第二章 容积式压缩机-4

西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院过程流体机械过程流体机械 主讲：张华主讲：张华 西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院过程流体机械过程流体机械教材及参考书教材及参考书1.蔡增基等编著，流体力学泵与风机蔡增基等编著，流体力学泵与风机中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社2.陈次昌等编著，水泥生产机械设备陈次昌等编著，水泥生产机械设备机械工业出版社机械工业出版社西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院课程内容：课程内容：本课程主要介绍流体机械设备，其中包括容本课程主要介绍流体机械设备，其中包括容积式压缩机、离心压缩机、泵、离心机等。积式压缩机、离心压缩机、泵、离心机等。过程流体机械过程流体机械绪绪论论容容积积式式压压缩缩机机离离心心压压缩缩机机泵泵离离心心机机内容如下内容如下西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院第二章第二章容积式压缩机容积式压缩机本章学习要求：本章学习要求：1.了解往复压缩机基本构成和工作过程了解往复压缩机基本构成和工作过程2.了解往复压缩机热力和动力性能了解往复压缩机热力和动力性能3.了解往复压缩机的气阀和密封了解往复压缩机的气阀和密封4.了解往复压缩机的调节和其他附属系统了解往复压缩机的调节和其他附属系统5.了解往复压缩机的选型了解往复压缩机的选型6.了解回转式压缩机了解回转式压缩机过程流体机械过程流体机械西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院容积式压缩机容积式压缩机容积式压缩机的工作原理容积式压缩机的工作原理 是依靠工作腔容积的变化来压缩气体，因而它具是依靠工作腔容积的变化来压缩气体，因而它具有容积可周期变化的工作腔。有容积可周期变化的工作腔。按工作腔和运动部件形状，容积式压缩机可分按工作腔和运动部件形状，容积式压缩机可分为为“往复式往复式”和和“回转式回转式”两大类。两大类。往复式往复式：运动部件进行往复运动；：运动部件进行往复运动；回转式回转式：运动部件做单方向回转运动。：运动部件做单方向回转运动。西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院绪论绪论1.4 1.4 压缩机概述压缩机概述1.4.1.51.4.1.5压缩机分类及命名压缩机分类及命名按工作原理按工作原理按工作腔中运动件或气流工作特征按工作腔中运动件或气流工作特征容积式容积式往复式往复式回转式回转式动力式动力式离心式离心式轴流式轴流式漩涡式漩涡式喷射式喷射式西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院绪论绪论1.2 1.2 流体机械的分类流体机械的分类1.2.31.2.3按流体机械结构特点分类按流体机械结构特点分类1.2.3.11.2.3.1往复式结构的流体机械往复式结构的流体机械1.2.3.21.2.3.2旋转式结构的流体机械旋转式结构的流体机械分类分类主要运动部件主要运动部件特点特点举例举例往复式往复式在工作腔中作往在工作腔中作往复运动的活塞复运动的活塞输送流体的流量输送流体的流量较小而单级压升较小而单级压升较高较高往复式压缩机、往复式压缩机、往复式泵往复式泵旋转式旋转式转轮、叶轮或转转轮、叶轮或转鼓鼓输送流体的流量输送流体的流量大而单级压升不大而单级压升不太高太高回转式、叶轮回转式、叶轮式的压缩机和式的压缩机和泵以及分离机泵以及分离机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院容积式压缩机容积式压缩机容积式压缩机的主要特点容积式压缩机的主要特点（1）工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸，工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸，故机器压力与流量关系不大，工作的稳定性较好；故机器压力与流量关系不大，工作的稳定性较好；（2）气体的吸入和排出是靠工作腔容积变化，与气气体的吸入和排出是靠工作腔容积变化，与气体性质关系不大，故机器适应性强并容易达到较高体性质关系不大，故机器适应性强并容易达到较高的压力；的压力；（3）机器的热效率较高；机器的热效率较高；（4）结构比较复杂，尤其是往复式压缩机易于损坏结构比较复杂，尤其是往复式压缩机易于损坏的零件多；的零件多；（5）一些压缩机的气体吸入和排出是间歇的，容易一些压缩机的气体吸入和排出是间歇的，容易引起气柱及管道的振动。引起气柱及管道的振动。西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6 2.6 回转式压缩机回转式压缩机在容积式压缩机中，在容积式压缩机中，回转式回转式压缩机和压缩机和往复式往复式压压缩机比较，其缩机比较，其优点优点是：是：结构简单，易损件少，操作容易；结构简单，易损件少，操作容易；运动件的动力平衡性能好，机器转速高，机运动件的动力平衡性能好，机器转速高，机组尺寸小，重量轻；组尺寸小，重量轻；机器的进气、排气间歇小，压力脉动小。机器的进气、排气间歇小，压力脉动小。缺点缺点是：许多回转式机器运动件密封比较困难，是：许多回转式机器运动件密封比较困难，因此回转压缩机很难达到很高的终了压力。此外，因此回转压缩机很难达到很高的终了压力。此外，由于泄漏的原因，其热效率一般低于往复式压缩由于泄漏的原因，其热效率一般低于往复式压缩机机。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6 2.6 回转式压缩机回转式压缩机2.6.1 2.6.1 螺杆压缩机螺杆压缩机螺杆压缩机分为单螺杆压缩机及双螺杆压缩机，螺杆压缩机分为单螺杆压缩机及双螺杆压缩机，双螺杆式压缩机最早由德国人双螺杆式压缩机最早由德国人H.Krigar在在1878年年提出，直到提出，直到1934年瑞典皇家理工学院年瑞典皇家理工学院A.Lysholm才才奠定了螺杆式压缩机奠定了螺杆式压缩机SRM技术，并开始在工业上技术，并开始在工业上应用，取得了迅速的发展。