【正文】 相應地很小，若無特殊要求，可不另裝儲氣罐。礦用螺桿式空氣壓縮機具有強制暑期的特點，即排氣量不隨排氣壓力的變化而變化，排氣壓力每升高或降低1MPa，排氣量相應減少或增加 1%左右，同時，礦用螺桿式空氣壓縮機的內(nèi)壓比與轉速無關，任何轉速式的內(nèi)壓比幾乎為定值。 礦用螺桿式空氣壓縮機的主要特點 高效、節(jié)能、穩(wěn)定 近年來國際上主機轉自采用新型不對稱型線。而蝸桿壓縮機則無此顧慮，在生產(chǎn)廠家技術人員的指導下，現(xiàn)場即能進行解決，其費用極低。 維護簡便，易損件少 世界上沒有永不磨損的機器，無論雙螺桿壓縮機還是蝸桿壓縮機，在若干年后，均需對主機進行維修保養(yǎng)。 蝸桿壓縮機即使利用國產(chǎn)的普通軸承，其壽命也可以達到 15 萬小時，而且可以在用戶處就地維修。由于星輪在蝸桿軸線兩側對稱布置，作用于蝸桿上的氣體徑向力平衡，作用于蝸桿槽內(nèi)的氣體軸向力也相互抵消，達到自身平衡。 蝸 桿壓縮機在壓縮氣體的過程中，也同樣必然受到氣體的反作用力，該力也在蝸桿上形成很大的徑向力和軸向力。 結構合理，具有理想的力平衡性 雙螺桿壓縮機主機的主要件就是兩個螺桿（俗稱雙螺桿），蝸桿壓縮機的主要件是蝸桿（俗稱單螺桿）。 此外，蝸桿的蝸桿槽深度隨壓力的增高 而減少，在排氣結束，星輪齒脫離單槽時，深度為零，故不存在余隙容積。 如以每分鐘 2970 轉（ 2970R/MIN）的蝸桿壓縮機為例，每分鐘壓縮次數(shù)為2970*12=35640 次；而雙螺桿的 2 根螺桿的齒數(shù)比選其大的數(shù)值，取為 5，相當于 5 個氣缸，其轉速也取為 2970R/MIN，其每分鐘次數(shù)為 2970*5=14850 次，顯然與蝸桿壓縮機的 35640 次相差很多。 由于兩種型式的空壓機轉速可以完全相同，放在相同的轉速下進行分析對比。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 共 29 頁 2 礦用螺桿式空氣壓縮機的特點 礦用螺桿壓縮機與雙螺桿壓縮機的比較 由技術概況可知，蝸桿壓縮機除具備雙螺桿回轉式壓縮機結構簡單、緊湊、單位容積利用率高 和無氣閥組件等特點外，因其星輪對稱地配置于蝸桿的兩側，還具有下列雙螺桿壓縮機所無法比擬的獨特優(yōu)點。在噴油螺桿制冷和工藝壓縮機的轉子外伸軸處，通常都采用負責的面接觸式機械密封，主要有彈簧式和波紋管式兩種，并且需向此軸封處供以高于壓縮機內(nèi)部壓力的潤滑油，以保證在密封面上形成穩(wěn)定的油膜。主要原因在于：①壓縮機內(nèi)要密封的不是空氣，而有可能是有毒的或易燃氣體，并且通常都很貴重；②它可能不允許被從外面漏入的空氣污染或沖淡； ③ 軸封一側的壓縮機內(nèi)壓力可能是不同程度的真空，也有可 能是達 1MPa 的高壓，并且停機時需要密封中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 7 頁 共 29 頁 的壓力可能會更高。在大中型空壓機中，往往采用有油潤滑機械密封。 噴油螺桿空氣壓縮機轉子的外伸軸通常 都設計在吸氣側，只要在利用吸氣節(jié)流的方式調節(jié)壓縮機的氣量時，外伸軸上的軸封兩側才可能會有一個大氣壓力的壓差。在螺桿壓縮機正常工作時，吸入端的轉子工作段與軸承之間幾乎沒有壓差，當利用吸氣節(jié)流的方式調節(jié)壓縮機的氣量時，此處也僅有可能會有噎嗝大氣壓力的壓差。這種軸封可以做得非常簡單，只要在與軸頸相應的機體處開設特定的油槽，通入具有一定壓力的密封油，即可達到有效的軸向密封。由于壓縮介質和允許工況的不同，噴油螺桿空氣壓縮機的軸封與螺桿制冷和工藝壓縮機的軸封有很大的不同。并且，液體也會順著軸與軸封間的間隙流入到潤滑區(qū)域，破壞潤滑油的、特性，影響軸承及齒輪的正常潤滑。 值得注意的是，雖然無油螺桿壓縮機對被壓縮氣體中帶有液體不敏感，但如果有大量的液體長時間進入無油螺桿壓縮機，則唯一需要注意的地方就是軸封。在許多場合，單個軸封的摩擦功耗就可以達到數(shù)千瓦。如果所壓縮氣體不允許有這種少量的污染，則需要在軸封和壓縮中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 共 29 頁 機腔之間開一個泄油槽。這種軸封工作可靠、密封性好 。有時還可用壓力稍高于壓縮機內(nèi)氣體壓力的惰性氣體充入軸封內(nèi)，以阻止高壓氣體向外界泄漏。如果被壓縮氣體可以漏入大氣，例如空氣、氮氣或二氧化碳等，則所以密封單元可以聯(lián)系布置，只是最后一個通向大氣。