阿坝空压机厂家：空压机100课之013：容积式-单螺杆空压机结构、原理、优缺点
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第1课：空气压缩机的012-2第100课：中国螺杆压缩机的自我完善与奋斗（下）
虽然单螺杆和双螺杆只有一个词的区别，但很容易联想到同一个家族，这使人们错误地认为单螺杆和双螺杆是“近亲”。但事实上，这两种类型的压缩机在原理和结构上明显不同。仅在整套设备的结构、布局和工作流程上大致相同。此外，产品的应用范围高度重叠，它们是相互竞争的模式。
在中美蜜月期间，北仪通曾引进美国cp公司（芝加哥风）的单螺杆技术。据说事实并非如此，但中国的单螺杆技术大多来自北伊通。在八卦中，单螺杆可能是高压的。由于其出色的静音性能，可用于潜艇。因此，出于某些原因，单螺杆只能依靠自身来提高技术水平。在国内单螺杆和双螺杆的竞争中，就喷油器而言，单螺杆已经落伍，但在无油润滑方面却大放异彩。
单螺杆压缩机的雏形来自蜗杆传动。年，法国人b.zimmem在此基础上提出了单螺杆的具体结构。台原型机是在年试产的。机器转速为r/min，功率为7.46kw。它经受了超过几个小时的寿命考验。单螺杆压缩机的基本结构
单螺杆压缩机，因此其名称表明，与双螺杆压缩机相比，单螺杆压缩机只有一个螺杆，其螺杆同时与两个或多个星轮啮合。螺杆轮廓、星轮端面和螺杆两端的盖板形成多个封闭体积，实现气体压缩。
螺钉和星形轮按其形状可分为圆柱形（c）和扁平（p）。这两种类型可以组合成四种形式的单螺杆压缩机：cp型、pc型、pp型和cc型。
cp是单螺杆压缩机最常见的形式。在下面的说明中，我们仅以这种形式的单螺杆压缩机为例。
cp单螺杆压缩机结构：由一个圆柱螺杆和两个对称分布的平面齿轮组成，安装在壳体中。螺旋槽、壳体（气缸）内壁和星形齿轮齿形成一个封闭的体积。
除了进气口和排气口之外，与双螺杆机器类似，机壳还配备了一个液体喷射口，用于将油、水或制冷剂喷射到工作室内进行密封、冷却和润滑。
单螺杆压缩机的工作原理
单螺杆压缩机的螺杆一般有6个螺旋槽，星轮有11个齿，相当于6个气缸，两个星轮同时与螺旋槽啮合。因此，单螺杆压缩机相当于一台6缸双作用活塞机，螺杆的每转相当于12缸工作。
动力传递到螺杆轴，螺杆驱动星轮旋转。
气体（工作介质）从吸入室进入螺旋槽，并通过排气孔和排气室进行压缩和排放.星轮的功能相当于往复式活塞压缩机的活塞。当星形齿轮齿在螺旋槽中相对移动时，
封闭体积逐渐减小，气体被压缩。
工作流程：
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①吸入过程：螺旋槽在星形齿轮齿啮合前与吸入室连接，处于吸入状态。当螺杆旋转到一定位置时，星形齿轮齿闭合螺杆槽，吸气过程结束。②压缩过程：吸入过程后，螺钉继续旋转。随着星形齿轮沿螺旋槽移动，闭合的工作容积逐渐减小，从而实现气体压缩过程。当工作容积与排气孔相连时，压缩过程结束。
③排气过程：当工作容积与排气孔相连时，随着螺杆的不断旋转，压缩气体从排气孔输送到排气管，直到星形齿轮齿离开螺杆槽。单螺杆压缩机的优点/缺点是什么？
优点：
①结构合理，力平衡理想。这在所有结构的压缩机中尤为突出。
作用在螺旋槽上的气体的轴向载荷必须偏移。此外，由于星轮的对称配置，作用在螺杆上的径向力也相互抵消，因此螺杆不受任何轴向和径向不平衡力的影响。
这带来了第二个功能。
②低噪音和振动。由于单螺杆压缩机的力平衡性好，振动小，无需基础。星轮采用复合材料制造，压缩室内有液体喷射润滑，无增速齿轮，噪音也小。
③单机容量大，无间隙容量。单螺杆压缩机工作时，螺杆上的每个螺杆槽在一圈内使用两次，这样就可以充分利用螺杆槽空间。因此，与其他旋转式压缩机相比，其尺寸可以更小。