应用，取得了迅速的发展。20世纪世纪50年代，就有年代，就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上，由于其结喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上，由于其结构简单，易损件少，排气温度低，对制冷剂中含构简单，易损件少，排气温度低，对制冷剂中含有大量的润滑油不敏感，有良好的输气量调节性，有大量的润滑油不敏感，有良好的输气量调节性，很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围，广很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围，广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。装置上。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6 2.6 回转式压缩机回转式压缩机2.6.1 2.6.1 螺杆压缩机螺杆压缩机螺杆压缩机由一对平行、互相啮合的阴、阳螺螺杆压缩机由一对平行、互相啮合的阴、阳螺杆构成，是杆构成，是回转压缩机回转压缩机中应用最广泛的一种。分中应用最广泛的一种。分单螺杆和双螺杆两种，通常说的螺杆压缩机指的单螺杆和双螺杆两种，通常说的螺杆压缩机指的是双螺杆压缩机。是双螺杆压缩机。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6 2.6 回转式压缩机回转式压缩机2.6.1 2.6.1 螺杆压缩机螺杆压缩机分类分类：分为：分为干式干式和和湿式湿式两种，所谓两种，所谓干式干式即工作即工作腔中不喷液，压缩气体不会被污染；腔中不喷液，压缩气体不会被污染；湿式湿式是指工作腔中喷入润滑油或其它液体借以是指工作腔中喷入润滑油或其它液体借以冷却被压缩气体，改善密封，并可润滑阴、阳转冷却被压缩气体，改善密封，并可润滑阴、阳转子和轴承，实现自身传动，再通过高精度的过滤子和轴承，实现自身传动，再通过高精度的过滤器将压缩空气中的油或其它液体杂质除去以得到器将压缩空气中的油或其它液体杂质除去以得到较高品质的压缩气体。干式一般用于对气体质量较高品质的压缩气体。干式一般用于对气体质量要求极高的场合且气量要求不大，干式螺杆结构要求极高的场合且气量要求不大，干式螺杆结构复杂，难维护，噪音高，造价高；湿式应用最为复杂，难维护，噪音高，造价高；湿式应用最为广泛，结构简单，易于维护，稳定可靠，在空气广泛，结构简单，易于维护，稳定可靠，在空气动力工程中常用。动力工程中常用。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.1 2.6.1.1 基本结构和工作过程基本结构和工作过程图图2-932-93是一台典型的干式螺杆式压缩机剖面图，是一台典型的干式螺杆式压缩机剖面图，原动机与阳螺杆相连，阳螺杆通过一对同步齿轮，原动机与阳螺杆相连，阳螺杆通过一对同步齿轮，带动阴螺杆按定传动比传动。阴、带动阴螺杆按定传动比传动。阴、阳螺杆两端都阳螺杆两端都分别由滑动轴承支承，左端有轴向止推轴承承受分别由滑动轴承支承，左端有轴向止推轴承承受轴向载荷。轴向载荷。在压缩机机体的两端，分别开设一定形状和大在压缩机机体的两端，分别开设一定形状和大小的孔口。一个供吸气用，称为小的孔口。一个供吸气用，称为进气口进气口；另一个；另一个供排气用，称作供排气用，称作排气口排气口。如图所示进气孔口在机如图所示进气孔口在机体左下方，排气孔口在右上方。体左下方，排气孔口在右上方。汽缸由冷却水进行冷却，在转子端面与轴承之汽缸由冷却水进行冷却，在转子端面与轴承之间设有密封，防止气体沿转子轴向泄漏。间设有密封，防止气体沿转子轴向泄漏。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院容积式压缩机容积式压缩机日立螺杆压缩机日立螺杆压缩机:“北京航天同达北京航天同达”专业生产日立螺杆压缩机。专业生产日立螺杆压缩机。1.驱动部件驱动部件100%采用淬火钢和铸铁；采用淬火钢和铸铁；2.本款结构设计简单本款结构设计简单,部件少部件少,便于检修；便于检修；3.双螺杆结构双螺杆结构,高精密机械结构高精密机械结构.各部件均匀一致各部件均匀一致,使摩擦阻力降至最低；使摩擦阻力降至最低；4.紧密加工紧密加工过的双螺旋过的双螺旋,咬合紧密咬合紧密;故运转平滑故运转平滑,安静且耐用；安静且耐用；5.单一容量控制器单一容量控制器,构造简单构造简单,免免除繁琐操作。除繁琐操作。西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.1 2.6.1.1 基本结构和工作过程基本结构和工作过程工作过程如图工作过程如图2-942-94所示。所示。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.1 2.6.1.1 基本结构和工作过程基本结构和工作过程齿间基元容积（即每对齿所形成的工作容积）随齿间基元容积（即每对齿所形成的工作容积）随着转子旋转而逐步扩大，并和机器左下方的进气孔着转子旋转而逐步扩大，并和机器左下方的进气孔口连通，气体通过孔口进入基元容积，口连通，气体通过孔口进入基元容积，进气过程开进气过程开始（始（a)；转子旋转到一定角度后，齿间基元容积超过；转子旋转到一定角度后，齿间基元容积超过进气孔口位置后，与进气孔口断开，进气孔口位置后，与进气孔口断开，进气过程结束进气过程结束(b)；转子转到某一角度后，两个孤立的齿间基元容；转子转到某一角度后，两个孤立的齿间基元容积由于阳螺杆的凸齿侵入阴螺杆的凹齿，基元容积积由于阳螺杆的凸齿侵入阴螺杆的凹齿，基元容积同时开始缩小，实现气体的压缩过程。直到一对基同时开始缩小，实现气体的压缩过程。直到一对基元容积与排气孔口相连通的元容积与排气孔口相连通的瞬间为止瞬间为止(c)；基元容积；基元容积和排气孔口相连通后，和排气孔口相连通后，排气过程开始排气过程开始(d)，排气过程，排气过程一直持续到两个齿完全啮合，即两个基元容积因两一直持续到两个齿完全啮合，即两个基元容积因两个转子完全啮合而等于零时。个转子完全啮合而等于零时。