多數(shù)情況下，密封 齒是加工在與軸固定的一個軸套上，當密封齒損壞時便于更換。 在迷宮式軸封中，密封齒和密封面之間有很小的間隙，并形成曲折的流道，使氣體從高壓側向低壓側流動產(chǎn)生很大的阻力，以阻止氣體的泄漏。除了高壓場合以外，通過四道軸封環(huán)聯(lián)合作用的氣體泄漏量將減少 %。當軸的旋轉中心發(fā)生變 化時，借助于環(huán)孔和彈簧的作用，密封環(huán)也移動到新的位置并保持在這一位置，從而防止了磨損現(xiàn)象的產(chǎn)生。這樣，就可使密封環(huán)和軸之間的間隙很小，以達到好的密封效果，并且在一個寬的工作溫度范圍內(nèi)也可正常工作。 石墨環(huán)式軸封的密封環(huán)由摩擦系數(shù)較低的石墨制成，由于石墨具有良好的自潤滑性，即使石墨環(huán)與軸頸接觸也無妨礙。另外， 軸封的材料還必須能耐壓縮機所壓縮氣體的化學腐蝕。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 共 29 頁 軸封 1. 無油螺桿壓縮機軸封 在無油螺桿壓縮機中，壓縮過程是在一個完全無油的環(huán)境中進行的，這就要求在壓縮機的潤滑區(qū)與氣體區(qū)之間設置可靠的軸封。 4）螺桿式無油潤滑壓縮機的殼體都有冷卻水套。轉子直徑在 250mm 以下的螺桿式無油潤滑壓縮機，其殼體通常在吸入側有一垂直剖分面。從結構上看，轉子可以與螺旋部分制作成一個整體的部件，或者組裝件，即螺旋部分和軸分別用不同的材料制造。 3）在轉子螺旋部分的端面上，以及頂圓上設有附加的密封肋，這種密封肋或者與轉子成一體，或者鋃嵌在銑制的窄槽內(nèi)。螺桿式無油潤滑亦稱干式螺桿壓縮機，其結構與易蒸發(fā)的液體（如水）對空氣進行內(nèi)部冷卻的壓縮機 相似，但壓縮和提供的是無油的氣體。發(fā)動機通過連軸節(jié)與壓縮機的主轉子 陽轉子連接，在壓縮機的外殼一端有進氣孔，另一端有排氣孔以及密封組件。兩轉子軸線所在平面是高、低壓力區(qū)的分界面。 隨著轉子的繼續(xù)回轉，上述過程重復進行。 3）排氣過程 在齒間容積對與排氣孔口連通后，排氣過程即行開始。（注意，此時陰、陽轉子的齒間容積彼此并未連通）。具體的工作原理 [4]—— 吸氣過程、壓縮過程和排氣過程如下： 1）吸氣過程 初時氣體經(jīng)壓縮機外殼一端的進氣孔口分別進入陰、陽螺桿齒間容積，隨著轉子的回轉，這兩個齒間容積各自不斷擴大。旋轉時，使處于轉子齒槽之間的氣體不斷產(chǎn)生周期性的容積變化，且沿著轉子軸線由吸入側輸送至壓出側，實現(xiàn)吸入、壓縮和排氣的全部過程， 不需要往復式壓縮機那樣的余隙容積。同時，在螺桿式無油潤滑壓縮機上，為了保證轉子間的間隙，必須用同步齒輪，為了減小內(nèi)部溫度的上升，必須用增速齒輪來提高其轉速，因此機械損失大、噪音較大，同時還要裝設管道消音器。/min 時，螺 桿壓縮機才具有優(yōu)越的性能。 3） 不能制成微型。同時，在使用螺桿壓縮機時，應特別注意按規(guī)定方向旋轉，不可使之反轉 [3]。 2） 不能用于高壓場合。螺桿壓縮機的轉子齒面是一個空間曲面，需利用特制的刀具，在價格昂貴的專用設備上進行加工。同時，一般采用螺敢式壓縮機的裝置都不需要備機。因此，螺桿中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 共 29 頁 式壓縮機除適用于無油潤滑外，還適用于輸送不被潤滑油污染的場合?；y安裝在兩個轉子之間的機殼上，可以前后移動，通過滑閥可以控制進氣量在 100%10%范圍內(nèi)變化，不影響壓縮比，不影響轉速，能在較大的范圍內(nèi)比較理想的控制載荷。 5） 螺桿式壓縮機加壓是依靠兩個轉子不接觸的旋轉，因此它能適應壓縮濕氣體以及含液滴的氣體。只要轉子旋轉一周，就能達到預定的壓縮比。再加上回轉數(shù)高，齒數(shù)較多，因此壓縮作用是完全連續(xù)的，吸氣和排氣沒有往復式的壓縮機脈動現(xiàn)象，也沒有離心空壓機的喘振現(xiàn)象。 2） 由于呈連續(xù)單向旋轉，沒有往復運動，慣性力小，因此轉速高、運轉可靠、無振動。 （ 1）螺桿壓縮機的優(yōu)點： 它是容積式壓縮機的一種，其理論排氣量與各工作部件的運動速度，尤其是與轉子的轉速成正比關系，壓縮機主要參數(shù) 壓力和排氣量的變化互不影響。就主要部件的活動形式而言，友與透平壓縮機相似。尤其是螺桿式空氣壓縮機，以其獨特的優(yōu)點在使用中使用所占比例也越來越大。