用发展的眼光看单螺杆空压机的优势

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gz1111

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发表于 2005-7-19 12:04 |只看该作者 |正序浏览

本帖最后由 gz1111 于 2010-11-16 15:21 编辑

一、单螺杆空压机发展简史
单螺杆压缩机亦称蜗杆压缩机是最新一代压缩机升级换代产品，属于第四代空压机产品，因其在结构、力学及可靠性等方面的独特优势，广泛应用于船舶、机车、能源、国防、石油、化工、机械、食品、轻纺等行业，具有结构简单、工作可靠、运转噪音低、体积小等一系列优点，是代替活塞式及双螺杆压缩机的理想选择。
单螺杆压缩机已有40多年的历史，1960年，法国人辛麦恩发明了单螺杆压缩机并申请了专利。80年代，由于采用了“浮动星轮”，使这一技术成熟起来并在国外广泛应用。
发达国家在20世纪80年已经完成螺杆式压缩机取代活塞式压缩机的进程。在日本上世纪80年代中期单螺杆市场占有率达到35%，90年代上升到60%以上，售价比双螺杆高30%。单螺杆压缩机已广泛应用于日本各行业，主要厂家有三井、大金、三凌、东芝等。英国厂家有霍尔恒温产业有限公司——世界最大的制冷企业之一；在美国主要厂家有美国芝加哥风动工具有限公司，Vilter 公司、麦克维尔等。以上企业均是世界500强企业。美国海军是世界上唯一装备有单螺杆压缩机的军队。在发达国家，单螺杆空压机在技术、市场、生产规模上已上升到主流位置。
单螺杆性能优异，被国外称作“21世纪战略产品”目前只有极少数发达国家能生产,是我国唯一未能引进的高档压缩机。而我国因未能掌握其基础理论和加工技术，产品性能落后。正力精工于1978年开始研究单螺杆压缩机，1994年正力精工在世界上首次公开报道了自创的同时有三条接触线的齿形，这种齿形使星轮寿命比同类产品提高6倍以上，并且提高了容积效率、降低了能耗，是我国在传动基础理论研究领域的重大成就。正力精工拥有这种齿形的高精度加工技术及其工艺装备，使产品性能达到了国际水平后，发明了长寿节能技术，并拥有完全自主的知识产权（专利号：ZL 99 1 22110.9和ZL 00 1 07950.6）。2002年该技术获得了美国发明专利。正力精工利用专利技术生产的长寿节能单螺杆压缩机进一步提高了压缩机的性能，以3m3/min机型为例，比功率比国外名牌产品降低了0.38Kw/m3·min-1，容积效率提高了2.0%。正力精工“长寿节能单螺杆压缩机”在保持单螺杆压缩机原有一切优点的条件下，提高了容积效率，延长了星轮的寿命，降低了压缩机的能耗。使“买不起单螺杆压缩机技术的中国人”领先世界先进水平。
二、从经济性方面分析
单螺杆在使用寿命，节能，运行费用等方面从理论到实践已证明是双螺杆空压机的理想替代产品。
1、寿命长。
A、因为彻底消除了作用力和反作用力，运转平衡，单螺杆20年、30年不会坏；双螺杆8个轴承2个螺杆都是易损件。单螺杆压缩机的螺杆和星轮轴承寿命长，加之其啮合副加工精度高，很容易实现啮合副接触“零应力”，从而使啮合副“永不磨损”；螺杆带动星轮只需克服数值很小的星轮轴承摩擦力即可，所以星轮的磨损也很小，寿命也长。
B、螺杆每旋转一圈，单螺杆空压机每道凹槽打气两次，双螺杆空机每道凹槽只能打气一次，所以需要用增速齿轮提高其转速，从而大大增加了电机负荷，电机易烧损。大部分双螺杆空压机说明材料上含糊转速（实指电机转速），没有螺杆转速。
2、节省很大的能源。
您知道吗？压缩空气是您所有公用设施中最昂贵的！您在选择压缩空气设备时是否考虑了运行成本？首先，同样功率的空压机，单螺杆的排气量更大，压力更加稳定。其次，单螺杆空压机在空载时，节能60％以上；双螺杆空压机空载时只能节能20％以下，配置合理，一台20m3的空压机，可按2：3:3（负载、卸载、停机）计算，每日按24小时工作计，空载时间为9小时，比双螺杆节能110kW×9小时×（60％-20％）=400度电/日，每年节能120000度电。也就是说，每年节约人民币9万元左右。
