提起螺桿壓縮機(jī)，很多人都只是一知半解：
有人說單螺桿好，噪聲低；
有人說雙螺桿好，氣源穩(wěn)定；
有人說螺桿壓縮機(jī)更節(jié)能高效。
到底螺桿壓縮機(jī)是什么結(jié)構(gòu)，
它是怎么工作的，
單、雙螺桿該怎么選呢？
螺桿壓縮機(jī)的歷史
■1934年瑞典皇家工學(xué)院教授Lysholm(里斯曼)發(fā)明首臺(tái)雙螺桿式氣體壓縮機(jī)。
■從60年代開始，噴油雙螺桿機(jī)組應(yīng)用于制冷機(jī)組。瑞典SRM公司（雙螺桿）首先發(fā)明雙邊不對(duì)稱型線螺桿，使螺桿機(jī)效率大大提高。
■1960年法國(guó)人Zimmern(辛麥恩)（單螺桿）發(fā)明單螺桿的新結(jié)構(gòu)。1962年試制出首臺(tái)樣機(jī)。
■70年代初，荷蘭GRASSO(格拉索)制成首臺(tái)單螺桿制冷壓縮機(jī)。
■1972年，日本開始生產(chǎn)單螺桿空氣壓縮機(jī)。
■1982年，開始生產(chǎn)單螺桿制冷壓縮機(jī)。
螺桿空壓機(jī)的工作原理
螺桿式壓縮機(jī)汽缸內(nèi)裝有一對(duì)互相嚙合的螺旋形陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子都有幾個(gè)凹形齒，兩者互相反向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子之間和機(jī)殼與轉(zhuǎn)子之間的間隙僅為5～10絲，主轉(zhuǎn)子（又稱陽(yáng)轉(zhuǎn)子或凸轉(zhuǎn)子），通過由發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（多數(shù)為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)），另一轉(zhuǎn)子（又稱陰轉(zhuǎn)子或凹轉(zhuǎn)子）是由主轉(zhuǎn)子通過噴油形成的油膜進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或由主轉(zhuǎn)子端和凹轉(zhuǎn)子端的同步齒輪驅(qū)動(dòng)。所以驅(qū)動(dòng)中沒有金屬接觸（理論上）。轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度和直徑?jīng)Q定壓縮機(jī)排氣量（流量）和排氣壓力，轉(zhuǎn)子越長(zhǎng)，壓力越高；轉(zhuǎn)子直徑越大，流量越大。
螺旋轉(zhuǎn)子凹槽經(jīng)過吸氣口時(shí)充滿氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子凹槽被機(jī)殼壁封閉，形成壓縮腔室，當(dāng)轉(zhuǎn)子凹槽封閉后，潤(rùn)滑油被噴入壓縮腔室，起密封。冷卻和潤(rùn)滑作用。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)壓縮潤(rùn)滑劑+氣體（簡(jiǎn)稱油氣混合物）時(shí)，壓縮腔室容積減小，向排氣口壓縮油氣混合物。當(dāng)壓縮腔室經(jīng)過排氣口時(shí)，油氣混合物從壓縮機(jī)排出，完成一個(gè)吸氣——壓縮——排氣過程。
螺桿機(jī)的每個(gè)轉(zhuǎn)子由減摩軸承所支承，軸承由靠近轉(zhuǎn)軸端部的端蓋固定。進(jìn)氣端由滾柱軸承支承，排氣端由一以對(duì)靠的賀錐滾柱支承通常是排氣端的軸承使轉(zhuǎn)子定位，也就是止推軸承，抵抗軸向推力，承受徑向載荷，并提供必須的軸向運(yùn)行最小間隙。
工作循環(huán)可分為吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。
螺桿空壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
1）可靠性高。螺桿壓縮機(jī)零部件少，沒有易損件，因而它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長(zhǎng)，大修間隔期可達(dá)4-8萬h.