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.1 2.6.1.1 基本结构和工作过程基本结构和工作过程吸气过程吸气过程：气体经吸气口分别进入阴阳转子的：气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。齿间容积。压缩过程压缩过程：转子旋转时，阴阳转子齿间容积连：转子旋转时，阴阳转子齿间容积连通（通（V型空间），由于齿的互相啮合，容积逐步缩型空间），由于齿的互相啮合，容积逐步缩小，气体得到压缩。小，气体得到压缩。排气过程排气过程：压缩气体移到排气口，完成一个工：压缩气体移到排气口，完成一个工作循环。作循环。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.1 2.6.1.1 基本结构和工作过程基本结构和工作过程吸气过程吸气过程：转子转动时，阴阳转子的齿沟空间：转子转动时，阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子齿沟空间与进气口的相通，因在排气时齿沟的气齿沟空间与进气口的相通，因在排气时齿沟的气体被完全排出，排气完成时，齿沟处于真空状态，体被完全排出，排气完成时，齿沟处于真空状态，当转至进气口时，外界气体即被吸入，沿轴向进当转至进气口时，外界气体即被吸入，沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时，入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时，转子进气侧端面转离机壳进气口，在齿沟的气体转子进气侧端面转离机壳进气口，在齿沟的气体即被封闭。即被封闭。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.1 2.6.1.1 基本结构和工作过程基本结构和工作过程压缩过程压缩过程：阴阳转子在吸气结束时，其阴阳转：阴阳转子在吸气结束时，其阴阳转子齿尖会与机壳封闭，此时气体在齿沟内不再外子齿尖会与机壳封闭，此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐缩小，齿沟内的气体被压口之间的齿沟空间渐渐缩小，齿沟内的气体被压缩压力提高。缩压力提高。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.1 2.6.1.1 基本结构和工作过程基本结构和工作过程排气过程排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气：当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时，被压缩的气体开始排出，直至齿尖与口相通时，被压缩的气体开始排出，直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面，此时阴阳转子的啮齿沟的啮合面移至排气端面，此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为零，即完成排气合面与机壳排气口的齿沟空间为零，即完成排气过程，在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间过程，在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，进气过程又再进行。的齿沟长度又达到最长，进气过程又再进行。从上述工作原理可以看出，螺杆压缩机是一种从上述工作原理可以看出，螺杆压缩机是一种容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积的变容积的变化化来实现，而容积的变化又是借助压缩机的一对来实现，而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作转子在机壳内作回转运动回转运动来达到。来达到。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院图图2-95由于内外压力比不等时的附加功耗由于内外压力比不等时的附加功耗容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.2 2.6.1.2 特点和应用范围特点和应用范围（1）螺杆压缩机的）螺杆压缩机的优点优点：可靠性高可靠性高：零部件少，没有易损件，因而它运转可：零部件少，没有易损件，因而它运转可靠，寿命长，大修间隔期可达靠，寿命长，大修间隔期可达4-84-8万小时。万小时。操作维护方便操作维护方便：操作人员不必经过专业培训，可实：操作人员不必经过专业培训，可实现无人值守运转。现无人值守运转。动力平衡性好动力平衡性好：没有不平衡惯性力，机器可平稳地：没有不平衡惯性力，机器可平稳地高速工作，可实现无基础运转。高速工作，可实现无基础运转。适应性强适应性强：具有强制输气的特点，排气量几乎不受：具有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力的影响，在宽广的工况范围内能保持较高的效率。排气压力的影响，在宽广的工况范围内能保持较高的效率。多相混输多相混输：转子齿面间实际上留有间隙，因而能耐：转子齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液气体，含粉尘气体，易聚合气体等。液体冲击，可压送含液气体，含粉尘气体，易聚合气体等。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.2 2.6.1.2 特点和应用范围特点和应用范围（2）螺杆压缩机的）螺杆压缩机的缺点缺点：造价高造价高：螺杆压缩机的转子齿面是一空间曲面，需：螺杆压缩机的转子齿面是一空间曲面，需利用特制的刀具，在价格昂贵的专用设备上进行加工。另利用特制的刀具，在价格昂贵的专用设备上进行加工。另外，对螺杆压缩机气缸的加工精度也有较高的要求。外，对螺杆压缩机气缸的加工精度也有较高的要求。不适合高压场合不适合高压场合：由于受到转子刚度和：由于受到转子刚度和轴承轴承寿命等寿命等方面的限制，螺杆压缩机只能适用于中、低压范围，排气方面的限制，螺杆压缩机只能适用于中、低压范围，排气压力一般不能超过压力一般不能超过3.0Mpa。