螺杆压缩机系统装置设计

螺杆式空气压缩机安全技术要求范本1. 介绍螺杆式空气压缩机是一种广泛应用于工业领域的压缩机设备，具有高效、节能的特点。

为了确保螺杆式空气压缩机的正常运行和操作人员的安全，以下是一些常见的安全技术要求。

2. 设备安装要求2.1 安装位置：螺杆式空气压缩机应安装在整洁、通风良好的地方，远离易燃易爆物质和腐蚀性介质。

2.2 地基要求：螺杆式空气压缩机应安装在坚实的地基上，以保证设备的稳定运行。

2.3 排水要求：螺杆式空气压缩机应设置排水设备，定期排除积水和油污。

2.4 配套设备：螺杆式空气压缩机应根据需要安装相应的过滤装置、冷却装置和油分离装置。

3. 操作要求3.1 操作人员：只有经过专门培训和授权的人员才能操作螺杆式空气压缩机。

3.2 运行状态：在启动设备之前，应检查设备的运行状态，确保设备完好无损且处于正常工作状态。

3.3 变压器室：螺杆式空气压缩机变压器室应保持整洁，存在异常情况时应及时处理。

3.4 过热保护：螺杆式空气压缩机设有过热保护装置，在设备过热时自动停机，操作人员应定期检查保护装置的可靠性。

3.5 压力限制：螺杆式空气压缩机设有压力限制装置，操作人员应定期检查压力限制装置的准确性。

4. 维护要求4.1 定期检查：螺杆式空气压缩机应定期进行检查和维护，及时发现问题，并采取相应的措施进行修复。

4.2 润滑系统：螺杆式空气压缩机的润滑系统应定期更换油脂，确保润滑效果良好。

4.3 清洗工作：螺杆式空气压缩机应定期进行清洗工作，清除积聚的尘垢和油污，并检查清洗后的设备是否工作正常。

4.4 密封检查：螺杆式空气压缩机的密封件应定期检查，确保设备的密封性。

4.5 温度控制：螺杆式空气压缩机应设置温度控制装置，确保设备工作在正常的温度范围内。

5. 应急措施5.1 漏电保护：螺杆式空气压缩机应安装漏电保护装置，确保设备工作时的安全性。

5.2 灭火设备：螺杆式空气压缩机周围应配备灭火设备，及时应对可能发生的火灾。

图解开启式螺杆制冷压缩机单级螺杆式制冷压缩机组：螺杆式制冷压缩机组主要部件：压缩机、油分离器、油冷却器、油泵、油压调节阀、吸⽓过滤器、油过滤器、吸排⽓截⽌⽌回阀、经济器（带经济器机组）、补⽓过滤器（带经济器机组）、电控、电机和联轴器等。

螺杆式压缩机：单级螺杆压缩机结构：螺杆压缩机部件组成：机体，转⼦，主轴承，轴封，平衡活塞，能量调节装置。

机体：组成：螺杆机机体分为三段，分别是吸⽓端座、汽缸体和排⽓端座。

结构：吸⽓端座，端⾯上开有吸⽓孔⼝，低温低压的制冷剂⽓体由此进⼊。

两个轴承孔承担转⼦重⼒，下部孔腔为滑阀导管移动通道。

油缸体内安装油活塞，油活塞在其内移动为能量调节提供动⼒。

汽缸体：端⾯有呈∞形的转⼦⼯作腔，与两个转⼦的端⾯贴合形成端⾯密封。

下部为滑阀移动腔。

外壁上铸有加强筋板，壁内铸有油⽓通道。

排⽓端座：排⽓端座也设有⽀撑阴阳转⼦的轴承孔，下部铸有排⽓腔，在靠近汽缸体的端⾯上开有排⽓孔⼝，与排⽓腔相同。

转⼦：结构：转⼦是⼀对平⾏放置的并相互啮合的螺杆，螺杆上具有特殊的螺旋齿型，其中具有凸齿型的称为阳转⼦，具有凹齿型的叫阴转⼦。

线特点--双边⾮对称全圆弧包络型线：转⼦直径相近，承载能⼒⾼。

双边：型线在转⼦节圆内外。

齿间⾯积⼤，⾯积利⽤系数⾼，容积效率⾼。

⾮对称：齿顶中⼼线两边。

泄漏三⾓形⼩，是对称型线的1/10。

全圆弧：没有点、直线、摆线，全部采⽤圆弧、椭圆、抛物线。

实现带密封，利于形成润滑油⾯，减少齿⾯磨损。

转⼦采⽤⾼强度球墨铸铁，疲劳强度⾼，耐磨减振,综合性能好。

转⼦加⼯采⽤磨削加⼯，相⽐铣削加⼯具有没有样板误差、没有⼑具误差、没有⼑具磨损、准确⽆误实现理论型线等优点。

转⼦平衡试验：⼯作原理：压缩机内的⼀对相互啮合，按⼀定传动⽐旋转的阴、阳转⼦，产⽣周期性的V型齿间容积变化，完成制冷剂⽓体的吸⼊、压缩和排出。

⼯作过程：（下附动图）滑动轴承：滑动轴承⼜称为流体动⼒轴承，是指轴被油膜⽀撑起来，不存在机械磨损部件，只要轴承被充以适当粘度和品质的润滑油，⼯作在适当的压⼒和温度下，⽆所谓轴承寿命。

螺杆式制冷压缩机组选型手册SCREW REFRIGERANT COMPRESSOR UNIT☐先进技术本地方案☐大容量低噪音☐第四代高效齿型☐超级密封☐高可靠性2008.4目录螺杆式压缩机简介 (03)螺杆式III型压缩机结构特点 (03)螺杆式压缩机技术参数 (04)螺杆式制冷压缩机组 (04)经济器螺杆式制冷压缩机组 (12)标准型、加大油冷型、热虹吸油冷型(经济器)机组外形图 (16)防爆经济器机组外形图 (19)带经济器螺杆式制冷压缩机组外形图及基础图 (23)基础图 (24)化工、化肥专用螺杆式压缩机组 (25)螺杆式低压级制冷压缩机组 (29)螺杆式制冷压缩机组的控制 (33)螺杆式压缩机简介螺杆式压缩机是一种高速回转的容积式压缩机，通过一对含有螺旋齿槽的转子相互啮合，造成容积的变化进行气体压缩，除了两个高速回转的螺杆转子外，没有其它运动部件，克服了回转式压缩机（如离心式压缩机）和往复式压缩机（如活塞式压缩机）各自的不足，具有如体积小、重量轻、运转平稳、易损件少、效率高、单级压比大、能量无级调节等优点，在压缩机行业得到迅速发展及应用。

由于螺杆制冷压缩机单级有较大的压缩比及宽广的容量范围，故适用于高、中、低温各种工况，特别在低温工况及变工况情况下仍有较高的效率，这一优点是其它机型（如吸收式、离心式等）不具备的。

因此，螺杆式制冷压缩机被广泛用于空调、冷冻、啤酒、化工、水利、冻结等各个工业、食品领域，是制冷领域特别是工业制冷领域的最佳机型。

适用于NH3（氨）、R22（氟利昂22）等各种制冷工质，不需要对机器结构作任何改变，所以一般认为螺杆式制冷压缩机不存在困扰制冷界的CFC S工质替代问题。

我国的螺杆式压缩机最早由合肥通用所组织国内有关厂家共同开发研制，于1974年下达联合设计任务书，4～5个行业厂家同时研制，1978年，武汉冷冻机厂成功地实际运行了国产第一台螺杆式压缩机KA20C（现型号LG20A），并于1979年率先通过部级鉴定，八十年代初投入批量生产，现已发展到第III代螺杆式制冷压缩机。

2. 转子的齿数和扭转角
转子的齿数和压缩机的输气量、效率及转子的刚度有很 大关系。通常转子齿数越少，在相同的转子长度和端面 面积时，压缩机有较大的输气量。(p166) 转子的扭转角是指转子上的一个齿在转子两端端平面上 投影的夹角，如图 3-17 所示，它表示转子上一个齿的扭 曲程度。(p171)
第二节
结构及基本参数
一、主要零部件的结构 螺杆式制冷压缩机的主要零部件包括机壳、 转子、轴承、平衡活塞、轴封及输气量调节装置 等。
1 端它 螺 座由 及机杆 机 两体式 壳 端（制 端气冷 盖缸压 组体缩 成）机 ，、的 如吸机 图 壳 所气一 示端般 。座为 、剖 排分 气式 。 1—吸气端盖 .
(1)普遍采用内容积比调节机构 图3-25所示是按三种内容积比Vi=2.6、3.5、5开设的排气 孔口，在工况变化时，通过内容积比调节所得到的压缩机 在全负荷时轴功率的提高率。
（2）采用单机双级压缩 制冷装置采用两级压缩系统， 设备费用较高，因此，如日本日立制作所、瑞典Stals 等公司研制了单机双级螺杆式压缩机，如图 3-26 所示。
SRM对 称齿形
几种齿形的面积利用系数
SRM不对 称齿形 单边不对 称齿形 Sigma 齿形 CF齿 形
齿形名称
阴阳转子 齿数比 z2:zl
X齿形
6:4
0.472
6:4
0.52
6:4
0.521
6:4
0.56
6:5
0.417
6:5
0.595
面积利用 系数Cn
当转子的扭转角大到某—数值时，致使转子的齿间容积 不能完全充气。考虑这一因素对压缩机输气量的影响，用 扭角系数C表征。表3-3列出了阳转子扭转角1与C的对应 关系。

摘要螺杆空气压缩机(又称为双螺杆压缩机)是机电一体化的工业产品，用途非常广泛，其简称：螺杆压缩机。

20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。

为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。

在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。

1937年，Alf Lysholm终于在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。

随后持续的基础理论研究和产品开发试验，螺杆压缩机才真正发展起来，并且其性能也在不断的完善。

螺杆压缩机具有结构简单、运行可靠及操作方便等一系列独特的优点，广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门。

在宽广的容量和式况范围内，逐步替代了其它种类的压缩机，统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占其它容积式压缩机销售量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%的是螺杆压缩机。

螺杆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。

关键词：螺杆压缩机主机阴、阳转子接触线型线容积第一章螺杆压缩机的现状和意义螺杆压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门，在宽广的容量和式况范围内，逐步替代了其它种类的压缩机，统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占其它容积式压缩机销售量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%的是螺杆压缩机。

今后螺杆压缩机的市场份额仍将不断的扩大。

20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。

为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。

在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，而螺杆压缩机只能提供中等排气量，因此并没有在此领域获得应用。

上述各种回转式压缩机，除罗茨鼓风机属无内压缩的机器外，其余均是有内压缩的机器。
双螺杆压缩机是一种很年轻的压缩机型，在最近二十五年才发展成熟，形成系列化。约在一百多年前，人们已经知道双螺杆压缩机的工作原理，但类似今天设计的双螺杆压缩机的诞生日，则应该是在1934年，SRM工厂的总工程师A•利斯霍尔姆（A•Lysholm）的专利出现的时候。后来，又发明了圆弧形齿，非对称齿形SRM和今天的第四代节能型。
回转式压缩机工作容积的周壁，大多不是圆柱形，使运动机件之间或运动机件与固定机件之间的密封问题较难满意解决，通常仅以其间保持一定的运动间隙达到密封，气体通过间隙势必产生泄漏，这就限制了回转式压缩机难以达到较高的终了压力。
回转式压缩机的形式和结构类型较多，分类也各有不同。
按转子的数量区分：单转子和双转子回转式压缩机，个别情况下还有多转子回转压缩机；
双螺杆压缩机是一种比较新颖的压缩机，因其可靠性高、操作维修方便、动力平衡性好、适应性强等优点，而广泛地应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门。统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占所有容积式压缩机销售总量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%是螺杆压缩机，今后螺杆压缩机的市场份额仍将不断扩大。可以看出，螺杆压缩机的设计研究在工业生产中具有十分重要的意义。通过本设计，可以充分了解双螺杆压缩机的有关知识，以及如何进一步改善其性能和扩大其应用范围，使双螺杆压缩机能得到更好的发展，为生产和生活服务。可以将所学理论知识与生产实际联系起来，并积累了宝贵的经验，为以后的工作打下了一个坚实的基础。
（2）喷油螺杆制冷压缩机
目前，半封闭和全封闭式螺杆制冷压缩机广泛应用于住宅和商用楼房的中央空调系统，产量远远超过开启式。此外，螺杆制冷压缩机还用于工业制冷、食品冷冻、冷藏，以及各种交通运输工具的制冷装置。

第十六页，共82页。
从上述工作原理可以看出，螺杆压缩机是 一种工作容积作回转运动的容积式气体压 缩机械。气体的压缩依靠容积的变化来实 现，而容积的变化又是借助压缩机的一对 转子在机壳内作回转运动来达到。与活塞 压缩机的区别，是它的工作容积在周期性 扩大和缩小的同时，其空间位置也在变更 。只要在机壳上合理地配置吸、排气孔口 ，就能实现压缩机的基本工作过程—吸气 、压缩及排气过程。
油压缩机两类； 按被压缩气体种类和用途的不同，分为空
气压缩机、制冷压缩机和工艺压缩机三种； 按结构形式的不同，分为移动式和固定式、
开启式和封闭式等。
第二十一页，共82页。
第二十二页，共82页。
上述每种螺杆压缩机的工作原理完全相同 ，但在某个主要特征上又有显著的区别。 每一种螺杆压缩机都有其固有的特点，满 足一定的功能，并适用于一定的范围。
受排气压力的影响，在宽广的范围内能保护较高的效率。
5)多相混输。螺杆压缩机的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。
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螺杆压缩机的主要缺点：
1)造价高。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。另外，对螺杆 压缩机气缸的加工精度也有较高的要求。所以，螺杆压缩机的 造价较高。
螺杆压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶 金、建筑、机械、制冷等工业部门，在宽广的 容量和工况范围内，逐步替代了其它种类的压 缩机。统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已 占所有容积式压缩机销售量的80％以上，在所 有正在运行的容积式压缩机中，有50％是螺杆 压缩机。今后螺杆压缩机的市场份额仍将不断 扩大，特别是无油螺杆空气压缩机和各类螺杆 工艺压缩机，会获得更快的发展

矿用螺杆空压机工作原理结构图作者: 长沙华力矿山设备有限公司网络编辑部整理发布发表时间: 2011-8-22 浏览: 【165】一．螺杆空压机基本结构和工作原理通常所称的螺杆压缩机即指双螺杆压缩机。

螺杆压缩机的基本结构：在压缩机的机体中，平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子。

通常把节圆外具有凸齿的转子，称为阳转子或阳螺杆。

把节圆内具有凹齿的转子，称为阴转子或阴螺杆。

一般阳转子与原动机连接，由阳转子带动阴转子转动。

转子上的最后一对轴承实现轴向定位，并承受压缩机中的轴向力。

转子两端的圆柱滚子轴承使转子实现径向定位，并承受压缩机中的径向力。

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，称为进气口；另一个供排气用，称作排气口。

工作原理：螺杆压缩机的工作循环可分为进气，压缩和排气三个过程。

随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。

1．进气过程：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，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，转子进气侧端面转离机壳进气口，在齿沟的气体即被封闭。

2．压缩过程：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件小，齿沟内的气体被压缩压力提高。

3．排气过程：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0，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，螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。

气体的压缩依靠容积的变化来实现，而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。

压缩机的工程设计及其要求压缩机是一种将气体压缩为高压气体的装置，广泛应用于各个领域，如空调、制冷、石油化工、能源等。

对于有效的设计，压缩机需要满足一系列的工程设计要求。

本文将介绍压缩机的工程设计及其要求。

1.设计目标在进行压缩机的工程设计时，需要明确设计目标，包括流量、压力比、功率消耗、效率等指标。

设计目标的设定应与使用环境和工艺要求相匹配，以确保压缩机的正常运行和高效性能。

2.材料和构造在进行压缩机的设计时，需要选择合适的材料和构造。

材料应具有足够的强度和耐腐蚀性能，以适应工作环境的需求。

构造应设计紧凑，以提高压缩机的效率和可靠性。

3.操作温度和压力压缩机在工作过程中会产生高温和高压，因此设计时需要考虑操作温度和压力。

合理的冷却和润滑系统设计可以确保压缩机的稳定运行，并防止由于高温和高压带来的故障和损坏。

4.效率和能耗压缩机的设计应追求高效率和低能耗。

通过优化设计和使用先进的控制系统，可以减少能耗并提高效率。

有效的工程设计应考虑到压缩机在不同负载条件下的运行情况，以实现最佳的能源利用率。

5.噪音和振动压缩机的运行会产生噪音和振动，因此工程设计需要考虑减少噪音和振动的措施。

通过选择合适的材料、优化结构和采取适当的隔音和减振措施，可以降低噪音和振动，提高压缩机的工作环境。

6.维护和保养7.安全性和可靠性压缩机设计时需要考虑到安全性和可靠性。

通过采用安全可靠的控制系统和故障保护装置，可以确保压缩机在工作过程中不会出现危险和故障。

此外，对设备进行全面的安全评估和测试，以及提供系统的操作指导，可以增加设备的可靠性和安全性。

总结起来，压缩机的工程设计要求包括设计目标、材料和构造、操作温度和压力、效率和能耗、噪音和振动、维护和保养、以及安全性和可靠性。

只有满足这些要求，才能设计出高效、可靠、安全的压缩机。

螺杆式制冷压缩机是指用带有螺旋槽的一个或两个转子（螺杆）在气缸内旋转使气体压缩的制冷压缩机。

螺杆式制冷压缩机属于工作容积作回转运动的容积型压缩机，按照螺杆转子数量的不同，螺杆式压缩机有双螺杆和单螺杆两种。

第一节螺杆式压缩机的工作过程一、工作原理及工作过程1.组成螺杆式制冷压缩机主要由转子、机壳（包括中部的气缸体和两端的吸、排气端座等）、轴承、轴封、平衡活塞及输气量调节装置组成。

图3-1是典型开启螺杆式压缩机的一对转子、气缸和两端端座的外形图。

1—吸气端座 2—阴转子 3—气缸 4—滑阀 5—排气端座 6—阳转子2.工作原理螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动着的一个阳转子和一个阴转子，并借助于包围这一对转子四周的机壳内壁的空间完成的。

