螺桿式壓縮機(jī)與活塞式空壓機(jī)結(jié)構(gòu)性能有何區(qū)別？
螺桿式壓縮機(jī)和活塞式壓縮機(jī)在生活中都是很普遍運(yùn)用的，這里談?wù)剝烧咧g結(jié)構(gòu)性能有何區(qū)別？
螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式的容積式氣體壓縮機(jī)，利用螺桿回轉(zhuǎn)壓縮提高介質(zhì)壓力。其主要是主（陽(yáng)）副（陰）兩根轉(zhuǎn)子配合，組成嚙合副，主副轉(zhuǎn)子齒形外部同機(jī)殼內(nèi)壁構(gòu)成封閉的基元容積；而蝸桿（單螺桿）壓縮機(jī)是一種單軸容積式回轉(zhuǎn)型壓縮機(jī)，其嚙合副是由一根蝸桿和兩個(gè)對(duì)稱平面布置的星輪所組成，由其蝸桿螺槽和星輪齒面及機(jī)殼內(nèi)壁形成封閉的基元容積。
活塞式壓縮機(jī)是一種傳統(tǒng)的氣體壓縮方式。利用曲軸連桿機(jī)構(gòu)，把原動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)提高介質(zhì)壓力。
結(jié)構(gòu)及原理
1、螺桿式壓縮機(jī)
螺桿式壓縮機(jī)由螺桿機(jī)頭、電動(dòng)機(jī)、油氣分離桶、冷卻系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、安全閥及控制系統(tǒng)等組成。
螺桿壓縮機(jī)氣體的壓縮是靠裝置于機(jī)殼內(nèi)互相平行嚙合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒槽的容積變化而達(dá)到。轉(zhuǎn)子副在與它精密配合的機(jī)殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子齒槽之間的氣體不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化而沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)推向排出側(cè)，完成吸入、壓縮、排氣三個(gè)工作過(guò)程。
進(jìn)氣過(guò)程，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開(kāi)口時(shí)，其空間zui大，此時(shí)轉(zhuǎn)子齒溝空間與進(jìn)氣口的相通，因在排氣時(shí)齒溝的氣體被*排出，排氣完成時(shí)，齒溝處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口時(shí)，外界氣體即被吸入，沿軸向進(jìn)入陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。當(dāng)氣體充滿了整個(gè)齒溝時(shí)，轉(zhuǎn)子進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離機(jī)殼進(jìn)氣口，在齒溝的氣體即被封閉。
壓縮過(guò)程，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時(shí)，其陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒尖會(huì)與機(jī)殼封閉，此時(shí)氣體在齒溝內(nèi)不再外流。其嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng)。嚙合面與排氣口之間的齒溝空間漸漸減小，齒溝內(nèi)的氣體被壓縮壓力提高。
排氣過(guò)程，當(dāng)轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣口相通時(shí)，被壓縮的氣體開(kāi)始排出，直至齒尖與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時(shí)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼排氣口的齒溝空間為零，即完成排氣過(guò)程，在此同時(shí)轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長(zhǎng)度又達(dá)到zui長(zhǎng)，進(jìn)氣過(guò)程又再進(jìn)行。
2、活塞式壓縮機(jī)
活塞式壓縮機(jī)由壓縮機(jī)主機(jī)、冷卻系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、安全閥、電動(dòng)機(jī)及控制設(shè)備等組成。
