单螺杆空压机

1960年法国辛麦恩(B.Zimmern)提出了单螺杆压缩机的构想，并获得专利权，1962年试制出第一台样机，70年代初期由法国标致汽车公司正式生产投放市场。70年代末期，荷兰、英国和日本等国家先后开发生产制冷、空调用单螺杆压缩机，其形式有开启式和半封闭式两种。80年代末又推进技术，发展制造出石油、化工、矿山等行业用的压缩各种气体(包括空气、易燃易爆及有毒气体)的单螺杆压缩机。世界上已有英、法、美、日、荷兰等国家的厂商可以生产出不同规格单螺杆压缩机。

国外生产单螺杆压缩机的主要厂商有:

1.日本

三井精机公司(MITSURSEIKI)

小松制作所(KOMATSU)

大金工业公司(DAIKININDUSTRIES)

三菱电机公司(MITSUBISHIELECTRIC)

岩田涂装机工业公司(IWATAAIRCOMPRESSORMGT)

2.美国

德莱塞-兰德公司(DRESSER-RAND)

格里迈尔斯密特公司(GRIMMERSCHMIDT)

芝加哥风动公司(CHICAGOPNEUMATIC)

美国海军(USNAVY)

3.法国

标致汽车公司(PEUGOT)

克利贝里公司(CREPLLE)

4.英国

APV公司(APVHALLPRODUCTS)

5.荷兰

格拉莎公司

单螺杆压缩机由一个圆柱螺杆和两个对称布置的平面星轮组成啮合副，装在机壳内。螺杆螺槽、机壳(气缸)内壁和星轮齿构成封闭容积。动力传到螺杆轴上，由螺杆带动星轮旋转。气体(工质)由吸气腔进入螺槽内，经压缩后通过排气孔口和排气腔排出。星轮的作用相当于往复活塞压缩机的活塞，当星轮齿在螺槽内相对运动时，封闭容积逐渐减小，气体受到压缩。

单螺杆压缩机的螺杆具有6个螺槽，星轮有11个齿，相当于6个气缸，两个星轮同时与螺槽啮合，因此，螺杆每旋转一周相当于12个气缸在工作。

单螺杆压缩机卓越的性能除了具有回转压缩机的结构简单、体积小和无气阀组件等特点外，还具有独特的优点。

1、结构合理，具有理想的力平衡性。

由于星轮在螺杆两侧对称配置，作用于螺杆上的径向气体互相抵消，同时作用于螺槽内的气体轴向负荷也互相抵消，另外在螺杆的两端面间有引气通道，故作用在螺杆两端面上的气体力也自行抵消。因此螺杆不承受任何径向或轴向气体力，星轮齿上所受的气体力很小，只及活塞式压缩机或双螺杆压缩机的1/30左右。

2、高效节能。

单螺杆压缩机工作时，蜗杆每转一周，每一蜗槽均工作两次，使蜗槽空间得以充分利用，与其它回转式压缩机相比，其结构尺寸要小，此外蜗杆的蜗槽深度随压缩腔压力的增大而变浅，在排气结束时为零，在理论上不存在余隙容积，其容积效率高。单螺杆压缩机具有完整的控制系统，具有伺服式无级自动调节气量，自动卸载与负载转换，自动停机与自动启动等功能，以满足用户不同用气量的需求，节能显著，空载运行时，其动耗可减少60%。

3、低震动，噪音小。

由于压缩机主机设计合理，高速轻载，啮合副线型设计先进。蜗杆每旋转一周产生12个压缩循环，每分钟排气达35280次，排气基本没有脉动现象，因此振动极小，加之采用了消音，隔音装置，故噪音很低，能保持较安静的工作环境，由于上述原因，压缩机满负荷运转时，一枚硬币直立在机身上也不会倒下。

4、寿命长。

单螺杆压缩机主机结构新颖。蜗杆杆没有轴向力和径向力的负荷，处于受力完全平衡状态，轴承寿命长达100000小时，克服了双螺杆空压机轴承易损的缺点，其耐用度超过了他类型空压机。

5、高可靠性。

FHOG压缩机设计上的科学技术领先，精良的生产工艺，高精度的专用设备，使产品质量得以确保，日常运行中仅需定期更换空气滤精芯、油过滤芯、油气分离精滤芯和压缩机油，使维修费用降到最低程度，整机布局紧凑合理，体积小巧美观，箱罩拆卸，更换零部件十分快捷方便，安装快速，不需安装基础一旦安放就位即可使用。

6、安全运行装置。

操作控制面设有监控装置，显示各种有关参数与工况，运行状况、故障显示一目了然，精心设置了超压保护、超温保护、电机过载保护、断水保护，断相及相充保护，油滤器堵塞灯光报警等。紧急停车时，超温保护、过载保护等均附加了互锁保护功能。另外PLC控制，人机界面，多机联控，运程和网上监控等，多种控制模式可供用户选择。

单螺杆空压机的主要缺点是中、高频率的噪声较大，啮合副与机壳的几何形状和相互位置精度要求高。另外，在压缩机起动和停机过程中，由于转速过低，建立流体动力润滑的条件受到破坏，会使螺杆和星轮齿受到一定程度的磨损，从而导致压缩机的性能随运行时间延长而降低，需要定期维修或更换星轮。

1)吸气过程。 螺杆螺槽在星轮齿尚未啮入前与吸气腔相通,处于吸气状态。当螺杆转到一定位置，星轮齿将螺槽封闭，吸气过程结束(图a)。

2)压缩过程。吸气过程结束后，螺杆继续转动，随着星轮齿沿着螺槽推进，封闭的齿间容积逐渐减小，实现气体的压缩过程。当齿间容积与排气孔口连通时，压缩过程结束(图b)。

3)排气过程。当齿间容积与排气孔口连通后，由于螺杆继续旋转，被压缩气体通过排气孔口输送至排气管，直至星轮齿脱离该螺槽为止(图c)。

从上述工作原理可以看出，单螺杆空压机具有内压缩过程。即气体先被吸入后，被封闭在螺杆、机壳和星轮之间的齿间容积内，气体的压缩是靠齿间容积的缩小实现的。其内压缩的程度决定于所设计的排气孔口位置。单螺杆空压机的内容积比变化范围一般为2~5。

用可靠性高的螺杆式空压机取代易损件多、可靠性差的活塞式空压机，已经成为必然趋势。根据统计:日本螺杆压缩机1976年仅占27%，1985年则上升到85%。而西方发达国家螺杆空压机市场占有率为80%，并保持上升势头。螺杆空压机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。

单螺杆空压机又称蜗杆空压机，单螺杆空压机的啮合副由一个6头螺杆和2个11齿的星轮构成。蜗杆同时与两个星轮啮合即使蜗杆受力平衡，又使排量增加一倍，空压机的体积小，每分钟只有9立方米(9m3/min)蜗杆空压机的重量仅为活塞式的1/6。蜗杆受力平衡使蜗杆空压机具有一系列优点: