【正文】 方面研究的基 3 礎(chǔ)上，創(chuàng)造新的高效型線，以進(jìn)一步提高螺桿壓縮機(jī)的效率。今后螺桿壓縮機(jī)的市場份額仍將不斷的擴(kuò)大。 過隨后持續(xù)的基礎(chǔ)理論研究和產(chǎn)品開發(fā)試驗(yàn)，通過對轉(zhuǎn)子型線的不斷改進(jìn)和專用轉(zhuǎn)子加工設(shè)備的開發(fā)成功，螺桿壓縮機(jī)的優(yōu)越性能得到了不斷的發(fā)揮。 1957 年噴油螺桿空氣壓縮機(jī)投入了市場應(yīng)用。 隨后，歐洲、美國和日本的多家公司也陸續(xù)從瑞典 SRM 公司獲得了這種許可證 ，從事螺桿壓縮機(jī)的生產(chǎn)和銷售。 1937 年， Alf Lysholm 在 SRM 公司研制成功了兩類螺桿壓縮機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)，并取得了令人滿意的測試結(jié)果。 在理論上，螺桿壓縮機(jī)具有他所需要的特 點(diǎn)，但由于必須具有非常大的排氣量，才能滿足燃?xì)廨啓C(jī)工作的要求，螺桿壓縮機(jī)并沒有在此領(lǐng)域獲得應(yīng)用。 2 第 二 章 螺桿壓縮機(jī)的 介紹 一 . 發(fā)展歷程 全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請聯(lián)系 ： 360702501 20 世紀(jì) 30 年代，瑞典工程師 Alf Lysholm 在對燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行研究時，希望找到一種作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的壓縮機(jī)，要求其轉(zhuǎn)速比活塞壓縮機(jī)高得多，以便可由燃?xì)廨啓C(jī)直接驅(qū)動，并且不會發(fā)生喘振。最后，如果可以較為準(zhǔn)確地估計(jì)由于壓縮機(jī)內(nèi)部溫度及壓力變化引起的轉(zhuǎn)子和機(jī)殼的扭轉(zhuǎn)變形，我們就可以在機(jī)器的加工過程中采取相應(yīng)的措施以便將溫度及壓力 脈動的不良影響降至最小。 轉(zhuǎn)子型線的改進(jìn)依然是提高螺桿壓縮機(jī)性能最有效的手段，依靠經(jīng)驗(yàn)確定轉(zhuǎn)子齒型和轉(zhuǎn)子大量采用通用型線的歷史將被逐步完善的先進(jìn)、合理、高效的轉(zhuǎn)子加工工序所改寫，從而取得良好的應(yīng)用成效。人工分析計(jì)算的方法是設(shè)計(jì)者預(yù)測壓縮機(jī)性能的主要手段，并且在此過程中取得了一些技術(shù)上的突破，但其適用范圍和準(zhǔn)確度與現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床和裝配過程相比卻遜色很多。 1 第一章 . 引 言 目前，容積式壓縮機(jī)的全球年產(chǎn)量為 億余臺，其中大多數(shù)被應(yīng)用于空氣動力和制冷系統(tǒng)。過去的 30 年間，轉(zhuǎn)子型線的改進(jìn)使螺桿壓縮機(jī)內(nèi)部泄漏徹底減少，同時技術(shù)日益成熟的機(jī)床可以將形狀較為復(fù)雜零件的加工公差控制在工程允許的 3μ m以內(nèi)，以致傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機(jī)在許多應(yīng)用領(lǐng)域逐步被螺桿壓縮機(jī)所替代。因此，先進(jìn)的分析手段增大了技術(shù)創(chuàng)新的可能性 ，進(jìn)而提高螺桿壓縮機(jī)的性能，降低制造成本，進(jìn)一步擴(kuò)大螺桿壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍。另外，改善的壓縮機(jī)內(nèi)部流動模型有助于更好地進(jìn)行孔口設(shè)計(jì)，軸承負(fù)荷及其脈動的準(zhǔn)確判定有助于選擇更為合適的軸承。本文涵蓋了可能引發(fā)螺桿壓縮機(jī)技術(shù)創(chuàng)新的最新流動模型與分析方法，以及利用這些手段提高機(jī)器性能、擴(kuò)展應(yīng)用范圍的典型案例。為了達(dá)到上述目標(biāo)，他發(fā)明了螺桿壓縮機(jī)。盡管如此， Alf Lysholm 及其所在的瑞典 SRM 公司，對螺桿壓縮機(jī)在其它領(lǐng)域的應(yīng)用，繼續(xù)進(jìn)行了深入的研究。 1946 年，位于蘇格蘭的英國 James Howden 公司，第一個從瑞典 SRM 公司獲得了生產(chǎn)螺桿壓縮機(jī)的許可證。最先發(fā)展起來的螺桿壓縮機(jī)是無油螺桿壓縮機(jī)。 1961 年又研制成功了噴油螺桿制冷壓縮機(jī)和螺桿工藝壓縮機(jī)。 二 . 發(fā)展方向 螺桿壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于礦山、化工、動力、冶金、建筑、機(jī)械、制冷等工業(yè)部門，在寬廣的容量和式?jīng)r范圍內(nèi)，逐步替代了其它種類的壓縮機(jī)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，螺桿壓縮機(jī)的銷售量已占其它容積 式壓縮機(jī)銷售量的 80%以上，在所有正在運(yùn)行的容積式壓縮機(jī)中，有 50%的是螺桿壓縮機(jī)。 為了進(jìn)一步改善螺桿壓縮機(jī)的性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，應(yīng)在以下幾個方面作深入研究。 分析噴油對、螺桿壓縮機(jī)工作過程中泄漏、換熱和摩擦等方面的影響機(jī)理，使噴油參數(shù)的設(shè)計(jì)從目前的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)提高到機(jī)理設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 分析螺壓縮機(jī)的噪音產(chǎn)生機(jī)理，研究型線設(shè)計(jì)和孔口配置等因素對噪聲指標(biāo)的影響，從而更有效的降低噪聲。 