壓縮機(jī)及電動(dòng)機(jī)用螺栓緊固在機(jī)座上，機(jī)座用地角螺栓固定在基礎(chǔ)上。工作時(shí)電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)曲軸，帶動(dòng)連桿、十字頭和活塞桿，使活塞在壓縮機(jī)的氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成吸入、壓縮、排出等過(guò)程。該機(jī)為雙作用壓縮機(jī)，即活塞向上向下運(yùn)動(dòng)均有空氣吸入、壓縮和排出。
綜合性能分析
老式的活塞空壓機(jī)，其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性差。
活塞式空壓機(jī)是廣大用戶非常熟悉的一種機(jī)型，在很早期是一種大家都認(rèn)同的產(chǎn)品，但隨著技術(shù)的不斷革新，新型空壓機(jī)的出現(xiàn)，活塞式空壓機(jī)的缺點(diǎn)越來(lái)越突出，與螺桿空壓機(jī)相比：
a、活塞式空壓機(jī)有氣閥、活塞、活塞環(huán)、連桿瓦等諸多易損件，連續(xù)運(yùn)行的可靠性差，一方面會(huì)影響生產(chǎn)，另一方面會(huì)增加維護(hù)管理的費(fèi)用。
b、與螺桿空壓機(jī)相比，活塞式空壓機(jī)的效率低，特別是*連續(xù)運(yùn)行，其經(jīng)濟(jì)性更差。由于活塞式空壓機(jī)所形成的壓縮腔內(nèi)很多都是易損件，這些易損件的磨損和損壞都將造成氣體壓縮時(shí)候更大的泄漏，zui終導(dǎo)致壓縮機(jī)效率的降低。由于螺桿空壓機(jī)中不存在影響機(jī)器效率的易損件，進(jìn)行壓縮的一對(duì)轉(zhuǎn)子由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)磨損。因此*連續(xù)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于活塞式空壓機(jī)。
c、活塞式空壓機(jī)為往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，存在著不可消除的慣性力，因此運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大，噪音高，較大的活塞式空壓機(jī)安裝時(shí)需要專門的固定基礎(chǔ)。螺桿空壓機(jī)為回轉(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，平衡性很好，其振動(dòng)小，噪音低，無(wú)需安裝基礎(chǔ)，同時(shí)也避免了對(duì)工作環(huán)境的污染。
d、活塞式空壓機(jī)是往復(fù)間斷性供氣，運(yùn)行時(shí)氣流脈動(dòng)大，螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高，輸氣平穩(wěn)，無(wú)氣流脈動(dòng)，能夠滿足要求較高氣量用戶的需求。
e、活塞式空壓機(jī)基本沒(méi)有自動(dòng)控制系統(tǒng)，螺桿壓縮機(jī)有完善的自動(dòng)控制與保護(hù)系統(tǒng)，屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品，方便了設(shè)備的維護(hù)管理，同時(shí)也zui大限度地降低了能耗。
f、螺桿空壓機(jī)是一種整體結(jié)構(gòu)高度集中化產(chǎn)品，占地面積小，沒(méi)有了活塞式空壓機(jī)復(fù)雜的管路系統(tǒng)，可以美化公司的生產(chǎn)環(huán)境。
總結(jié)：往復(fù)式的運(yùn)動(dòng)由于有吸氣、壓縮、排氣等不同過(guò)程，故運(yùn)動(dòng)中有相當(dāng)大的噪音和振動(dòng)；而螺桿壓縮機(jī)內(nèi)螺桿和轉(zhuǎn)子處于勻速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，圓周運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)圓滑，幾乎沒(méi)有摩擦，故噪音很低，在低負(fù)荷的情況下機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小。
主要故障
1、活塞式壓縮機(jī)
