螺杆空压机主机/电机系统的工作原理分析
单螺杆空气压缩机也被称为蜗杆空气压缩机,单螺杆空气压缩机的啮合副由一个6头螺钉和两个11齿星轮组成。即使蜗杆受力平衡,蜗杆也会同时与两个星轮啮合,
使排量翻倍。我们通常说的螺杆压缩机通常是指双螺杆压缩机。
螺杆式(即双螺杆)压缩机具有一对相互啮合、相反旋转的螺旋齿转子。齿面凸起的转子称为阳转子,齿面凹下的转子称为阴转子。随着转子在体内的旋转,由于牙齿
的入侵或分离,工作体积不断变化,从而定期改变转子每对齿槽之间的体积,以达到吸气、压缩和排气的目的。
主机是螺杆机的核心部件,任何品牌的螺杆机都有相似的主机结构和工作机制。
(1)吸气过程
转子旋转时,阳转子的齿连续脱离阴转子的齿槽,齿间体积逐渐扩大,与吸气孔连接,气体通过吸气孔进入齿间体积,直到齿间体积达到最大值,与吸气孔断开,齿与
内壳共同关闭齿间体积,吸气过程结束。值得注意的是,阳转子和阴转子之间的齿间体积并没有相互连接。
(2)压缩过程
转子继续旋转,在阴阳转子齿体积连接前,由阴转子齿侵入压缩阳转子齿体积中的气体;阴阳转子齿体积连接后,形成“V“随着两个转子齿的相互挤压,基元体积
逐渐移动,体积逐渐减小,实现气体的压缩过程。压缩过程直到基元体积与排气孔连接。
(3)排气过程
由于转子旋转时基元体积不断缩小,压缩后的气体被送到排气管,这一过程一直持续到体积最小时。
随着转子的连续旋转,上述吸气、压缩和排气过程循环进行,各基元体积依次工作,形成螺杆制冷压缩机的工作循环。
从以上过程分析可以看出,两个转子转向相互迎合的一侧,即凸齿和凹齿迎合嵌入的一侧,气体压缩形成高压,称为高压区;相反,螺钉转向相互偏离的一侧,
即凸齿和凹齿分离的一侧,齿体积扩大形成低压,称为低压区。这两个区域被外壳和转子的接触线隔开,可以粗略地认为两个转子的轴平面是高压和低压区域的分界面。
此外,由阴阳转子间啮合线组成的螺旋通道使基元体积内的气体从吸气端向排气端压缩。
螺杆式压缩机作为一种旋转式压缩机,在结构上具有离心式压缩机的特点,工作原理上属于体积式压缩机的范畴。
缺点:
1. 螺旋转子空间曲面加工精度要求高;
2. 由于转子刚度的限制,转子之间的啮合线无法实现更好的等级密封,螺杆压缩机无法达到更高的最终压力 ;
3. 介质定期高速通过吸力、排气孔、间隙泄漏等原因,使压缩机噪声大,需要采取消声降噪措施 ;
4. 螺杆式压缩机由于上述特点,一般用于以下工况:
1. 流量不是很高
2. 需要长周期平稳运行
3. 排气压力不高
机壳:
压缩机的主要部件是由机体、吸气端座和排气端座组成。机体是连接各部件的中心部件,为各部件提供正确的装配位置,保证气缸内阴阳转子啮合,工作可靠。
端面形状为∞形状,这与两个啮合转子的外圆柱面相适应,使转子能够准确地装入体内。为了保证转子在旋转过程中顺利实现吸气过程,在机体内壁表面设置了符合
转子转角要求的径向吸气孔。吸排气端座是位于身体前后两端的密封连接器。除了对身体的端面进行密封外,更重要的是,它还提供了阴阳转子和支撑转子的轴承装配位置。
转子:
变容压缩的主要部件由阴阳转子组成。转子齿形采用高精度专用机床、专用刀具加工,是压缩机的关键部件之一。转子线通常是单边不对称摆线-弧线。阴阳转子有以下
两种结构方法:
1. 将阳转子与电机连接成主动转子,传递转矩,同时通过啮合驱动阴转子(从动转子)旋转。
2. 阴阳转子通过各自的从动齿轮与电机驱动的主动齿轮啮合传递扭矩。
轴承:
轴承是支撑阴阳转子,保证转子高速旋转的部件。滚筒轴承通常用于电机端的支撑。其次,当转子旋转和压缩气体时,会产生轴向推力。为了克服这种轴向力,转子的
另一端采用斜柱轴承,既能克服转子旋转的轴向力,又能承受径向力。
绝大多数螺杆压缩机都是喷油润滑的。通过润滑油和分支混合进入压缩机,随着介质的流动润滑和密封机器。其优点如下:
1)降低排气温度。
2)减少工质泄漏,提高密封效果。
3)增强零件润滑,提高零件寿命。
4)能吸收和阻尼声波,降低噪音。
5)冲洗机械杂质,减少磨损。
但由于喷油量大,必须增加润滑油系统,压缩机出口必须增加油气分离器,这将增加机组的体积和复杂性。同时,这种方法不能用于不允许污染的介质。因此,一些螺杆
压缩机没有油润滑。
无油润滑压缩机对阴阳转子的啮合间隙、刚度和质量以及整个机组的加工质量要求较高。
电机系统:
• 主机与电机连接-刚性
• 齿轮传动-齿轮传动-