擴(kuò)大螺桿壓縮機(jī)的參數(shù)范圍，主要應(yīng)向小容積流量、高排氣壓力方向發(fā)展。 三 . 螺桿壓縮機(jī)的研究意義 全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請聯(lián)系 ： 360702501 壓縮機(jī)可分二大類，容積式壓縮機(jī)和動力式壓縮機(jī)。本可題研究的是螺桿空氣壓縮機(jī)，屬于雙軸壓縮機(jī)。 用可靠性高的螺桿式壓縮機(jī)取代易損件多，可靠性差的活塞式壓縮機(jī)，已經(jīng)成為必然趨勢。目前西方發(fā)達(dá)國家螺桿壓縮機(jī)市場占有率為 80%，并保持上升勢頭。 螺桿壓縮機(jī)有雙螺桿與單螺桿兩種。單螺桿壓縮機(jī)克服了雙螺桿壓縮機(jī)不平衡、軸承易損的缺點(diǎn)；具有壽命長，噪音低，更加節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。由于螺桿壓縮機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動部件只有兩個轉(zhuǎn)子，所以它可以可靠地高速運(yùn)轉(zhuǎn)。與早期的機(jī)器相比，內(nèi)部泄漏已經(jīng)大幅減少。因此，容積式壓縮 4 機(jī)的大部分市場與應(yīng)用場合已被螺 桿壓縮機(jī)占據(jù)。這就意味著需要在保持較高效率的同時盡可能提高轉(zhuǎn)子齒頂速度。另外，為使吸氣與排氣孔口處的氣流速度降到最低，吸排氣孔口需要開設(shè)得盡可能大。與先進(jìn)的轉(zhuǎn)子型線一樣，為了取得螺桿壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的最大進(jìn)步，能夠?qū)p失降到最低的其他組件的改進(jìn)也是非常重要的。當(dāng)間隙較小時，需要采用較昂貴的優(yōu)質(zhì)軸承，當(dāng)通過預(yù)緊 將 間 隙 控 制 在 允 許 范 圍 內(nèi) 時 ， 可 以 采 用 比 較 廉 價 的 軸 承 。中小型 壓縮機(jī)一般采用滾動軸承。值得一提的是，近期研發(fā)出的一種摩擦很小的滾動軸承提供了一個不錯的選擇，詳細(xì)參見 Meyers[37]。 轉(zhuǎn)子間的接觸力大小取決于它們之間傳遞的扭矩，當(dāng)陰陽轉(zhuǎn)子直接接觸時，接觸力較大。倘若將驅(qū)動力矩由陰轉(zhuǎn)子傳送，產(chǎn)生的接觸力非常大，這是不允許的。機(jī)體上的噴油孔口開設(shè)在由熱力計(jì)算結(jié)果得出的氣體溫度與潤滑油溫度相等的位置，除此之外，噴油孔口應(yīng)位于轉(zhuǎn)子螺旋線上方，這樣，潤滑油可以從陰轉(zhuǎn)子齒頂沿螺旋齒面切線方向進(jìn)入機(jī)體，達(dá)到回收所噴 入潤滑油的動能的目的。進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體的流道應(yīng)盡量避免彎曲，這就要求吸氣孔口要開設(shè)在機(jī)殼上，另外，盡量擴(kuò)大進(jìn)氣的流通面積從而降低吸氣孔口處的氣體流速。機(jī)殼的設(shè)計(jì)加工要盡量減小其重量，還應(yīng) 5 配置加強(qiáng)筋以提高高壓下的強(qiáng)度。另外，為了達(dá)到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，軸承技術(shù)與潤滑的改善也是十分 重要的 . 四 .螺桿式空壓機(jī)原理 ： 全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請聯(lián)系 ： 360702501 螺桿式的進(jìn)氣側(cè)吸氣口，必須設(shè)計(jì)得使壓縮室可以充分吸氣，而螺桿式壓縮機(jī)并無進(jìn)氣與排氣閥組，進(jìn)氣只靠一調(diào)節(jié)閥的開啟、關(guān)閉調(diào)節(jié)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開口時，其空間最大，此時轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進(jìn)氣口之自由空氣相通，因在排氣時齒溝之空氣被全數(shù)排出，排氣結(jié) 束時，齒溝乃處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)到進(jìn)氣口時，外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。 封閉及輸送過程： 主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時，其主副轉(zhuǎn)子齒峰會與機(jī)殼閉封，此時空氣在齒溝內(nèi)閉封不再外流，即 [封閉過程 ]。 壓縮及噴油過程： 在輸送過程中，嚙合面逐漸向排氣端移動，亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小，齒溝內(nèi)之氣體逐漸被壓縮，壓 力提高，此即 [壓縮過程 ]。 排氣過程： 當(dāng)轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣相通時，（此時壓縮氣體之壓力最高）被壓縮之氣體開始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼排氣口這齒溝空間為零，即完成（排氣過程），在此同時轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長度又達(dá)到最長，其吸氣過程又在進(jìn)行 如今，螺桿機(jī)械作為壓縮機(jī)兼膨脹機(jī)被用于不同的場合，其工作介質(zhì)可 以是氣體、干蒸汽或在機(jī)器內(nèi)部發(fā)生相變的多相混合物等