不能制成微型不能制成微型：螺杆压缩机依靠间隙密封气体，目：螺杆压缩机依靠间隙密封气体，目前一般只有容积流量大于前一般只有容积流量大于0.2m3/min，螺杆压缩机才具有，螺杆压缩机才具有优越的性能。优越的性能。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.1.3 2.6.1.3 螺杆转子型线螺杆转子型线（1）型线的衡量指标）型线的衡量指标螺杆转子型线，在螺杆压缩机中，最关键的螺杆转子型线，在螺杆压缩机中，最关键的是一对相互啮合的转子，转子的齿面与转子轴线是一对相互啮合的转子，转子的齿面与转子轴线垂直面的截交线称为转子型线。垂直面的截交线称为转子型线。转子型线对压缩机的性能有重要影响，如优转子型线对压缩机的性能有重要影响，如优耐特斯第四代型线比第三代型线效率提高近耐特斯第四代型线比第三代型线效率提高近5%，对转子型线的衡量指标主要是对转子型线的衡量指标主要是接触线接触线、泄露三角泄露三角形形、封闭容积封闭容积、齿间面积齿间面积。（2）要求要求：纵向密封线最短，泄漏三角面积：纵向密封线最短，泄漏三角面积最小，封闭容积最小。最小，封闭容积最小。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院接触线接触线：螺杆压缩机：螺杆压缩机的阴、阳转子啮合时，的阴、阳转子啮合时，两转子齿面相互接触而两转子齿面相互接触而形成的空间曲线称为接形成的空间曲线称为接触线。触线。两种不同齿形的接触线两种不同齿形的接触线容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院泄漏三角形：螺杆压泄漏三角形：螺杆压缩机转子接触线的顶点缩机转子接触线的顶点通常不能达到阴、阳转通常不能达到阴、阳转子汽缸孔的交线，在接子汽缸孔的交线，在接触线顶点和机壳的转子触线顶点和机壳的转子汽缸孔之间，会形成一汽缸孔之间，会形成一个空间曲边三角形，称个空间曲边三角形，称为泄漏三角形。为泄漏三角形。泄漏三角形形成过程泄漏三角形形成过程容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院封闭容积：如果在齿封闭容积：如果在齿间容积开始扩大时，不间容积开始扩大时，不能立即开始吸气过程，能立即开始吸气过程，就会产生吸气封闭容积。就会产生吸气封闭容积。齿间面积：它是齿间齿间面积：它是齿间容积在转子端面上的投容积在转子端面上的投影。影。楔形封闭容积楔形封闭容积容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院基本型线基本型线圆弧型线圆弧型线摆线圆弧型线摆线圆弧型线图图3圆弧型线圆弧型线图图4摆线圆弧型线摆线圆弧型线纵向密封线最短纵向密封线最短纵向密封线最长纵向密封线最长无封闭容积无封闭容积封闭容积最大封闭容积最大泄漏三角面积最大泄漏三角面积最大无泄漏三角形无泄漏三角形容积式压缩机容积式压缩机（3）基本螺杆转子型线：基本螺杆转子型线：西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院各种修正齿形型线各种修正齿形型线追求泄漏量最小追求泄漏量最小X齿形型线结构齿形型线结构Sigma齿形型线结构齿形型线结构容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院各种修正齿形型线各种修正齿形型线追求泄漏量最小追求泄漏量最小日立日立56U齿形齿形CKBK不对称齿形不对称齿形容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院各种修正齿形型线各种修正齿形型线追求泄漏量最小追求泄漏量最小GHH齿形型线结构齿形型线结构容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6 2.6 回转式压缩机回转式压缩机2.6.2 2.6.2 单螺杆压缩机单螺杆压缩机用可靠性高的螺杆式压缩机取代易损件多、可靠性差用可靠性高的螺杆式压缩机取代易损件多、可靠性差的活塞式压缩机，已经成为必然趋势。日本螺杆压缩机的活塞式压缩机，已经成为必然趋势。日本螺杆压缩机1976年仅占年仅占27%，1985年则上升到年则上升到85%。目前西方发达国。目前西方发达国家螺杆压缩机市场占有率为家螺杆压缩机市场占有率为80%，并保持上升势头。螺杆，并保持上升势头。螺杆压缩机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、压缩机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。寿命长、维修简单等优点。单螺杆压缩机的发明比双螺杆单螺杆压缩机的发明比双螺杆压缩机晚十几年，设计上更趋合理、压缩机晚十几年，设计上更趋合理、先进。单螺杆压缩机克服了双螺杆先进。单螺杆压缩机克服了双螺杆压缩机不平衡、轴承易损的缺点；压缩机不平衡、轴承易损的缺点；具有寿命长，噪音低，更加节能等具有寿命长，噪音低，更加节能等优点。八十年代技术成熟后，其应优点。八十年代技术成熟后，其应用范围在日渐扩大。用范围在日渐扩大。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2 2.6.2 单螺杆压缩机单螺杆压缩机2.6.2.1 2.6.2.1 基本结构和工作原理基本结构和工作原理单螺杆压缩机由一个圆柱螺杆和两个对称布单螺杆压缩机由一个圆柱螺杆和两个对称布置的平面星轮组成啮合副，装在机壳内。螺杆螺置的平面星轮组成啮合副，装在机壳内。螺杆螺槽、机壳槽、机壳(气缸气缸)内壁和星轮齿构成封闭容积。动内壁和星轮齿构成封闭容积。动力传到螺杆轴上，由螺杆带动星轮旋转。气体力传到螺杆轴上，由螺杆带动星轮旋转。气体(工工质质)由吸气腔进入螺槽内，经压缩后通过排气孔口由吸气腔进入螺槽内，经压缩后通过排气孔口和排气腔排出。星轮的作用相当于往复活塞压缩和排气腔排出。星轮的作用相当于往复活塞压缩机的活塞，当星轮齿在螺槽内相对运动时，封闭机的活塞，当星轮齿在螺槽内相对运动时，封闭容积逐渐减小，气体受到压缩。容积逐渐减小，气体受到压缩。单螺杆压缩机的螺杆具有单螺杆压缩机的螺杆具有6个螺槽，星轮有个螺槽，星轮有11个齿，相当于个齿，相当于6个气缸，两个星轮同时与螺槽啮合，个气缸，两个星轮同时与螺槽啮合，螺杆每旋转一周相当于螺杆每旋转一周相当于12个气缸在工作个气缸在工作。