蜗杆压缩机与双螺杆压缩机的比较

[打印] [关闭] 发布时间：[2010-01-11 00:00]

蜗杆压缩机与双螺杆压缩机的比较：
由技术概况可知，蜗杆压缩机除具备双螺杆回转式压缩机结构简单、紧凑、单位容积利用率高和无气阀组件等特点外，因其星轮对称地配置于蜗杆的两侧，还具有下列双螺杆压缩机所无法比拟的独特优点。
1、单机容量大，无余隙容积
从蜗杆主机彩色图片上看，单螺杆上开有6个螺槽，由两个星轮将各螺槽分隔成上下两个空间，各自实现吸气、压缩、排气过程，而且是同步进行的，这是双螺杆压缩机无法做到的，也是在气流脉动，气流噪声方面无法比拟的地方。
由于两种型式的空压机转速可以完全相同，放在相同的转速下进行分析对比。由于蜗杆压缩机运行时，蜗杆每转一周，每一个蜗杆槽均工作两次（双作用），使蜗杆空间得到充分利用，因此与双螺杆压缩机相比，两者结构尺寸相同时，蜗杆压缩机排气量较大；而当两者排气量相同时，则蜗杆压缩机结构尺寸较小。
如以每分钟2970转（2970R/MIN）的蜗杆压缩机为例，每分钟压缩次数为2970*12=35640次；而双螺杆的2根螺杆的齿数比选其大的数值，取为5，相当于5个气缸，其转速也取为2970R/MIN，其每分钟次数为2970*5=14850次，显然与蜗杆压缩机的35640次相差很多。因此，双螺杆压缩机与蜗杆压缩机相比，在相同转速下单位内排气次数少，气流脉动大，气流噪声大。
此外，蜗杆的蜗杆槽深度随压力的增高而减少，在排气结束，星轮齿脱离单槽时，深度为零，故不存在余隙容积。因而，蜗杆压缩机较双螺杆压缩机的容积效率要高。
2、结构合理，具有理想的力平衡性
双螺杆压缩机主机的主要件就是两个螺杆（俗称双螺杆），蜗杆压缩机的主要件是蜗杆（俗称单螺杆）。下面分析双螺杆，蜗杆的受力状况：
双螺杆压缩机在压缩气体的过程中，必然受到气体的反作用力，该力在两个螺杆上形成很大的径向力与轴向力（见宣传资料上的受力分析图），并自然传递到轴承上，所以双螺杆压缩机即使是选用最好的进口轴承，其寿命一般也只在一万五千个小时左右。
蜗杆压缩机在压缩气体的过程中，也同样必然受到气体的反作用力，该力也在蜗杆上形成很大的径向力和轴向力。蜗杆压缩机在蜗杆两端间开有引气通道，流至高压侧的气体将通过引气通道回流至低压侧，从而使蜗杆两端而上的气体力相互平衡。由于星轮在蜗杆轴线两侧对称布置，作用于蜗杆上的气体径向力平衡，作用于蜗杆槽内的气体轴向力也相互抵消，达到自身平衡（见受力分析图）。因此，蜗杆不受任何径向或轴向气体力的作用,且星轮片上所受的力也只是双螺杆压缩机的1/30左右，故蜗杆压缩机的主机能平衡，无振动地在高转速下运转，而无需特别的基础，仅需安放在水平地面上。蜗杆压缩机即使利用国产的普通轴承，其寿命也可以达到15万小时，而且可以在用户处就地维修。
3、主机寿命长
由于蜗杆压缩机的高速轻载，啮合副型线的优化设计，间隙适当，容易在螺杆与星轮之间的间隙中建立流动体动力润滑油膜，从而有效地减少了星轮的磨损，降低了气体的泄漏，提高了机器的寿命与效率，保障了运行安全可靠。
4、维护简便，易损件少
世界上没有永不磨损的机器，无论双螺杆压缩机还是蜗杆压缩机，在若干年后，均需对主机进行维修保养。
单就更换轴承而言，双螺杆压缩机的进、排气端4只重载轴承和2只四点轴承均需国外购进，成本昂贵；如若主、副转子出现磨损或者轴承走外圈，主副转子与机壳内壁发生磨擦，均无法在现场维修，须将主机运回生产厂，并花费巨额费用（约占整机售价的1/4~1/3）。而蜗杆压缩机则无此顾虑，在生产厂家技术人员的指导下，现场即能进行解决，其费用极低。
同时，由于双螺杆压缩机受力不好，轴承受力大，其机械噪声也要比单螺杆压缩机要大。

蜗杆压缩机与活塞式压缩机的比较：
活塞式的传动机构是曲轴连杆往复运动结构，与蜗杆式的旋转运动结构相比较，在技术上存在如下缺点：
零部件的数量多，零部件的损坏的机率大，产品的可靠性低。这样必然增加用户的维修费用。
曲轴连杆往复运动结构，由于其往复运动的特性，限制了其转速的提高，致使机器笨重，同时，该运动结构所产生的惯性力能以平衡，剩余的惯性力，会使机器产生振动、噪声以及零部件的不正常的损坏。所以活塞式振动大，机械性噪音大、可靠性低。
气流噪音是空压机的主要噪声源。从气流噪声的角度，可以简要分析如下：
在空机上气流噪声主要是由气流脉动状况形成的，气流脉动与空压机在单位时间内排气次数直接相关。假定活塞式转速为每分钟740转（740r/min），一个二级缸，双作用，则每分钟排气次数为1440次。蜗杆式转速为每分钟2970转（2970r/min），12个气缸，则每分钟排气次数为35640次。单位时间内排气次数越少，气流脉动越严重，气流噪声也就越大。反之亦然，两者相比悬殊。