此外，螺钉槽的深度向排气端变浅，直到排气时为零。因此，理论上没有间隙体积。
缺点：
①有许多活动部件。单螺杆空气压缩机有三个转轴，螺杆和行星齿轮的刚度相差很大，运动时热膨胀系数不同，容易变形不均，啮合精度难以保证。
②行星齿轮的材料需要进一步改进。行星齿轮作为单螺杆压缩机的核心部件之一，起着密封作用。此外，运行期间的热膨胀，以及剪切力和机械摩擦力，使得有必要具有较小的膨胀系数，并考虑刚性和耐磨性。如何尽快找到一种高强度、低膨胀、耐磨的材料，已成为生产厂家需要解决的另一个重大问题。
③啮合副和专用加工设备的外形优化。型材的持续优化需要市场和加工设备的支持。目前，在这方面并不容易。单螺杆和双螺杆的优缺点是什么？
①力量平衡
单螺杆：螺杆承受的径向力和轴向力自动平衡，行星齿轮承受的气体力要求行星齿轮具有足够的强度和刚度；
双螺杆：螺杆转子承受较大的径向力和轴向力。螺杆转子需要更换我希望有足够的强度和刚度。最后，轴承需要承受较大的载荷。
单螺杆星轮和双螺杆轴承是中国这两大型号的卸扣。这两个因素只能在行业内解决，这无异于幻想。从材料到机床再到技术，中国的整体技术水平也需要提高。
②噪音和振动
单螺杆：力平衡好，噪音低，振动小，一般为60~68db（a）；
双螺杆：力平衡差，转子啮合时有高频噪声，一般为64~78db（a）。
③可靠性
单螺钉：星形轮是一个易损件。由于材料问题，国产星形轮的使用寿命通常只有数千小时。如果它们被视为消耗品，则不存在其他可靠性问题；
双螺杆：由于轴承负荷大，大多数螺杆机的大修时间为20000~50000小时，需要更换轴承，具有较高的价值。
④加工设备
单螺杆：目前，单螺杆加工设备在中国很难获得，因此大部分在中国由通用机床加工，产品质量不稳定，精度和效率较差；
双螺杆：引进成熟的转子加工批量生产设备（铣床、磨床等）。
⑤效率
基本上，双螺杆和单螺杆都有很高的效率。从国家标准中燃油喷射装置和双螺杆的组合以及统一能效标准的实施情况可以推断，两者的效率实际上是相同的。这主要取决于工厂或型号的材料、精度和工艺。
单螺杆：在~r/min时效率；
双螺杆：在~r/min时效率；
客观地说，就性能耐久性而言，目前的单螺杆无法与双螺杆相比（这是一种常见现象），这主要是由于星轮磨损问题，涉及材料和加工精度（目前在中国仍然是一个难题）。
如果我们只谈论新机器的效率，而不是持久性能，那么活塞式机器的效率就足够高了。然而
⑥易于制造
单螺杆：基本型的制造难度不高，而高性能型号的生产对设备和材料的要求较高；
双螺杆：在中国引进特殊螺杆加工设备之前，在质量和数量上都存在很大差距。因此，当时大多数双螺杆制造商进口机头进行重新组装，价格很高。因此，市场上的大多数单螺杆制造企业都是在当时发展起来的。
⑦维护和维修
单螺杆：基本机型不难维护，高性能机型仍需厂家维修。
双螺杆：双螺杆的维护非常简单。同时，由于双螺杆的广泛使用，主机的大修技术人员也越来越多。目前，无需返回工厂或获得制造商的支持。
⑧适用范围
单螺杆：由于螺杆的受力完全平衡，单螺杆可以在高压下工作，适用于排气压力高的场合。振动小，噪音低，对军事上具有重要意义。此外，单螺杆转子和星轮为接触式密封，更容易实现低速无油。
双螺杆：由于转子刚度和轴承负荷的限制，双螺杆只能y适用于中低压场合。动力、制冷和输气的压力通常低于4.5mpa。由于双螺杆转子在没有油润滑的情况下无法直接啮合，因此需要高转速（通常超过10000转）和低效率，尤其是轴承。
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第013课结束
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