2)操作維護(hù)方便。
3）動(dòng)力平衡好。特別適合用作移動(dòng)式壓縮機(jī)，體積小、重量輕、占地面積少。
4）適應(yīng)性強(qiáng)。螺桿壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，容積流量幾乎不受排氣壓力的影響，在寬廣的范圍內(nèi)能保持較高的效率，在壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)不作任何改變的情況下，適用于多種工質(zhì)。
5）多相混輸。螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子齒面間實(shí)際上留有間隙，因而能耐液體沖擊，可輸送含液氣體、含粉塵氣體、易聚合氣體等。
螺桿空壓機(jī)的主要缺點(diǎn)
1）造價(jià)高。由于螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子齒面是一空間曲面，需利用特制的刀具在價(jià)格昂貴的專用設(shè)備上進(jìn)行加工。另外，對(duì)螺桿壓縮機(jī)氣缸的加工精度也有較高的要求。
2）不能用于高壓場(chǎng)合。由于受到轉(zhuǎn)子剛度和軸承壽命等方面的限制，螺桿壓縮機(jī)只能用于中、低壓范圍，排氣壓力一般不超過3MPa。
3）不能用于微型場(chǎng)合。螺桿壓縮機(jī)依靠間隙密封氣體，一般只有容積流量大于0.2m3/min時(shí)，螺桿壓縮機(jī)才具有優(yōu)越的性能。
單螺桿與雙螺桿壓縮機(jī)的比較
| 雙螺桿和單螺桿壓縮機(jī)比較表 | 雙螺桿 | 單螺桿 |
| 型線設(shè)計(jì) | 已經(jīng)過4代的發(fā)展，已經(jīng)非常完善和成熟 | 有待進(jìn)一步優(yōu)化 |
| 受力狀況 | 氣體力有不平衡，但軸向力可通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改善其平衡性，沒有不平衡慣性力，受力平衡性優(yōu)良。 | 受力平衡性極好 |
| 主要缺陷 | 無 | 沒有找到蕞佳型線 |
| 沒有找到蕞佳星輪材料 |
| 使用后排氣量下降嚴(yán)重（幾個(gè)月內(nèi)） |
| 故障率高、壽命短 |
| 適用范圍 | 0.2~100m3/min的流量 | 因嚙合副精度要求高,容量難以向兩極發(fā)展,適用范圍小 |
| ≤40kg/cm2的壓力 |
| 成本 | 略低 | 略高 |
| 發(fā)展前景 | 好 | 因市場(chǎng)表現(xiàn)不好，各科研機(jī)構(gòu)和空壓機(jī)企業(yè)投入不大，所以短期內(nèi)難以有根本性提高。 |
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| 結(jié)構(gòu) | 運(yùn)動(dòng)部件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。陽(yáng)轉(zhuǎn)子剛性高于陰轉(zhuǎn)子，但陽(yáng)轉(zhuǎn)子也承受了大部分的負(fù)載，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的剛性負(fù)載比接近，變形均勻。嚙合精度易于保證。容積效率高。 | 有三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，運(yùn)動(dòng)部件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。螺桿和星輪的剛性相差較大，變形不均勻，因而嚙合精度難以保證，容積效率略低。 |
| 材料 | 轉(zhuǎn)子之間為嚙合運(yùn)動(dòng),嚙合帶的瞬時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榉ㄏ颍醇儩L動(dòng)）,沒有摩擦,對(duì)材料沒有特殊要求，普通的材料和普通的熱處理即可滿足需要。 | 星輪和螺桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為滑動(dòng),靠摩擦帶動(dòng)星輪,在對(duì)材料有特殊要求，而且目前還沒有找到完全符合要求的星輪材料。目前單螺桿空壓機(jī)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，因星輪磨損，造成內(nèi)泄漏增大，降低排氣量。 |
| 制造 | 設(shè)備投資大，但有專門的進(jìn)口設(shè)備，加工相對(duì)容易，加工精度易于保證，加工成本略低。 | 沒有可供應(yīng)的進(jìn)口專機(jī)，加工難度較大，加工精度不易保證，但設(shè)備投資相對(duì)小些，投資門檻低。 |
| 尺寸和重量 | 小和輕。節(jié)約原材料。 | 大些和重些 |
| 容積效率 | 高 | 略低。摩擦、變形，吸排氣通道狹窄，高低腔之間泄漏損失大等使效率低于雙螺桿 |
| 振動(dòng)和噪聲 | 中等 | 因受力平衡，星輪傳動(dòng)聲低等原因，振動(dòng)和噪聲很低，這是目前單螺桿機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。 |
| 排氣量衰退 | 無，轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中沒有磨損，排氣量永遠(yuǎn)不會(huì)下降。 | 嚴(yán)重 |
| 故障率 | 低，轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子機(jī)殼間沒有直接摩擦，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子變形均勻，故障率極低。 | 高，星輪磨損、變形不均勻和加工精度不夠是引起故障的主要原因。 |
| 壽命 | 長(zhǎng)，僅受制于軸承壽命，一般可達(dá)6萬小時(shí)以上。 | 短，受制于星輪壽命。 |
