较高，直联。

高速（3000～

7000r/min）

时效率比较高，加增速齿

轮。

低速(600~1500r/min),

摩擦副多，效率较低。

噪声振动力平衡性好、振动小、噪

声低，一般为60～

68dB(A)

力平衡性差，二金属螺杆

啮合时有高频噪声64～

78dB(A)

振动大，需用基础固定，

低频噪声80dB(A)

【单螺杆与双螺杆技术的性能对比分析】

以下从用户最关心的四大综合技术指标——可靠性、效率、维护成本、噪音比较单、双螺杆技术，以事实为证据阐明了单螺杆空压机的优越性。

可靠性的比较

⑴影响可靠性的具体因素分析

影响因素

具体影响

零部件数量部件数量越少，其运动可靠性越高

运动形式运动形式越简单，可靠性越高

运动速度运动速度越低，可靠性越高

工作应力工作应力越小，形式越简单，可靠性越高

使用寿命寿命越长，可靠性越高

⑵压缩机的核心部件-主机的比较，运动性能的比较

单螺杆空压机双螺杆压缩机

比较内容

运动部件

单螺杆：1个转子，2个星形，

弹性联轴器双螺杆：1对阴阳转子，增速齿轮箱或皮带轮，

运动形式单螺杆：转子驱动浮动星轮进行啮合

运动

双螺杆：阳转子驱动阴转子进行啮合运

动

磨损单螺杆：接触面积较大，转速低，

星轮材质为复合材料，软性摩擦，

磨损取决的星轮材料和啮合齿形

双螺杆：接触面积大，转速高，阴阳转

子均是碳钢材料，刚性摩擦，磨损

较

大

运行寿命单螺杆：部分单螺杆制造商星轮寿命

较短，欧拉法星轮比普通星轮寿命长

6-8倍，轴承寿命比双螺杆长3倍

以上，螺杆永不磨损，终身保用。

双螺杆：取决于轴承的寿命，由于受力

不平衡通常3万小时左右更换，大修机

头

增加转子转速可以提高排气量；但转速过高，磨损会加大，能量传递导致的机械能损失也随之增加，从而压缩机负荷增大，运动部件寿命减短。因此通过提高转速来增大排气量是一种非常不合理的方式。

通过设计原理分析我们知道：主机的有效吸入容积和容积效率是影响排气量大小的最主要因素，这也决定了单螺杆机与双螺杆机转速的不同。

⑶受力分析的比较

比较内容

单螺杆压缩机双螺杆压缩机

受力原因完全平衡轴向和径向的压差

受力部位两个星轮反向压缩，作用力相

互抵消双螺杆：阴阳转子表面和进气、排气端盖

受力方向轴向，径向完全平衡轴向、径向均有

受力程度完全平衡双螺杆：强大的轴向力和径向力

受力平衡轻载轴承，寿命长达8万小时

以上双螺杆：重载轴承，必须选配复杂的高精度滚动轴承

特别提示！

单螺杆压缩机由于完全克服了双螺杆受力不平衡问题，给单螺杆压缩机带来了突出的优势：1）螺杆轴承理论上不受力，轴承寿命特别长，是双螺杆的3倍以上。星轮轴承由于轴承尺不像双螺杆那样受限制，寿命也相应地延长。而双螺杆压缩机是在有弯曲变形的情况下运行。2）单螺杆压缩机振动小，噪声低，对地基及工作场所的要求低。放平即可，无须地脚螺钉

等。

3）单螺杆压缩机可在高压下工作。单螺杆压缩机即使在一级压缩的情况下也很容易达到6．16Mpa，远高于双螺杆压缩机（≤2．8MPa）。

4）单螺杆压缩机比双螺杆压缩机噪声低10一15dB（A）以上。

5）排气温度低-——16℃左右。

⑷轴承的比较

由于强大、复杂的工作应力，轴承失效问题已经成为双螺杆压缩机无法回避的一个难点，因此单独予以分析：

双螺杆机一般采用5-7个高精度滚动轴承，其中阳转子吸气端必须配置强大的锥形轴承以抵抗轴向力，一般3万小时应予以更换；

单螺杆受力完全平衡，螺杆轴承理论上不受力，轴承寿命特别长，是双螺杆的3倍以上，寿命长达8万小时以上。

■小结：

通过上述对比可见，单螺杆主机运动部件少，运动形式简单，转速低，受力完全平衡，从原理上彻底消除了轴承失效问题，在可靠性方面大大超出双螺杆机。

效率的比较

输入压缩机的电能仅有30%左右最终转化为压缩空气中的势能。因此，在设备效率上的每1%的提升都会给用户带来巨大的经济效益。

⑴影响效率的具体因素分析

影响压缩机效率的因素是多方面的，下表从其三大组成部分予以总体分析： 组成部分 影响因素

具体影响

容积效率 余隙容积和各种内泄露 余隙容积越小，各种泄露越少、容积效率越高 传动效率 传动方式

常用的三种传动方式效率比较：直联>齿轮>皮带

热工效率

运动速度、摩擦面积和冷 却效果

运动速度越低、摩擦面积越小、冷却效果越好， 热工效率越高

⑵ 容积效率的比较

容积效率是实际产气量与理论产气量的比值，它是衡量压缩机产气能力的重要指标。通常来说，余隙容积和各种内泄露是影响容积效率的最主要因素。 1）余隙容积（泄漏三角形）。

双螺杆：泄漏三角形双螺杆式压缩机转子的几何型线带来的一个典型技术问题，彻底地消除它是不可能的。

单螺杆：不存在泄漏三角形，无余隙容积。

泄漏三角形，亦称死气三角形，是余隙容积在双螺杆式压缩机中的一种形式。它是指在阴阳转子进行虚啮合时其形线造成的一个三角形空隙。此空隙会使高压空气会向低压区回流，而且无法通过润滑油密封。这是由双螺杆式压缩机转子的几何型线带来的一个典型技术问题，彻底地消除它是不可能的。 2）磨损带来的泄露

随着运行时间的累计，磨损不可避免。这将导致双螺杆机转子之间的间隙以及转子与定子之间的间隙增大，从而加剧了上述的各种泄露，容积效率逐步下降。 传动效率的比较

比较内容 单螺杆压缩机

双螺杆压缩机

有效吸入 容积 有效吸入容积较大， 达到相同的排气量其转速可明显降低

有效吸入容积较小， 达到相同的排气量只能靠增加转速

容积效率

容积效率高，回流量小，必提高转速 也能保证排气量

泄漏点较多，效率低，增加转速，其排 气量无法保证

主机转速

2980rpm ，欧拉法螺杆与星轮密封性能好，理论无泄漏，可以实现低速压缩，采用1：1弹性直联，这也是欧拉

法可以实现0-100%全变频调节的原

因，这是双螺杆不可能做到的

4000-6000 rpm 以上 双螺杆通常只含糊标出电机转速，非螺杆转速，必须通过加速齿轮箱或加速皮带高速压缩，由于内泄漏太大，压缩速度低50%便压缩

不出空气。