3.工作过程图3-2为螺杆式压缩机的工作过程示意图。

其中，a、b为一对转子的俯视图，c、d、e、f为一对转子由下而上的仰视图。

二、特点就压缩气体的原理而言，螺杆式制冷压缩机和往复活塞式制冷压缩机一样，同属于容积式压缩机械，就其运动形式而言，螺杆式制冷压缩机的转子和离心式制冷压缩机的转子一样，作高速旋转运动。

所以螺杆式制冷压缩机兼有二者的特点。

1.优点（1）转速较高、又有质量轻、体积小，占地面积小等一系列优点。

（2）动力平衡性能好，故基础可以很小。

（3）结构简单紧凑，易损件少，维修简单，使用可靠，有利于实现操作自动化。

（4）对液击不敏感，单级压力比高。

（5）输气量几乎不受排气压力的影响。

在较宽的工况范围内，仍可保持较高的效率。

2.缺点（1）噪声大。

（2）需要有专用设备和刀具来加工转子。

（3）辅助设备庞大。

第二节结构及基本参数一、主要零部件的结构螺杆式制冷压缩机的主要零部件包括机壳、转子、轴承、平衡活塞、轴封及输气量调节装置等。

1.机壳螺杆式制冷压缩机的机壳一般为剖分式。

它由机体（气缸体）、吸气端座、排气端座及两端端盖组成，如图3-3所示。

1—吸气端盖 2—吸气端座 3—机体 4—排气端座 5—排气端盖2.转子转子是螺杆式制冷压缩机的主要部件。

螺杆式制冷压缩机的工作原理及结构•第一节螺杆式制冷压缩机的工作原理1、螺杆式制冷压缩机的特点和活塞压缩机的往复容积式不同，螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。

和活塞压缩机相比，螺杆式制冷压缩机有以下优点：a.体积小重量轻，结构简单，零部件少，只相当于活塞压缩机的1/3～1/2；b.转速高，单机制冷量大；c.易损件少，使用维护方便；d.运转平稳，振动小；e.单级压比大，可以在较低蒸发温度下使用；f.排气温度低，可以在高压比下工作；g.对湿行程不敏感；h.制冷量可以在10%～100%之间无级调节；i.操作方便，便于实现自动控制；j.体积小，便于实现机组化。

缺点：转子、机体等部件加工精度要求高，装配要求比较严格；油路系统及辅助设备比较复杂；因为转速高，所以噪声比较大。

2、螺杆式制冷压缩机工作原理双螺杆（压缩机）是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子，阴转子为凹型，阳转子为凸型。

随着转子按照一定的传动比旋转，转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。

侵入段（啮合线）向排气端推移，于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小，压力逐渐升高，压力升高到一定值（或者说转子旋转到一定位置）时，齿槽（密闭容积）和排气孔相通，高压气体排出压缩机，进入油分离器。

吸气、压缩、排气过程见示意图。

3、内压比和螺杆压缩机经济性的关系螺杆压缩机是没有气阀的容积型回转式压缩机，吸、排气孔的打开和关闭完全为几何结构决定的，即吸气终了的体积和压缩结束时的体积是固定的，即内容积比是固定的。

而活塞压缩机的吸、排气阀片的打开是由吸、排气腔的压力决定的。

内容积比：Vi=VS/VdVS—吸气终了时的容积，Vd—压缩终了时的容积内压力比：Za = Pd / P0Pd—压缩终了压力，P0—吸入压力可见，内压比是由内容积比决定的。

所以，压缩终了压力Pd是由吸气压力和内容积比决定的。

外压力比：Zy = Py / P0Py—排气背压力，或者说冷凝压力外压比是由蒸发温度和冷凝温度决定的，即由运行工况所决定的。

BITZER // Rainer Grosse-Kracht // BITZER COMPRESSORS_China201008_RGK// Page 20
比泽尔CS系列螺杆压缩机技术特点-经济器/喷液使用及Vi调节
CSH系列经济器及喷液冷却接口位于滑阀上(可在全负荷 和部分载荷下运行)；
无级或四级滑阀能量调节并带内压比控制
CSW8573-90Y** 410 m3/h
CSW8583-110Y** 470 m3/h
CSW8593-125Y** 535 m3/h
型号
排气量*
CSW9563-140Y** 615 m3/h
CSW9573-160Y** 700 m3/h
CSW9583-180Y** 805 m3/h
CSW9593-210Y** 910 m3/h CSW95103-240Y 1010 m3/h CSW95113-280Y 1120 m3/h
Max. Oil Level Min. Oil Level
CSH: 保留机械油位控制连接接口 / 与上一代 CSH 系列相同的尺寸 / 优化了R134a应用系列 / 优化了R22应用系列
BITZER // Rainer Grosse-Kracht // BITZER COMPRESSORS_China201008_RGK// Page 14
CSH7553-50Y** CSH7563-60Y** CSH7573-70Y** CSH7583-80Y** CSH7593-90Y**
CSH8553-80Y**
CSH8563-90Y**
CSH8573-110Y**
137 m3/h 170 m3/h 195 m3/h 220 m3/h
197 m3/h 227 m3/h 258 m3/h 295 m3/h 336 m3/h