3、维修保养费用事宜。
临沂国棉八厂买一台40m3的双螺杆机，空压机头坏了，维修费用需20多万元，该厂只有将该台空压机报废。而单螺杆空压机的轴承和单螺杆是不会坏的，并且在保养费用方面也便宜很多。
4、大修期长，维修方便，费用低，保障生产。
双螺杆空压机头一旦损坏，科学的方法应将整个空压机头运回生产厂，用设备对两个螺杆三坐标定位。单螺杆压缩机大修时在现场即可维修，更换方便，故费用低。而单螺杆空压机所有问题都可在现场最多用一个小时解决。对保障企业正常生产具有至关重要的作用。又由于单螺杆压缩机的容积效率高，其润滑油的温度比双螺杆的低，润滑油更不易积炭，故其润滑油的寿命长，从而导致其主机和星轮轴承寿命也相应延长，所以单螺杆压缩机的维护及运行费用低。
三、从技术先进性方面分析
单螺杆压缩机除具有双螺杆压缩机所固有的可靠性高、操作维护简便、适应性强、无惯性力等优点外，还克服了双螺杆压缩机在设计和结构上的缺点后发展起来的新一代压缩机，较双螺杆压缩机有以下优点：
1、结构合理，具有理想的力平衡性
星轮在螺杆轴线两侧对称配置，作用于螺杆上的气体径向力相互抵消，作用于螺槽内的气体轴向力也相互抵消，螺杆处于完全平衡状态。因此主机轴承不受任何轴向及径向力的作用，且星轮齿上所受的气体力也很小，只有活塞压缩机或双螺杆压缩机的1/30左右，故主机及星轮的轴承寿命长。而双螺杆压缩机气体的径向负荷无法平衡，尽管其轴向负荷可加平衡活塞，但增加了压缩机结构的复杂性，故双螺杆压缩机的主机轴承寿命较短、排气压力也低。
2、单机容量大，无余隙容积，容积效率高
单螺杆有6个槽，两个星轮同时与螺槽啮合。单螺杆每旋转一周，相当于12个气缸工作，螺槽空间得到充分利用。以3000r/min的单螺杆压缩机为例，每分钟压缩次数为3000×12=36000次。因此与双螺杆压缩机相比，排气量相同时，结构尺寸更小。此外，螺杆的螺槽深度随着压力的增大而变浅，在排气结束、星轮齿脱离螺槽时，深度为零，故理论上不存在余隙容积，容积效率较双螺杆高。
3、振动小、噪音低
单螺杆压缩机设计合理，高速轻载，螺杆旋转一周产生12个压缩循环，每分钟排气近36000次，基本无排气脉动现象，因此振动极小，机组运行时放一枚硬币直立在机身也不会倒下，机组无需安装基础，加上采用了消音、隔音装置，故噪音很低，能保持较安静的工作环境。
4、加工精度更高
由于单螺杆压缩机的啮合副、机壳的几何形状和相互位置要求更高，须用专用高精度设备加工。正力精工独家拥有以高精度闻名于世被誉为“中国专机”的单螺杆专用加工机床，是正力精工压缩机的性能在行业中处于遥遥领先地位的原因之一。除高精度专机外本公司还拥有世界名牌数控机床加工中心等加工设备，各种测试设备配套完善。
5、比功率更低、能耗更小
单螺杆压缩机经过四十多年不断发展，随着其技术的完善和成熟，并经实践证明：先进水平的单螺杆压缩机比双螺杆压缩机节能，尤其是单螺杆制冷压缩机比双螺杆制冷压缩机节能15%以上（故日、美等国的单螺杆压缩机较同规格的双螺杆压缩机售价高得多）我公司第三代产品在0.7MPA时比功率为5.5，能耗比国际先进水平低8%以上，寿命延长10%以上，是目前世界能耗最低的螺杆压缩机。第四代空压机仅在5.2-5.3之间，真正省电节能。
现在，西欧、美国、日本发达国家的企业大部分采用单螺杆空压机。中国南方也已经很普及，北方很多单位对机械原理精通的设备主管所采购的也是单螺杆空压机。
中国空压机权威杂志《压缩机技术》2001年第二册刊登了中国空压机方面权威的预言：单螺杆空压机的优势越来越显著。在未来的几年间，单螺杆压缩机将成为1-40m3空压机市场的主流产品。

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