活塞式壓縮機(jī)可以用于很多不同是的設(shè)備中，但是在標(biāo)稱壓力0.7～0.1MPa范圍的空氣系統(tǒng)中，活塞式壓縮機(jī)的使用已經(jīng)開(kāi)始慢慢的減少，并使用于中小規(guī)模的生產(chǎn)，而且往復(fù)式的氣體壓縮只能通過(guò)調(diào)整氣缸的工作個(gè)數(shù)進(jìn)行上、卸載控制，使得在容量控制方面只能做到級(jí)別調(diào)節(jié)（如100％ --76％ --33％ -- 0％的三級(jí)調(diào)節(jié)），并且活塞式壓縮機(jī)容易發(fā)生液擊而損壞。螺桿式壓縮機(jī)通常適用于大中規(guī)模的生產(chǎn)，通過(guò)滑閥調(diào)節(jié)能進(jìn)行無(wú)級(jí)能量控制，一般可以在12％ ～100％的寬廣范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)容量調(diào)節(jié)。
正常情況下經(jīng)過(guò)壓縮后的氣體基本純凈不含油污，但由于刮油環(huán)經(jīng)常刮油不*，密封不好，導(dǎo)致常常有油跑到填料裝置甚至活塞環(huán)上，以致壓縮氣含油。另外，排氣溫度高，有時(shí)高達(dá)200℃；冷卻器堵塞，以致冷卻效果不好；活塞環(huán)沾到油污，特別容易磨損；閥拍漏氣；缸套磨損等。
活塞式空壓機(jī)存在活塞環(huán)的磨損，運(yùn)行式盡管活塞上有刮油環(huán)，但仍會(huì)有不少的潤(rùn)滑油竄到氣缸中，隨氣體一起排出，這樣，一方面降低了氣體的品質(zhì)，另一方面也增加了耗油量，不可避免的潤(rùn)滑油外漏，也會(huì)增加耗油量，污染環(huán)境。螺桿空壓機(jī)有高效的油氣分離系統(tǒng)和過(guò)濾設(shè)備，無(wú)磨損件，供氣品質(zhì)高耗油量很低。正是基于以上情況，國(guó)家有關(guān)部門曾于2000發(fā)文，要求國(guó)內(nèi)企業(yè)在中低壓空壓機(jī)的使用上，逐步淘汰運(yùn)行費(fèi)用高可靠性低的活塞式空壓機(jī)，用高效的螺桿壓縮機(jī)取而代之，在發(fā)達(dá)的國(guó)家已成為一種現(xiàn)實(shí)。
2、螺桿式壓縮機(jī)
螺桿式空氣壓縮機(jī)的主要性能參數(shù)即功率、容積流量、吸氣壓力、出口溫度、排出壓力以及轉(zhuǎn)速等。而在螺桿式空氣壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)中，一對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子是一個(gè)非常重要的參數(shù)。因?yàn)槠渑c壓縮機(jī)的性能緊密相關(guān)。螺桿空壓機(jī)的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子可以看作是一對(duì)相互嚙合的斜齒輪，因此，螺桿壓縮機(jī)的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線也要滿足嚙合定律。轉(zhuǎn)子的齒面與轉(zhuǎn)子軸線垂直面的截交線稱為轉(zhuǎn)子型線。螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子型線分為對(duì)稱型線和不對(duì)稱型線，以及單邊型線和雙邊型線，齒頂中心線兩邊的型線*相同時(shí)，稱為對(duì)稱型線。反之，齒頂中心線兩邊的型線不同時(shí)，稱為不對(duì)稱型線。只在轉(zhuǎn)子節(jié)圓的內(nèi)部或者外部一邊具有型線，稱為單邊型線。節(jié)圓的內(nèi)、外均有型線，稱為雙邊型線。一般來(lái)講，新型線的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)直接影響了螺桿式空氣壓縮機(jī)的性能，而螺桿式空氣壓縮機(jī)性能好壞也取決于型線的設(shè)計(jì)。
螺桿式空壓機(jī)的故障很少，只要定期保養(yǎng)油氣分離器、空氣及油過(guò)濾器等，就能保證其正常運(yùn)行。使用的2臺(tái)
總的來(lái)說(shuō)，活塞式壓縮機(jī)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)件多，因此維修復(fù)雜、頻繁、維護(hù)周期短、費(fèi)用高，而螺桿壓縮機(jī)機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，占地面積少，重量輕；熱效率高，加工件少，壓縮機(jī)的零件總數(shù)只有活塞式的1/10；機(jī)器易損件少，運(yùn)行安全可靠，操作維護(hù)簡(jiǎn)單；氣體沒(méi)有脈動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，機(jī)組對(duì)基礎(chǔ)不高不需要專門基礎(chǔ)；運(yùn)行中向轉(zhuǎn)子腔噴油，因此排氣溫度低，氨制冷劑一般不超過(guò)
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