卡塞爾單螺桿壓縮機的介紹

1、單螺桿壓縮機簡介
單螺桿壓縮機由于螺桿受力完全平衡，給單螺桿壓縮機帶來三大突出的優(yōu)勢：1、螺桿軸承理論上不受力，軸承壽

命特別長。2、單螺桿壓縮機振動小，噪聲低，對地基及工作場所的要求低。放平即可，無須地腳螺釘?shù)取?、單螺

桿壓縮機可在高壓下工作。

單螺桿壓縮機亦稱蝸桿壓縮機。1960年由法國人辛麥發(fā)恩發(fā)明，七十年代主要用作噴油空壓機，八十年代由于采用

了浮動星輪技術(shù)，單螺桿壓縮機在技術(shù)上才真正成熟，應(yīng)用范圍也日益擴大。該機具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，體積

小等一系列優(yōu)點，兼有渦旋式壓縮機、透平式壓縮機和雙螺桿式壓縮機的優(yōu)點，而無它們的缺點。

2、影響單螺桿壓縮機性能的因素
單螺桿壓縮機的性能與輔機系統(tǒng)的優(yōu)劣及是否匹配有關(guān)，也與主機排氣口、嚙合副的間隙、噴油量的大小等有關(guān)，

這些問題相對來說容易解決。單螺桿壓縮機中*困難、*關(guān)鍵的是由螺桿和星輪構(gòu)成的嚙合副。單螺桿壓縮機發(fā)明

后，人們曾預(yù)期它比雙螺桿壓縮機節(jié)能5-7%。20年后，雙螺桿壓縮機在齒形上作了兩次重大的改變，每次都節(jié)能

10%左右，加工和檢測水平也有了大幅度的提高。與其相反，在此期間無論在設(shè)計還是加工方面都沒有令單螺桿壓

縮機在節(jié)能方面有突破性的進(jìn)展。國外曾經(jīng)用GHH的雙螺桿壓縮機與單螺桿壓縮機作了一次對比，結(jié)果單螺桿壓縮

機在提高工作壓力后，容積效率下降較快，再加上國產(chǎn)單螺桿壓縮機的比功率始終高于國外的單螺桿壓縮機。據(jù)此

，國內(nèi)專家也得出了單螺桿壓縮機在能耗指標(biāo)上不能與雙螺桿壓縮機較量度的結(jié)論。

3、提高產(chǎn)品性能的途徑
（1）加強基礎(chǔ)理論研究
A、星輪齒形
單螺桿縮機星輪齒側(cè)曲面及與之共軛的螺桿齒側(cè)曲面構(gòu)成一對嚙合副。嚙合副的型線對單螺桿壓縮機的性能有重大

影響，選擇正確的型線是至關(guān)重要的。單螺桿壓縮機對齒形的要**良好的氣密性、工藝性和長壽命。即嚙合副應(yīng)

有連續(xù)穩(wěn)定的氣密性、工藝性和長壽命。即嚙合副應(yīng)有連續(xù)穩(wěn)定的密封區(qū)和*小的泄漏三角形，便于大批量生產(chǎn)時

的精加工：有盡可能多的“接觸區(qū)”。為了尋求符合以上條件的齒形，國內(nèi)外專家奮斗了數(shù)十年。

B、嚙合副的工作機理
單螺機壓縮機的嚙合副實質(zhì)上是特殊的球面蝸桿副，因此國內(nèi)外學(xué)者借動力用球面副的理論來解決星輪齒面“永不

磨損”現(xiàn)象，認(rèn)為嚙合副間存在一層油膜，由于油膜的存在，工作時嚙合副間并不接觸，因此“永不磨損”。實際

上無油（噴水或噴制冷劑）單螺桿壓縮機的嚙合副間根本就無油，液態(tài)制冷劑的粘度很小，而且在壓縮過程中氣化

，不可能形成有強大承載能力的液膜。因此油膜或液體膜的理論受到質(zhì)疑。單螺桿壓縮機的發(fā)明人也強調(diào)：噴液只

是為了冷卻，雖然噴液也有潤滑與密封作用。深入地研究發(fā)現(xiàn)星輪“永不磨損”的原因在于星齒形的設(shè)計。正確的

設(shè)計可能令嚙合副的接觸應(yīng)力為“零”。“零應(yīng)力”才是嚙合副永不磨損的真正原因。掌握“零應(yīng)力”齒廓設(shè)計是

“永不磨損”的關(guān)鍵。
（2）加工精度
通常情況下，材料的磨損與應(yīng)力、路程成正比。但是當(dāng)應(yīng)力足夠小時，材料就“永不磨損”了。當(dāng)螺桿精度不高時

，星輪的運轉(zhuǎn)是不平穩(wěn)的，由此所產(chǎn)生的慣性力作用于星輪齒面，產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，從而造成星輪過快磨損。

“浮動星輪”就是為了削減這種慣性力而發(fā)明，并且大大延長了星輪的壽命。但是“浮動星輪”只能削減星輪托架

的慣性力而不能削減星輪本身的慣性力，因此螺桿的加工精度越高，星輪壽命越長。國內(nèi)外的實踐也證明了這一點

，用滾齒機加工螺桿時，星輪壽命*短，用專機加工的螺桿星輪壽命稍長，用高精度專機加工螺桿時，星輪壽命*

長。

C、星輪齒廊加工原理及其刀具
由于這種齒形含有包絡(luò)面，因此解決這種齒形的加工技術(shù)必須解決加工包絡(luò)面的刀具，查謙用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫹治龊颓?p>妙的方法創(chuàng)造性地解決這種齒形的精加工技術(shù)及其刀具，*******。
a） 查謙所加工的星輪齒面，其嚙合面積、容積效率與星輪壽命均優(yōu)于國外同期產(chǎn)品；    
 
b)星輪齒形的發(fā)現(xiàn)與加工技術(shù)的解決是在沒有電腦（20世紀(jì)80年代電腦在我國尚未普及）的條件下僅用3個月的業(yè)

余時間用數(shù)學(xué)模型完成的。
研究方法比國外的試切法先進(jìn)而且速度快、資金省、研究更深入，為我國生產(chǎn)具有世界先進(jìn)水平的單螺桿壓縮機打

下了良好的基礎(chǔ)。