单螺杆和双螺杆仅一字之差,让人误以为他们是兄弟。实际上,这两种类型的压缩机在原理和结构上都明显不同。只是在成套后的结构、布局和工作流程上,大体相同。而且在产品的应用范围上非常重叠,互为竞争机型。
结构原理:
单螺杆压缩机只有一根螺杆,其螺杆同时与两个或两个以上的星轮啮合。螺杆和星轮根据其外形可分为圆柱形(C)和平面形(P)。
CP型单螺杆压缩机的结构:由一个圆柱螺杆和两个对称分布的平面齿轮组成啮合副,装在机壳内。螺杆螺槽、机壳(气缸)内壁和星轮齿构成封闭容积,实现气体的压缩。机壳上除了进、排气口外,与双螺杆机类似,还开有喷液口,将油、水或制冷液喷入工作腔内,起到密封、冷却、润滑的作用。
通过两个星轮的交互转动,因为它们的配置是对称的,这样就将空间划分为两个,而各自分别对其中的气体进行压缩,平衡力对称是单螺杆机主要的特点。其螺杆一般具有6个螺槽,星轮有11个齿,相当于6个气缸,两个星轮同时与螺槽啮合,因此,单螺杆压缩机相当于一台6缸双作用的活塞机,螺杆每旋转一周相当于12个气缸在工作。
工作过程:
①吸气过程:螺杆螺槽在星轮齿尚未啮入前与吸气腔相通,处于吸气状态,当螺杆转到某个位置,星轮齿将螺槽封闭,此时吸气过程结束。
②压缩过程:吸气过程结束后,螺杆继续转动,随着星轮齿沿着螺槽推进,封闭的工作容积逐渐减小,实现气体的压缩过程,当工作容积与排气孔口相通时,压缩过程结束。
③排气过程:当工作容积与排气孔口连通后,随着螺杆继续转动,被压缩气体由排气孔口输送至排气管,直至星轮齿脱离螺槽为止。
优点:
1.结构合理,具有理想的力平衡性。这一点在所有结构的压缩机中表现尤为突出。作用于螺槽内的气体,轴向负荷就会抵消,再由于星轮的对称配置,作用于螺杆上的径向力也相互抵消,因此螺杆不受任何轴向和径向的不平衡力。
2.噪音低、振动小。因为单螺杆压缩机的力平衡性好,因此振动小,无需基础。星轮材质采用复合材料,再加上压缩腔喷液润滑,又无增速齿轮,因此噪音也小。
3.单机容量大,无余隙容积。单螺杆压缩机工作时,螺杆上的每一个螺槽在一转中均被使用两次,使螺槽空间得以充分利用,因此,与其它回转式压缩机来说,尺寸可以更小。此外,螺槽的深度向排气端方向变浅,直至排气时为零,因此,在理论上不存在余隙容积。