螺旋蜗杆空气压缩机的设计摘要空气压缩机是各种工厂、筑路、矿山及建筑等行业的必备设备，用于提供一定压强的压缩气体。

其中，螺杆式压缩机因可靠性能较强、动力平衡性好，操作简单、容易维修的特点，应用范围最广。

因此，对螺旋蜗杆式空气压缩机的研究与开发具有特别的意义，本课题主要是对螺旋蜗杆式空气压缩机的机械机构设计。

转子型线采用单边不对称摆线-销齿圆弧型型线，所用阴、阳转子齿数比为6：4。

设计新型转子型线可以增加螺旋蜗杆空气压缩机的机械结构性能，其操作方法是让接触线的长度、泄漏三角形面积和封闭间隙容积三者进行优化设计。

其中压缩机的转子型线的计算、几何特性和受力分析是本次设计的重点研究对象。

关键词：螺旋蜗杆空气压缩机；转子型线设计；啮合线；机械性能AbstractAir compressor is the necessary equipment in various factories, roads, mines and construction industries. It is used to supply compressed gases with a certain pressure. Among them, screw compressor because of high reliability, good dynamic balance, simple operation, easy maintenance and other characteristics, the most widely used. Therefore, the research and development of spiral worm air compressor is of great significance. The subject of this paper is to study the mechanical mechanism design of worm screw air compressor. The rotor profile adopts one side asymmetric cycloid pin shaped arc profile, and the ratio of the teeth ratio of the negative and positive rotor is 6:4. The design of a new type of Rotor line can improve the mechanical performance of the spiral worm air compressor. The method is to optimize the length of the contact wire, the leakage triangle area and the closed clearance volume of three. Among them, the compressor rotor profile design, geometric characteristics and force analysis are the key research objects of this design.Keywords:Spiral worm air compresso；Rotor profile design；Meshing line；Mechanical property目录绪论 (1)1 空气压缩机概述 (1)1.1 空气压缩机的概念及用途 (1)1.1.1空气压缩机概念 (1)1.1.2空气压缩机工作原理 (1)1.2 空气压缩机的分类 (2)2 选题背景 (2)2.1 研究螺旋蜗杆压缩机的目的与意义 (2)2.2 螺杆压缩机的特点和应用前景 (3)2.2.1螺杆压缩机的特点 (3)2.2.2螺旋蜗杆压缩机的应用前景 (4)2.3 国内外螺旋蜗杆压缩机的研究进展 (5)3 螺旋蜗杆压缩机基本结构和工作原理 (6)3.1 基本结构 (6)3.2 工作原理 (7)3.3工作流程 (8)4 螺旋蜗杆空气压缩机设计方案 (9)4.1 研究目标 (9)4.2 螺旋蜗杆空气压缩机的总体设计方案 (10)4.3 螺旋蜗杆空气压缩机的研究方向 (10)5 螺旋蜗杆空气压缩机基本参数和尺寸的设计计算 (11)5.1 转子型线理论和设计 (11)5.1.1转子型线要素 (11)5.1.2转子型线设计原则 (13)5.2 螺旋蜗杆空气压缩机转子螺杆尺寸的设计计算 (13)5.2.1型线及啮合线方程推导 (13)5.2.2螺杆转子型线设计 (15)5.2.3转子尺寸设计计算 (17)5.3 阴、阳螺杆转子型线方程及啮合线方程 (19)6 几何特性 (26)6.1 齿间面积 (26)6.2 齿间容积和变化过程 (27)6.2.1齿间容积 (27)6.2.2齿间容积的变化 (27)6.3 扭角系数及内容积比 (29)6.3.1扭角系数 (29) (30)6.3.2内容积比V7 双螺杆转子的受力分析 (31)7.1 坐标系的建立 (31)7.2 平面图形的静力矩和重心 (32)7.3作用在转子上的径向力 (33)7.4作用在转子上的轴向力 (33)8 主要零部件的设计与选型 (34)8.1 吸排气孔口的设计 (34)8.1.1吸气孔口 (35)8.1.2排气孔口 (35)8.2 壳体部分的设计 (36)8.3 轴承和密封的选型和设计 (36)8.3.1轴承的选型 (36)8.3.2密封方式的设计 (37)总结 (38)谢辞 (40)参考文献 (41)绪论螺旋蜗杆式空气压缩机是回转式压缩机的一种。