如果利用殼體在兩端及海外周的表面把槽空間封閉，當轉子轉動時，在齒槽間輸送的氣體容積變小，理論上可將氣體壓縮至任意高的壓力 [2]。 螺桿式空氣壓縮機的工作原理 活塞式空氣壓縮機的工作室由一個有一活塞在其內(nèi)做往復運動的氣缸歲組成，對于中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 共 29 頁 螺桿式壓縮機，其工作室則由一對斜齒的轉子副的齒槽所組成。 進入 21 世紀的這 14 年，螺桿式空壓機的各種新技術不斷出現(xiàn)，加工精度不斷提高，而且輔助設備也日趨完善。 80 年代末又推進技術，發(fā)展制造出石油、化工、礦山等行業(yè)用的壓縮各種氣體 (包括空氣、易燃易爆及有毒氣體 )的單螺桿壓縮機。 1960 年法國辛麥恩 ()提出了單螺桿 壓縮機 的構想 [1]，并獲得專利， 1961 年制出第一臺樣機，同年又研制成功噴油螺桿制冷壓縮機和螺桿工藝壓縮機， 70 年代初期由法國標致汽車公司正式生產(chǎn)投放市場。 螺桿式空氣壓縮機的發(fā) 展歷史 螺桿式空氣壓縮機是由瑞典阿爾夫 螺桿式空壓機具有活塞式空壓機不可比擬的優(yōu)點：如重量輕、體積小、占地面積小、噪音低、自動化程度高、維護量小、運行費用低等。然而，長期使用的慣性，使我們忽略了活塞式空壓機的諸多缺點：如體積大、占地面積大、機組重量大、噪音大、維修工作量大、操作復雜、運行費用高等問題。③螺桿式空氣壓縮機制造難度大，價格高，用戶一次性 投資大。究其原因，主要有以下幾點：①活塞式空壓機生產(chǎn)成本低、價格便宜。 關鍵字 ：螺桿空壓機，安全化水平，電磁閥，滿負荷，無負荷 Screw air pressor Abstract With the development of modernization of coal mine, the mine equipment constantly updated, constantly progress, reliability, operability, can monitor, easy maintenance and so on is the most basic requirements, therefore, should be know the mechanism and structure of screw type air machine, on the basis of the reasonable adjustment of air pressor, and seek more secure, by new technology, new methods of detection and control, continuously raising the level of safety in coal mine. Air pressor is the coal mine excavation and the shotcreting call operations such as power source, the main works of the screw air pressor start, stop, loading, unloading, its inlet setting load valve, by loading the electromagic valve to control the inlet valve of the switch. Air pressor during, if the exhaust pressure is lower than the lower limit of goal setting pressure and air pressor controller make load electrical solenoid valve, open the inlet valve, air pressor in full load condition。空壓機運行時，若排氣壓力低于設定目標壓力的下限，則空壓機控制器使加載電磁閥得電，將入口閥門打開，空壓機處于滿負荷加載狀態(tài)；若排氣壓力高于設定目標壓力的上限，則空壓機控制器命令加載電磁閥失電，從而將入口閥門關閉，空壓機處于無負荷卸載狀態(tài)，此時空壓機實際為空轉運行。 畢業(yè)設計說明書 螺桿空氣壓縮機 班 級： 學號： 姓 名： 學 院： 專 業(yè)： 指導教師： 2021 年 6 月