螺杆压缩机2.docVIP

第3章 螺杆压缩机 §3.1 工作原理及特点 3.1.1螺杆压缩机的发展历史 Heinrich Krigar提出螺杆压缩机的原理，并在德国申请 专利。 Alf Lysholm （透平压缩机制造商Ljungstroms Angturbin AB的总工）改进型线，提出转子精确制造的方法，并 申请了专利（5－4齿） Ljungstroms Angturbin AB公司更名为Svenska Rotor Maskiner AB，即著名的SRM公司。 60年代 SRM公司推出SRMA型线，ATLAS公司推出ATLAS 型线。由对称齿形发展为不对称齿形，容积效率提高百 分之十几。我国无锡压缩机厂和上海第三压缩机厂(即 今上海压缩机厂)于1965年开始研制螺杆式空气压缩 机。 70年代 德国的螺杆空气压缩机制造商Gutehoffnungshutte，即 GHH公司，推出GHH型线。（目前被美国的I—R 收购，强强联手）SRM公司推出SRMD型线。 80年代 产品推广阶段，开始对系统进行深入研究。我国无 锡压缩机厂和上海压缩机厂1985年分别引进英国 Holroyd公司的2AC、5AC螺杆铣床形成批量生产。 90年代以后 进一步提高加工精度。（数控铣－数控磨削） 3.1.2 基本结构与工作原理 结构： 工作原理： 螺杆动画 基元容积的组成： 【提问】吸排气孔口应如何布置？转子的转向改变或螺旋面的旋向改变，吸、排气孔口位置如何变化？ 3.1.3 螺杆压缩机的特点、分类及应用范围 特点： 可靠性高 (没有气阀、活塞环等易损件) 动力平衡性好（无往复惯性力和旋转惯性力） 适应性强 （具有强制输气的特点，排气量几乎不受背压影响，高效工况范围广） 耐液击 （螺杆转子间有间隙，可压缩含粉尘的气体，能够承受液击） 螺杆曲面为复杂空间曲面，且加工精度要求高，因此加工成本高 只适用于中高流量、中低压力范围（依靠间隙密封，一般容积流量大于0.2m3/min；压力主要受到转子刚度和轴承寿命的限制，排气压力一般小于4.5Mpa） 分类： 应用范围： 为各种气动工具、气控仪表等提供压缩空气。 食品、医药、棉纺企业 中央空调、工业制冷、食品冷冻冷藏、交通工具的制冷装置 压缩工艺流程中的气体（如H2、He、Co2、N2、Cl2等） 3.1.4 螺杆压缩机性能 容积效率 容积效率的主要影响因素：泄漏 （余隙容积、吸气加热、吸气阻力损失） 分析：1）压比增加，？ 2）转速（或圆周速度）增加，？ 3）间隙增加，？ 绝热效率 绝热效率的影响因素：泄漏、吸排气阻力损失、机械损失、流体动力损失 分析：1）压比增加，？ 2）转速（圆周速度）增加，？ §3.2 螺杆齿形 3.2.1 齿形的基本要求 阴阳转子的端面齿形为共轭曲线 满足气密性要求 泄漏尽量少 尽量减小封闭容积 尽量增大面积利用系数 便于加工制造 3.2.2 转子型线的要素 接触线 啮合线 泄漏三角形 封闭容积 齿间面积 确保横向气密性的条件：接触线连续（在端平面上表现为啮合线封闭） 确保轴向气密性的条件：啮合线顶点与两螺杆外圆的交点重合（即没有泄漏三角形） 为减少气体通过间隙带的泄漏，要尽量减少接触线长度 3.2.3 典型型线 3.2.3.1 对称圆弧齿形（30年代——50年代末） 为保护点啮合摆线的形成点，提出几种修正齿形： 径向直线修正、双圆弧修正、SRM对称圆弧齿形 3.2.3.2 不对称齿形 高压侧啮合线顶点与两螺杆外圆的交点重合，消除泄漏三角形 接触线长度增加，横向泄漏增加 点啮合摆线具有封闭容积 径向直线修正（单边不对称摆线—销齿圆弧齿形，Atlas齿形）、双边不对称摆线—包络圆弧齿形（SRM齿形） 3.2.3.3 第三代齿形 如Sigma、X、GHH、日本日立、神户制钢、SRM-D等，齿形向流线型发展。进一步降低泄漏三角形和接触线长度，增大齿高半径、减薄齿厚等提高面积利用系数。考虑应用场合，采用不同的齿数比等。第三代型线的组成齿曲线中没有：点、直线、摆线，均采用圆弧、椭圆、抛物线等，提高密封效果、有利于油膜的形成和减少齿面磨损。 3.2.4 齿形小结 改进齿形的考虑因素包括： 提高压缩机的热力性能 ：流线型型线 提高可靠性 提高面积利用系数（提高齿高半径、减薄齿厚） 便于加工（避免尖点、半径很小的圆弧、直线段） 有些因素是互相制约的。 螺杆齿面相互啮合的要求 螺旋齿面的方程： 1）端面齿形为共轭曲线 2） T1n1＝T2n2 T—轴节距 n—转速 Z1n1＝Z2n2 Z—转子齿数 3） 两转子旋向相反 【思考题】1.螺杆齿形的重要性体现在哪些方面？ 2.螺杆齿形的评价标准有哪些？ §3.