广东空压机网螺杆式空气压缩机螺杆式空气压缩机组是为铁路系统应用而设计，专门用于铁路车辆用风的电动空气压缩机设备，主要作用是为车辆制动、空气弹簧减振、塞拉门开闭等提供压缩空气。

螺杆式空气压缩机由于结构简单、易损件少、排温低、压比大，尤其不怕带液、带尘压缩。

其维护费用低，动转稳定，因此各行业用的螺杆式压缩机，在国内外得到飞速发展。

不论从排量范围，机型多样化，还是从压缩机的性能、技术一经济指标来衡量，螺杆式空气压缩机正逐渐取代活塞式空气压缩机。

7.1嫘杆式空压机基本结构TSA型螺杆式空气压缩机组由4大主要部件构成：即驱动装置、空压机机体、风冷装置和底座。

它们用螺栓连接在一起，组成一个紧凑的底座支承的机组，由弹性减振器挠性地接到一个共用底座上，共用底座与机车用螺栓刚性连接紧固。

TSA型螺杆式空气压缩机组的外形和结构如图4.38所示，其中包括：(1)驱动装置：三相交流电动机、直流电动机法兰式安装。

(2)压缩机机体：空气压缩机一对螺杆组装配在机头的壳体中，组成空压机机头，机头再装人油气筒中。

油气筒组成上还装有油分离系统，这个主要的组件还装有过滤、控制系统的元件。

图4.38螺杆式空气压缩机组的外形(3)风冷却装置：采取强迫自通风冷却方式。

一对联轴器分别装配在驱动电机和压缩机体主动转子轴上，电机、中托架、蜗壳、风机后盖在轴向组成了一个刚性很好的结构，这一结构使其具有自支承作用。

蜗壳中容纳了离心式风扇.风扇装在电机端的联轴器上。

蜗壳上部装有扩压器与冷却器相联接。

冷却器分为前后两部分，前部起冷却油的作用，后部起冷却空气的作用。

冷却器借助离心式风扇供给的冷却空气来交换压缩过程所产生的热量。

(4)共用底座：压缩机机体、驱动装置及冷却装置3大部件是采用弹性减震垫平稳地固定在一个钢制共用底座上，底座下方有4个安装孔用于与机车固定整机。

共用底座将以上3个部件联成一个整体，便于运输与安装。

另外，还对螺杆式空压机配置了时间计时器，记录机器的实际运行时间，便于用户对机器的维护。

油气分离芯分离出来的油经过滤后，洁净的油再流回螺杆 机头的工作腔。
当油被分离出来后，压缩空气经过最小压力阀进入后冷却 器，把压缩空气冷却到高于环境温度 7~10℃排出。
最小压力阀维持启动及正常运行时油循环所需的最小压 力。
3.2 控制系统 控制系统的目的就是控制进气阀的开启度，确保空气的正
常流入。该系统包括一个进气阀，一个活塞，二个电磁阀。
2.7 有害物质 1、不呼吸从空压机出来的空气。 2、不把压缩空气直接对准任何人。
2.8 起吊和运输 1、在空压机吊装时应用导向绳，防止空压机扭坏。起吊后 要检查焊缝和螺栓是否松动。
2、如果是用平板拖车搬运，应确保平板拖车有足够的动 力来拖动空压机。
3、如果是用叉车来搬运，也应确保叉车有足够的动力，具 体的情况请根据当地规定。
长时间工作在空压机旁边的操作人员必须戴耳塞。
2.3 压力 1、在拆除油过滤器时空压机应处于停机状态，且没有压
力（待停机五分钟后方可拆除油过滤器）。
2、在打开任何管路、阀门、闷头、接头、以及相关零件 时，应消除内部压力。
3、未经过技术部的同意，不要擅自修改压力设定值。 4、不要损坏或拆除安全阀。 5、在任何情况下，不要把身体直对气流或冷却空气。 6、在任何情况下，不要把压缩空气直对着自己身体的任 何部位。
2.9 防止人员关闭在机器内 如果空压机内部的空间非常大（能容纳人），人在空压机
内工作时要在门外标明，同时必须切断电源，且放置明显的标 志牌。
2.10 操作 1、空压机隔声罩的结构设计优化了冷却空气的流向（一般 情况下，在门被打开时，不应开机）。 2、空压机都不能露天工作，除非提供专门的露天保持装
置。 3、如果空压机渗漏，请不要开机，应与客户服务部联系。