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2 2.6.2 单螺杆压缩机单螺杆压缩机2.6.2.1 2.6.2.1 基本结构和工作原理基本结构和工作原理容积式压缩机容积式压缩机单螺杆压缩机结构与工作原理示意图单螺杆压缩机结构与工作原理示意图西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2 2.6.2 单螺杆压缩机单螺杆压缩机2.6.2.1 2.6.2.1 基本结构和工作原理基本结构和工作原理吸气过程：气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子吸气过程：气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子的旋转，星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态，气体进入的旋转，星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态，气体进入压缩腔（转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面所形成的密压缩腔（转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面所形成的密闭空间）。闭空间）。压缩过程：随着转子旋转，压缩腔容积不断减小，气压缩过程：随着转子旋转，压缩腔容积不断减小，气体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口。体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口。排气过程：压缩腔前沿转至排气口后开始排气，便完排气过程：压缩腔前沿转至排气口后开始排气，便完成一个工作循环。由于星轮对称布置，循环在每旋转一周成一个工作循环。由于星轮对称布置，循环在每旋转一周时便发生两次压缩，排气量相应是上述一周循环排气量的时便发生两次压缩，排气量相应是上述一周循环排气量的两倍。两倍。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2 2.6.2 单螺杆压缩机单螺杆压缩机2.6.2.1 2.6.2.1 基本结构和工作原理基本结构和工作原理容积式压缩机容积式压缩机单螺杆压缩机结构与工作原理示意图单螺杆压缩机结构与工作原理示意图西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2 2.6.2 单螺杆压缩机单螺杆压缩机2.6.2.2 2.6.2.2 特点和使用场合特点和使用场合单螺杆压缩机又称蜗杆压缩机，单螺杆压缩机的啮合单螺杆压缩机又称蜗杆压缩机，单螺杆压缩机的啮合副由一个副由一个6头螺杆和头螺杆和2个个11齿的星轮构成。蜗杆同时与两个齿的星轮构成。蜗杆同时与两个星轮啮合即使蜗杆受力平衡，又使排量增加一倍，压缩机星轮啮合即使蜗杆受力平衡，又使排量增加一倍，压缩机的体积小，每分钟只有的体积小，每分钟只有9立方米（立方米（9m3/min）蜗杆压缩机的）蜗杆压缩机的重量仅为活塞式的重量仅为活塞式的1/6。蜗杆受力平衡使蜗杆压缩机具有一系列蜗杆受力平衡使蜗杆压缩机具有一系列优点优点：（：（1）运转平稳、振动小、噪声比双螺杆低运转平稳、振动小、噪声比双螺杆低10%以上以上；（；（2）蜗蜗杆没有弯曲变形，可以在高压下工作，例如：美国德莱赛杆没有弯曲变形，可以在高压下工作，例如：美国德莱赛兰德公司生产的蜗杆工艺压缩机即使在一级压缩的条件兰德公司生产的蜗杆工艺压缩机即使在一级压缩的条件也能达到也能达到6.61Mpa；（；（3）啮合幅可以在很小的间隙下工作啮合幅可以在很小的间隙下工作以减少泄漏，因而容积效率高、能耗低，比双螺杆节能。以减少泄漏，因而容积效率高、能耗低，比双螺杆节能。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2.2 2.6.2.2 特点和使用场合特点和使用场合在无油压缩机中，因粘性剪切损失大幅度降低，蜗杆在无油压缩机中，因粘性剪切损失大幅度降低，蜗杆压缩机的节能优势仍然明显；压缩机的节能优势仍然明显；90年代的大型无油冷冻（空年代的大型无油冷冻（空调）机的各项性能已全面达到或超过最节能的透平面式；调）机的各项性能已全面达到或超过最节能的透平面式；美国格里迈尔美国格里迈尔施密特公司声称，他们的无油蜗杆压缩机施密特公司声称，他们的无油蜗杆压缩机即使在一级压缩机的条件下也比两级压缩的双螺杆节能即使在一级压缩机的条件下也比两级压缩的双螺杆节能20%。此外，蜗杆压缩机由于轴承受力小，且星轮轴与蜗。此外，蜗杆压缩机由于轴承受力小，且星轮轴与蜗杆轴垂直交错，轴承尺寸不像双螺杆那样受限制，采用标杆轴垂直交错，轴承尺寸不像双螺杆那样受限制，采用标准轴承时，轴承寿命为准轴承时，轴承寿命为5万小时（球轴承）至万小时（球轴承）至10万小时万小时（圆锥滚子轴承）。整机的（圆锥滚子轴承）。整机的免维修免维修时间相应地在时间相应地在5-10万万小时之间，压缩机的可靠性高、寿命长。潜水艇对压缩机小时之间，压缩机的可靠性高、寿命长。潜水艇对压缩机的各项性能均有严格的要求，然而美国海军为了淘汰活塞的各项性能均有严格的要求，然而美国海军为了淘汰活塞式压缩机，对现有的各种压缩机进行了大量的试验与论证式压缩机，对现有的各种压缩机进行了大量的试验与论证认为；蜗杆压缩机是潜水艇采用的最佳压缩机，对于高压认为；蜗杆压缩机是潜水艇采用的最佳压缩机，对于高压无油压缩机来说是唯一的选择。无油压缩机来说是唯一的选择。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院可靠性可靠性（a）双螺杆双螺杆（b）单螺杆）单螺杆转子纵向与横向作用力示意图转子纵向与横向作用力示意图容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院造价造价结构繁简结构繁简单层壁结构机体单层壁结构机体双层壁结构机体双层壁结构机体单螺杆机壳单螺杆机壳单螺杆转子与星轮单螺杆转子与星轮双螺杆机壳双螺杆机壳单螺杆机壳与转子星轮单螺杆机壳与转子星轮容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院经济性经济性能耗能耗单、双螺杆压缩机性能与结构比较表单、双螺杆压缩机性能与结构比较表单螺杆螺杆双螺杆双螺杆比功率比功率较低，低，顺德正力精密机械工德正力精密机械工业公司公司的的产品小于品小于5.4KW/m3/min较高，一般大于高，一般大于5.5KW/m3/min可靠性与寿可靠性与寿命命取决于星取决于星轮磨磨损，顺德正力精密机德正力精密机械工械工业公司可达公司可达46万小万小时取决于取决于轴承寿命，目前精良的承寿命，目前精良的轴承承寿命可达寿命可达24万小万小时；也有公司宣；也有公司宣称称轴承寿命可达承寿命可达10万小万小时。