螺杆压缩机

一、螺杆式压缩机原理介绍

螺杆式压缩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、螺杆式压缩机的优点：

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。

20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。

在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。尽管如此，Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司，对螺杆压缩机在其它领域的应用，继续进行了深入的研究。

1937年，Alf Lysholm 在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。

1946年，位于苏格兰的英国James Howden 公司，第一个从瑞典SRM公司获得了

生产螺杆压缩机的许可证。

随后，欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证，从事螺杆压缩机的生产和销售。最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机。

1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用。

1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。

过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。

活塞机的噪音大，且维修不便，维修．大多数活塞机使用过程中经常会出问题，所以给用户带来极大的不便。同时可以降低工厂的生产成本，增加经济效益，方便设备管理，美化公司环境，提高公司形象，用高效率高可靠性的螺杆压缩机淘汰现有的活塞式空压机，建造一个先进性、经济化的空压站是工厂将来日益扩大发展的必然趋势。

性能对比：

老式的活塞空压机，其运行的经济性、可靠性差。活塞式空压机是广大用户非常熟悉的一种机型，在很早期是一种大家都认同的产品，但随着技术的不断革新，新型空压机的出现，活塞式空压机的缺点越来越突出，与螺杆空压机相比：

a、活塞式空压机有气阀、活塞、活塞环、连杆瓦等诸多易损件，连续运行的可靠性差，一方面会影响生产，另一方面会增加维护管理的费用。

b、与螺杆空压机相比，活塞式空压机的效率低，特别是长期连续运行，其经济性更差。由于活塞式空压机所形成的压缩腔内很多都是易损件，这些易损件的磨损和损坏都将造成气体压缩时候更大的泄漏，最终导致压缩机效率的降低。由于螺杆压缩机中不存在影响机器效率的易损件，进行压缩的一对转子由于自身结构的特点不会出现磨损。因此长期连续运行的经济性要远远优于活塞式空压机。

c、活塞式空压机为往复式运动机构，存在着不可消除的惯性力，因此运行时振动大，噪音高，较大的活塞式空压机安装时需要专门的固定基础。螺杆空压机为回转式运动机构，平衡性很好，其振动小，噪音低，无需安装基础，同时也避免了对工作环境的污染。

d、活塞式空压机是往复间断性供气，运行时气流脉动大，螺杆压缩机转速高，输气平稳，无气流脉动，能够满足要求较高气量用户的需求。

e、活塞式空压机基本没有自动控制系统，螺杆压缩机有完善的自动控制与保护系统，属于机电一体化产品，方便了设备的维护管理，同时也最大限度地降低了能耗。

f、螺杆空压机是一种整体结构高度集中化产品，占地面积小，没有了活塞式空压机复杂的管路系统，可以美化公司的生产环境。

使用的机型种类过多，过于分散，这样既不便于设备管理，也增加了易损件的数量，势必增加了平时运行的成本。同时分散的布置更加剧了对生产环境的污染。

供气品质差耗油量大。活塞式空压机存在活塞环的磨损，运行式尽管活塞上有刮油环，但仍会有不少的润滑油窜到气缸中，随气体一起排出，这样，一方面降低了气体的品质，另一方面也增加了耗油量，不可避免的润滑油外漏，也会增加耗油量，污染环境。螺杆空压机有高效的油气分离系统和过滤设备，无磨损件，供气品质高耗油量很低。正是基于以上情况，国家有关部门曾于2000发文，要求国内企业在中低压空压机的使用上，逐步淘汰运行费用高可靠性低的活塞式空压机，用高效的螺杆压缩机取而代之，在发达的国家已成为一种现实。

综合以上所述，为了降低生产成本，增加经济效益，方便设备管理，美化公司环境，提高公司形象，用高效率高可靠性的螺杆压缩机淘汰现有的活塞式空压机，建造一个先进性、经济化的空压站是贵公司日益发展强大的必然趋势

衡量压缩机最主要的两个性能指标是输气量和功率消耗，人们总是要求以最小的功率输入获得更多的输气量[4】。压缩机的输气量主要取决于容积效率，影响螺杆式压缩机容积效率的因素与活塞式压缩机有不同程度的相似，虽然螺杆式压缩机存在泄漏三角形，但是由于螺杆式压缩机没有余隙容积，喷油提高了密封效果，减小了泄漏，故螺杆压缩机的容积效率比活塞式明显要高。活塞式压缩机由于存在吸排气阀和余隙容积，其实际循环严重偏离理论循环；螺杆式压缩机为固定容积比压缩机，当运行工况偏离设计工况时，压缩机在工作过程中会发生过压缩和欠压缩的压缩过程，而螺杆式压缩循环采用了高效转子型线和齿数比，一使得螺杆压缩机的压缩过程等熵效果更好，故其循环更加贴近于理论循环。综合以上分析，螺杆式压缩机由于容积效率高于活塞式压缩机，故其实际输气量要高于活塞式压缩机；螺杆式压缩机虽然在工作过程中会发生过压缩和欠压缩的压缩过程，但由于其等熵效果好于活塞式压缩机，故其实际循环比活塞式压缩循环更加贴近于理论循环，即消耗功率小于活塞式压缩机。由于螺杆式压缩机可以以较小的功率输入获得较多的输气量，故应用螺杆压缩机的冷库更加节能。

螺杆式压缩机和活塞式压缩机的性能比较活塞式是一种传统的气体压缩方式。利用曲轴连杆机构，把原动机轴的旋转运动转化为活塞在气缸中往复运动来提高冷媒压力。螺杆式压缩机是一种回转式的容积气体压缩机。利用螺杆回转压缩提高冷媒压力。活塞式压缩机使用范围较小，一般适用于中小规模的建筑，而且往复式的气体压缩只能通过调整气缸的工作个数进行上、卸载控制，使得在容量控制方面只能做到级别调节（如100%-76%-33%-0%的三级调节）。而且活塞式压缩机容易发生液击而损坏。螺杆式压缩机通常适用于中大规模的建筑，而且通过滑阀调节能进行无级能量控制。大金的单螺杆压缩机可以在12%~100%的宽泛的范围内进行无级容量调节。活塞往复式的运动由于有吸气、压缩、排气等不同过程，故运动中有相当大的噪音和振动。而单螺杆压缩机内螺杆和门转子处于匀速旋转状态，圆周运动平稳圆滑，几乎没有摩擦，故噪音很低。而在低负荷的情况下机组运行平稳，振动小。活塞式压缩机，金属与金属间的往复运动需要大量油进行润滑和冷却。油泵、油箱和油冷却器等部件使得整个系统变得复杂。而单螺杆压缩机使用了大金独立研制的高性能工程塑料门转子，其良好的气密性和自身润滑性，无需油冷却器和油泵，少量的喷油就能使机器长期稳定的运行。降低了因辅件损坏而造成机组故障的可能性。活塞式压缩机由于结构复杂，运动件多，因此维修复杂，频繁，维护周期短、费用高。大金的单螺杆压缩机运动件少，构造简单，磨损少，使得保养维护周期变长，维护费用低，大大提高了用户的使用便利性。