工艺气螺杆压缩机一五”期间，我国将建设铁路新线.98万公里，其中客运专线98公里，投资规模将达.25万亿元。

既有线增建二线8公里，既有线电气化改造.5万公里。

2年全国铁路营业里程达到9.5万公里，复线和电气化比例分别达到45%以上。

届时，我国铁路东西南北中之间货运将实现大出大入，长期制约我国经【工艺气螺杆压缩机】产品简介： 螺杆式空压机成为当今空气压缩机发展的新主流，与同等功率下的活塞式压缩机相比，具有无可比拟的优点，性能优越而可靠。

其振动小、噪音低、效率高、无易损件，主副转子间以及转子与机体外壳间的精密配合减小了气体回流泄漏，提高了效率；只有转子的相互啮合，无气缸的往复运动，减少了振源和噪音源；独特的润滑方式带来了诸多优点： 凭借自身产生的压力差，不断向压缩室和轴承注入润滑油，简化了复杂的机械结构。

注入的润滑油可在转子之间形成油膜，主转子可直接带动副转子转动，无需高精密度的同步齿轮。

喷入的润滑油可增加压缩的气密性。

润滑油吸收大量的压缩热，因此，即使单级压缩比高达16，机头仍然可以控制在一般润滑油的结碳及劣化温度以下，转子与机壳之间也不会因膨胀系数不同而产生摩擦。

润滑油可减低高频压缩所产生的噪音。

【工艺气螺杆压缩机】产品特点：低噪音/气源清洁/使用筒便紧凑的结构设计采用了独特的外箱全拆卸结构，使得维护，保养真正无障碍工作。

合理的设计减少了管路连接的接头数量，确保无泄漏现象发生。

冷却系统大尺寸冷却器确保最高环境温度下冷却效率，冷却风扇自动按油温运行减少能耗。

组合式铝冷却器结构按照易维护的方式设计。

进气过滤器重载、高效进气过滤器，确保主机使用寿命；延长油滤、油分和润滑的使用寿命。

独具匠心的整机结构设计依据减震设计原理，将主机与油气桶隔离设计，再配置简单有效幅特殊材料制成的防震圈，机组震动性极佳，机组上的小铜管都看不出震动，从而也有效的保护了机组的各种电控元器件。

运用计算机优化设计，机组整体紧凑，外观美观，使机组的安装无须专用的基础，只要留出最小的通风和维护空间，就能安装本机组。

供风系统制造的压缩空气为用风设备的驱动提供动力，而压缩空气 的净化和干燥处理是不可或缺的，其目的是除去压缩空气中所含有的灰 尘、杂质、油滴和水分等，保证制动系统及其他用风设备能长时间可靠 地工作。
一般地，供气系统主要是由空气压缩机组、二次冷却器、空气干燥 器、风缸及其他空气管路辅助元件等组成的。
空气压缩机组 将其他形式的能量转换成气压能的设备称空气压缩机（简称
空压机）。 分类方式：
1、按可输出压力的大小，分为低压(0.2～1.0Mpa)、中压 (1.0～10Mpa)、高压(大于10Mpa)三大类；
2、按工作原理分为容积型（通过缩小单位质量气体体积的 方法来获得压力）和速度型（通过提高单位质量气体的速度，并 使动能转化为压力能来获得压力）。
3、速度型又因气流流动方向和机轴方向夹角不同分为离心 式（方向垂直）和轴流式（方向平行）。
吊架：驱动装置、空气压缩机机体及冷却装置三大部件是 采用弹性减振垫平稳地吊挂在钢制吊架上，吊架上方有8个安 装孔用于与车辆固定。
二 螺杆式空气压缩机 （3）工作原理 工作原理如图2-7所示。它的主机是双回转轴容积式压缩机，转子为一对互相
啮合的螺杆，螺杆具有非对称啮合型面。主动转子为阳螺杆，从动转子为阴螺杆。 常用的主副螺杆齿数比依压缩机容量而有所不同，为4：5、4：6、或5：6。两个 互相啮合的转子在一个只留有进气口的铸铁壳体里面旋转，螺杆的啮合和螺杆与 壳体之间的间隙通过精密加工严格控制，并在工作时向螺杆内喷压缩机油，使间 隙被密封，并将两转子的啮合面隔离防止机械接触摩擦。另外，不断喷入的机油 与压缩空气混合，用来带走压缩过程所产生的热量，维持螺杆副长期可靠地运转。 当螺杆副啮合旋转时，它从进气口吸气，经过压缩从排气口排出，得到具有一定 压力的压缩空气。