噪声噪声较低，一般星低，一般星轮为非金属，非金属，传动声声低，泄漏情况低，泄漏情况较好，噪声低。好，噪声低。较高，一般阴、阳螺杆均高，一般阴、阳螺杆均为金属，金属，传动声声较高。泄漏形成噪声。高。泄漏形成噪声。制造制造机壳加工机壳加工较困困难，尤其中小批量生，尤其中小批量生产时。星。星轮加工比加工比较复复杂，成，成本本较高。高。壳体与阴、阳壳体与阴、阳转子都子都较易加工。成易加工。成本本较低。低。尺寸与重量尺寸与重量较大大较小小维修修较容易，用容易，用户可自行修理，如自可自行修理，如自换星星轮等。等。较困困难，用，用户难以自行更以自行更换轴承承容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2.2 2.6.2.2 特点和使用场合特点和使用场合1结构形式结构形式双螺杆压缩机是一种双轴容积式回转型压缩机，其主双螺杆压缩机是一种双轴容积式回转型压缩机，其主要是主（阳）副（阴）两根转子配合，组成啮合副，主副要是主（阳）副（阴）两根转子配合，组成啮合副，主副转子齿形外部同机壳内壁构成封闭的基元容积；而蜗杆压转子齿形外部同机壳内壁构成封闭的基元容积；而蜗杆压缩机是一种单轴容积式回转型压缩机，其啮合副是由一根缩机是一种单轴容积式回转型压缩机，其啮合副是由一根蜗杆和两个对称平面布置的星轮所组成，由其蜗杆螺槽和蜗杆和两个对称平面布置的星轮所组成，由其蜗杆螺槽和星轮齿面及机壳内壁形成封闭的基元容积。星轮齿面及机壳内壁形成封闭的基元容积。螺杆压缩机的机体均分为两种，一种为皮带传动式，螺杆压缩机的机体均分为两种，一种为皮带传动式，另一种为直接传动式。其中皮带传动式较适用于另一种为直接传动式。其中皮带传动式较适用于22KW左左右功率的压缩机，是由右功率的压缩机，是由2个按速度比例制造的皮带轮将动个按速度比例制造的皮带轮将动力经由皮带传动；直接传动式是力经由皮带传动；直接传动式是1个连轴器将电动源与主个连轴器将电动源与主机结合在一起，蜗杆式压缩机可以直接带动蜗杆旋转，而机结合在一起，蜗杆式压缩机可以直接带动蜗杆旋转，而双螺杆压缩机则须再增加一级增速齿轮以提高主转子的转双螺杆压缩机则须再增加一级增速齿轮以提高主转子的转速。速。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2.2 2.6.2.2 特点和使用场合特点和使用场合2工作过程工作过程双螺杆压缩机的工作过程：电动机经联轴器、增速齿双螺杆压缩机的工作过程：电动机经联轴器、增速齿轮或皮带带动主转子，由于两转子互相啮合，主转子即直轮或皮带带动主转子，由于两转子互相啮合，主转子即直接带动副转子一同旋转，在相对负压作用下，空气吸入，接带动副转子一同旋转，在相对负压作用下，空气吸入，在齿峰与齿沟吻合作用下，气体被输送压缩，当转子啮合在齿峰与齿沟吻合作用下，气体被输送压缩，当转子啮合面转到与机壳排气口相通时，被压缩气体开始排出。面转到与机壳排气口相通时，被压缩气体开始排出。蜗杆压缩机的工作过程：电动机以联轴器或皮带将动力蜗杆压缩机的工作过程：电动机以联轴器或皮带将动力传到蜗杆轴上，由蜗杆带动星轮齿在蜗杆槽内相对移动，传到蜗杆轴上，由蜗杆带动星轮齿在蜗杆槽内相对移动，封闭基元容积发生变动，气体、输送压缩，当达到设计压封闭基元容积发生变动，气体、输送压缩，当达到设计压力值，由主机壳体上左右两侧对称的三角形排气口排至油力值，由主机壳体上左右两侧对称的三角形排气口排至油气分离器内。气分离器内。螺杆压缩机的主机壳体上均开有喷油孔，凭藉自身的压螺杆压缩机的主机壳体上均开有喷油孔，凭藉自身的压力差，在压缩过程中将油喷到压缩腔，以冷却气体，密封力差，在压缩过程中将油喷到压缩腔，以冷却气体，密封各部件间隙，并起到吸振、消声及润滑的作用。各部件间隙，并起到吸振、消声及润滑的作用。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2.2 2.6.2.2 特点和使用场合特点和使用场合3蜗杆压缩机与活塞式压缩机的比较：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：式的旋转运动结构相比较，在技术上存在如下缺点：（1）零部件的数量多，零部件的损坏的机率大，产品零部件的数量多，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。的可靠性低。这样必然增加用户的维修费用。（2）曲轴连杆往复运动结构，由于其往复运动的特性，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难以平衡，剩余的惯性力，会使机器产生所产生的惯性力难以平衡，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。大，机械性噪音大、可靠性低。（3）气流噪音是空压机的主要噪声源。气流噪音是空压机的主要噪声源。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.2.2 2.6.2.2 特点和使用场合特点和使用场合容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机滑片式压缩机采用传统的、已经得到验证的技滑片式压缩机采用传统的、已经得到验证的技术，术，以非常低的速度（以非常低的速度（1450rpm）直接进行驱动，）直接进行驱动，具有无与伦比的可靠性。具有无与伦比的可靠性。转子是唯一连续运行的转子是唯一连续运行的部件，部件，上面有若干个沿长度方向切割的槽，上面有若干个沿长度方向切割的槽，其中其中插有可在油膜上滑动的滑片。插有可在油膜上滑动的滑片。转子在气缸的定子中旋转。在旋转期间，转子在气缸的定子中旋转。在旋转期间，离离心力将滑片从槽中甩出，形成一个个单独的压缩心力将滑片从槽中甩出，形成一个个单独的压缩室。旋转使压缩室的体积不断减小，空气压力不室。旋转使压缩室的体积不断减小，空气压力不断增大。断增大。通过注入加压油来控制压缩产生的热量。通过注入加压油来控制压缩产生的热量。高压空气从排气口排出，其中残留的油通过高压空气从排气口排出，其中残留的油通过最终的油分离器予以清除。最终的油分离器予以清除。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机滑片式压缩机杰出的设计成就滑片式压缩机杰出的设计成就模组化嵌模组化嵌入新技术，两度荣获英国入新技术，两度荣获英国DesignCouncil（机械设（机械设计最高荣誉奖）颁发工业设计金奖，已被国际公计最高荣誉奖）颁发工业设计金奖，已被国际公认为此一领域的技术领导先驱。认为此一领域的技术领导先驱。滑片机特点：滑片机特点：1.可靠性高，可长时间连续运转可靠性高，可长时间连续运转由于采用旋转滑片式设计，运动部件只有转由于采用旋转滑片式设计，运动部件只有转子一个，转速低至子一个，转速低至1000转转/分钟，可靠性高，运转分钟，可靠性高，运转时本身油温和排气温度低，可置于恶劣的环境条时本身油温和排气温度低，可置于恶劣的环境条件下仍照常不误工作件下仍照常不误工作-这样，就减少了停工时间，这样，就减少了停工时间，就等于节省了大量资金。滑片机可不必修理转子就等于节省了大量资金。滑片机可不必修理转子可永久使用下去。可永久使用下去。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机2.经久耐用，寿命长经久耐用，寿命长始终保持良好的性能，使用寿命超过始终保持良好的性能，使用寿命超过10万小万小时，无需更换主要的金属部件，滑片式压缩机转时，无需更换主要的金属部件，滑片式压缩机转速低、磨损小、寿命长、残留值高。速低、磨损小、寿命长、残留值高。3.性能优良，比功率高性能优良，比功率高滑片式压缩机采用先进的技术，容积效率高：滑片式压缩机采用先进的技术，容积效率高：用户花同样的金钱，可获得更多的压缩空气。滑用户花同样的金钱，可获得更多的压缩空气。滑片本身靠离心力自动补偿与定子腔壁的间隙，几片本身靠离心力自动补偿与定子腔壁的间隙，几乎不会有二次压缩的情况，这也是乎不会有二次压缩的情况，这也是螺杆式压缩机螺杆式压缩机无可比拟的。无可比拟的。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机4.维护低廉，易耗品包括油只需备维护低廉，易耗品包括油只需备3种，机油种，机油容量小容量小备件包括：油、油分芯和空滤芯备件包括：油、油分芯和空滤芯3种，空滤和种，空滤和油每油每2000小时更换一次，油分芯每小时更换一次，油分芯每10000小时更换小时更换一次，油滤不需要更换。比其他机型省油，滑片一次，油滤不需要更换。比其他机型省油，滑片式压缩机运行经济，在大多数情况下，该机型较式压缩机运行经济，在大多数情况下，该机型较其他压缩机更能节省维护费用。其他压缩机更能节省维护费用。5.节省能源节省能源滑片式压缩机具有标准的节能控制装置，如滑片式压缩机具有标准的节能控制装置，如自动停机自动停机/开机开机和和自动空载自动空载，卸载运行时耗电，卸载运行时耗电少。少。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机6.低噪音级低噪音级滑片式压缩机采用旋转滑片技术，运行特别滑片式压缩机采用旋转滑片技术，运行特别安静。由于噪音低，压缩机可在使用点就近安装安静。由于噪音低，压缩机可在使用点就近安装-无需配备昂贵的管路和专用的压缩机房，从而极无需配备昂贵的管路和专用的压缩机房，从而极大地降低了安装费用。排出的压缩空气温度仅比大地降低了安装费用。排出的压缩空气温度仅比环境温度略高环境温度略高48，唯一的噪音来自电机和冷，唯一的噪音来自电机和冷却风扇，而转子运行却很安静。却风扇，而转子运行却很安静。7.传动方式传动方式滑片式压缩机的压缩机与电机由免保养的饶滑片式压缩机的压缩机与电机由免保养的饶性联轴器连接传动，无需皮带或增速齿轮，避免性联轴器连接传动，无需皮带或增速齿轮，避免了偏向拉力，皮带打滑和断裂的机会，也不会产了偏向拉力，皮带打滑和断裂的机会，也不会产生齿轮的磨损和轴承的损耗。生齿轮的磨损和轴承的损耗。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机8.无风扇电机无风扇电机滑片式压缩机的电机同时驱动压缩机和风扇，滑片式压缩机的电机同时驱动压缩机和风扇，减少了电力消耗和故障机会。减少了电力消耗和故障机会。9.无轴向受力无轴向受力滑片式压缩机运转时只有单纯的回转运动，滑片式压缩机运转时只有单纯的回转运动，主轴轴向不受力，不需使用复杂的滚子轴承。而主轴轴向不受力，不需使用复杂的滚子轴承。而螺杆式空压机因主轴有强大的轴向推力，必须使螺杆式空压机因主轴有强大的轴向推力，必须使用滚子轴承，而由于高转速及径向推力，使该轴用滚子轴承，而由于高转速及径向推力，使该轴承使用一段时间后必须定期更换。承使用一段时间后必须定期更换。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机10.巴氏合金轴瓦巴氏合金轴瓦滑片式压缩机使用巴氏合金做轴瓦，使用寿滑片式压缩机使用巴氏合金做轴瓦，使用寿命长，可保证整个压缩机工作命长，可保证整个压缩机工作10万小时以上无需万小时以上无需大修和更换零部件（滤芯和密封垫、大修和更换零部件（滤芯和密封垫、O型圈除外）型圈除外）。而螺杆式压缩机使用多个滚子轴承，由于轴承。而螺杆式压缩机使用多个滚子轴承，由于轴承的磨损，需定期更换。而滑片式压缩机的轴瓦可的磨损，需定期更换。而滑片式压缩机的轴瓦可永远不换。永远不换。11.外围控制管路少外围控制管路少滑片式压缩机采用先进的专利技术，油气管滑片式压缩机采用先进的专利技术，油气管路做在机身内部，外围控制管路少，几乎不会有路做在机身内部，外围控制管路少，几乎不会有油气泄漏现象。而螺杆式压缩机油气管路繁多，油气泄漏现象。而螺杆式压缩机油气管路繁多，漏油漏气机会大增，且这么多的管路挤在狭小的漏油漏气机会大增，且这么多的管路挤在狭小的罩壳内，维修保养很不方便。罩壳内，维修保养很不方便。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.3 2.6.3 滑片压缩机滑片压缩机12.可在平地上直接放置使用可在平地上直接放置使用滑片式压缩机重量轻，如滑片式压缩机重量轻，如45千瓦机型千瓦机型L只有只有956Kg，外型尺寸小，重心低，焊上轮子后可做，外型尺寸小，重心低，焊上轮子后可做成机动型，可在使用现场移动使用，无需复杂管成机动型，可在使用现场移动使用，无需复杂管线。线。13.供气纯度高，品质好供气纯度高，品质好滑片式压缩机排气含油、含水少，残油量小滑片式压缩机排气含油、含水少，残油量小于于2ppm，排气温度与环境温度差在，排气温度与环境温度差在10以内；而以内；而螺杆式压缩机排气含油量在螺杆式压缩机排气含油量在3ppm左右左右,排气温度排气温度与环境温度差在与环境温度差在1224。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.4 2.6.4 液环压缩机液环压缩机液环压缩机（液环压缩机（liquidringcompressor）利用偏置于气缸中的叶轮的转动，使附着在利用偏置于气缸中的叶轮的转动，使附着在气缸内壁的液环与叶轮构成的月牙腔的容积发生气缸内壁的液环与叶轮构成的月牙腔的容积发生变化，来压缩和输送气体的回转压缩机。变化，来压缩和输送气体的回转压缩机。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.4 2.6.4 液环压缩机液环压缩机工作原理工作原理：叶轮偏心地配置在汽缸内，并在：叶轮偏心地配置在汽缸内，并在汽缸内引进一定量的水或其他液体。叶轮（转子）汽缸内引进一定量的水或其他液体。叶轮（转子）旋转且达到一定转速时，由于离心力的作用，液旋转且达到一定转速时，由于离心力的作用，液体被甩出，形成一个贴在气缸内表面的液环。叶体被甩出，形成一个贴在气缸内表面的液环。叶轮表面与液环之间形成一个月牙腔，它是若干容轮表面与液环之间形成一个月牙腔，它是若干容积不等的小室（基元容积）。每个小室的容积随积不等的小室（基元容积）。每个小室的容积随叶轮的转动周期性地扩大和缩小。在气缸两侧的叶轮的转动周期性地扩大和缩小。在气缸两侧的端盖上相应地开设有吸、排气口。这样，叶轮旋端盖上相应地开设有吸、排气口。这样，叶轮旋转一周，就能在每一基元容积内实现吸气、压缩、转一周，就能在每一基元容积内实现吸气、压缩、排气和可能存在的膨胀过程。气体排出会带出一排气和可能存在的膨胀过程。气体排出会带出一部分液体，所以必须在吸气口补充一定量的新液部分液体，所以必须在吸气口补充一定量的新液体。体。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.4 2.6.4 液环压缩机液环压缩机液环压缩机工作时，叶片搅动液体而造成的能量损失液环压缩机工作时，叶片搅动液体而造成的能量损失很大很大,几乎等于压缩气体所耗的功。因此几乎等于压缩气体所耗的功。因此,液环压缩机的效液环压缩机的效率很低。一般真空泵消耗的功率较小，所以液环压缩机常率很低。一般真空泵消耗的功率较小，所以液环压缩机常作为真空泵使用。为了避免液力损失过大，一般工作轮外作为真空泵使用。为了避免液力损失过大，一般工作轮外缘最大圆周速度限制在缘最大圆周速度限制在1416米秒以内，并尽可能选用米秒以内，并尽可能选用粘度较小的液体。粘度较小的液体。液环压缩机的液环压缩机的特点：特点：结构简单，制造容易，操作简结构简单，制造容易，操作简便便,易损零件少易损零件少,排气的脉动性和噪声都较小。此外，液体排气的脉动性和噪声都较小。此外，液体有充分的冷却作用，压缩气体终了温度很低，所以液环压有充分的冷却作用，压缩气体终了温度很低，所以液环压缩机适用于压缩高温下易分解的气体，如乙炔、硫化碳、缩机适用于压缩高温下易分解的气体，如乙炔、硫化碳、硫化氢等。由于压缩介质与气缸不直接接触，液环压缩机硫化氢等。由于压缩介质与气缸不直接接触，液环压缩机还特别适用于压缩具有强腐蚀性的气体（如氯气）。还特别适用于压缩具有强腐蚀性的气体（如氯气）。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.5 2.6.5 罗茨鼓风机罗茨鼓风机工作原理工作原理：与齿轮泵相似。：与齿轮泵相似。结构：由机壳和腰形转子结构：由机壳和腰形转子组成。两转子之间、转子与组成。两转子之间、转子与机壳之间间隙很小，无过多机壳之间间隙很小，无过多泄漏。改变两转子的旋转方泄漏。改变两转子的旋转方向，则吸入与排出口互换。向，则吸入与排出口互换。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.5 2.6.5 罗茨鼓风机罗茨鼓风机特点特点：风量与转速成正比而与出口压强无关，故出口：风量与转速成正比而与出口压强无关，故出口阀不可完全关闭，流量用旁路调节。应安装稳压气罐和安阀不可完全关闭，流量用旁路调节。应安装稳压气罐和安全阀。工作温度不能超过全阀。工作温度不能超过85，以防转子因热膨胀而卡住。，以防转子因热膨胀而卡住。罗茨鼓风机的出口压强一般不超过罗茨鼓风机的出口压强一般不超过80kPa（表压）。（表压）。出口压强过高，泄漏量增加，效率降低。出口压强过高，泄漏量增加，效率降低。容积式压缩机容积式压缩机西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院2.6.5 2.6.5 罗茨鼓风机罗茨鼓风机工作原理工作原理:罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行个叶轮进行3次吸、次吸、排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械强度高，噪声低，振动也小。在强度高，噪声低，振动也小。在2根平行的轴上设有根平行的轴上设有2个三个三叶型叶轮，轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终叶型叶轮，轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙，由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体保持微小的间隙，由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位，不会的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位，不会出现互相碰触现象，因而可以高速化