螺杆空压机控制系统设计
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螺杆空压机22kw提要:加工中心是制造业应用最广的一类设备,一些经济发达国家都把发展加工中心作为发展数控机床的首要任务。
国产加工中心在高速化、精密化、多功能化、制造技术上以及产品可靠性、交货期等方面与国外产品存在较大差距。
增强自主创新能力,加速国内急需的新产品开发;实现加工中心产品的产业化,尽快缩小国产加工中心【螺杆空压机22kw】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。
【螺杆空压机22kw】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。
螺杆式空压机主机部分工作原理一、主机/电机系统:单螺杆空压机又称蜗杆空压机,单螺杆空压机的啮合副由一个6头螺杆和2个11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。
我们通常说的螺杆式压缩机一般指双螺杆式压缩机。
单螺杆空气压缩机双螺杆式空气压缩机螺杆式(即双螺杆)制冷压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。
其齿面凸起的转子称为阳转子,齿面凹下的转子称为阴转子。
随着转子在机体内的旋转运动,使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化,从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积,来达到吸气、压缩和排气的目的。
主机是螺杆机的核心部件,任何品牌的螺杆机其主机结构和工作机理都是相近的。
(1)吸气过程转子旋转时,阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽,齿间容积逐渐扩大,并和吸气孔口连通,气体经吸气孔口进齿间容积,直到齿间容积达到最大值时,与吸气孔口断开,由齿与内壳体共同作用封闭齿间容积,吸气过程结束。
值得注意的是,此时阳转子和阴转子的齿间容积彼此并不连通。
2)压缩过程转子继续旋转,在阴、阳转子齿间容积连通之前,阳转子齿间容积中的气体,受阴转子齿的侵入先行压缩;经某一转角后,阴、阳转子齿间容积连通,形成“V”字形的齿间容积对(基元容积),随两转子齿的互相挤入,基元容积被逐渐推移,容积也逐渐缩小,实现气体的压缩过程。
压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止。
(3)排气过程由于转子旋转时基元容积不断缩小,将压缩后气体送到排气管,此过程一直延续到该容积最小时为止。
随着转子的连续旋转,上述吸气、压缩、排气过程循环进行,各基元容积依次陆续工作,构成了螺杆式制冷压缩机的工作循环。
从以上过程的分析可知,两转子转向互相迎合的一侧,即凸齿与凹齿彼此迎合嵌入的一侧,气体受压缩并形成较高压力,称为高压力区;相反,螺杆转向彼此相背离的一侧,即凸齿与凹齿彼此脱开的一侧,齿间容积在扩大形成较低压力,称为低压力区。
螺杆式空压机MAM880控制器螺杆式空压机MAM880控制器简介螺杆式空压机MAM880控制器是一种专门用于控制和监测螺杆式空压机运行的设备。
它能够实时监测和调节空压机的运行参数,保证其稳定高效的运行。
功能特点1. 实时监测运行参数:MAM880控制器可以实时监测螺杆式空压机的进出口温度、进出口压力、电流等运行参数,提供给用户全面的运行数据。
2. 自动调节运行参数:根据实时监测的数据,MAM880控制器能够自动调节空压机的运行参数,确保其在最佳状态下运行,提高整机的工作效率。
3. 故障报警与保护:MAM880控制器内置了丰富的故障检测与保护机制,一旦发现异常情况,会及时发出报警并采取相应的保护措施,保证空压机的安全可靠运行。
4. 远程监控与调节:MAM880控制器支持远程监控与调节功能,用户可以通过互联网实时监控空压机的运行状态,并进行远程调节,方便快捷。
5. 用户友好界面:MAM880控制器的操作界面简明易懂,提供了丰富的图表与参数显示,使用户能够直观地了解空压机的运行情况。
使用方法1. 安装与连接:将MAM880控制器安装在空压机主控制柜上,并与空压机的传感器、执行器等设备进行连接。
2. 设置参数:首次使用时,用户需要根据实际需求设置MAM880控制器的运行参数,如压力范围、报警与保护参数等。
3. 运行监测:启动空压机后,MAM880控制器会实时监测并显示空压机的运行参数,用户可以通过界面上的图表和数值来了解空压机的工作情况。
4. 远程监控与调节:如果需要进行远程监控与调节,用户可以通过互联网连接至MAM880控制器,远程查看空压机的运行状态,并进行相应的调节操作。
5. 故障处理:当MAM880控制器检测到空压机出现故障时,会发出报警信号,用户可以根据报警信息进行相应的故障处理。
使用注意事项1. 定期检查:用户需定期检查MAM880控制器的连接与固定情况,确保其正常工作。
2. 防水防潮:MAM880控制器为电子设备,需避免与水或湿气直接接触,以免损坏。
螺杆式空气压缩机设计螺杆式空气压缩机设计题题目目: 螺杆式空气压缩机的结构设计螺杆式空气压缩机的结构设计学学院院专业专业(层次层次) 机械工程及自动化年年级级2012 级班班级级学生姓名学生姓名学学号号指导教师指导教师I 目录目目录录I 摘摘要要.III [ABSTRACT].IV 绪绪论论.V 1.螺杆压缩机简介.V 2.螺杆压缩机的特点和应用前景.VII 2.1 螺杆压缩机的特点VII 2.2 螺杆压缩机的应用前景VIII 3.国内外螺杆压缩机的研究进展IX 4.本文的主要研究内容.X 第一章第一章系统原理图的设计系统原理图的设计1 1.1 螺杆空气压缩机主要组成及原理.1 1.2 风冷与水冷的基本区别.1 1.3 系统原理图的设计.2 第二章第二章螺杆压缩机主机的结构原理及选择螺杆压缩机主机的结构原理及选择3 2.1 基本结构.3 2.2 工作原理.3 2.3 电机的选择.6 第三章第三章螺杆压缩机主要零部件的工作原理及选择螺杆压缩机主要零部件的工作原理及选择7 3.1 进气阀、安全阀、保压阀、温控阀的工作原理及选择.7 3.1.1 进气阀7 3.1.2 安全阀8 3.1.3 保压阀9 3.1.4 温控阀10 3.2 空滤、油滤、油分芯的作用.10 3.3 油气分离器的设计.13 3.4 冷却器及风扇的选型设计.15 3.4.1 冷却器的选择15 3.4.2 风扇的选择17 3.5 连接配管的选型设计.18 第四章第四章螺杆压缩机的结构布局设计螺杆压缩机的结构布局设计204.1 整体结构设计及说明.20 4.1.1 零部件布局说明20 4.1.2 管路系统设计说明22 II 4.2 机组系统运转说明.23 4.3 噪音防护处理.25 4.4 外部钣金设计.28 第五章第五章螺杆压缩机维护及保养螺杆压缩机维护及保养305.1 螺杆空气压缩机的日常维护.30 5.2 螺杆空气压缩机的常见故障分析及处理.32 总总结结35 致致谢谢37 参考文献参考文献38 III 螺杆式空气压缩机的结构设计摘要空压机是各种工厂、筑路、矿山及建筑行业的必备设备,主要用来提供源源不断的具有一定压力的压缩空气。
螺杆空压机的结构与工作原理螺杆空压机是一种常见的压缩空气设备,它的结构与工作原理是其能够高效稳定地产生压缩空气的关键。
本文将从结构和工作原理两个方面来详细介绍螺杆空压机。
一、螺杆空压机的结构螺杆空压机主要由压缩机部分和控制系统两部分组成。
1. 压缩机部分螺杆空压机的压缩机部分由主轴、动叶轮、固定叶轮和压缩腔体组成。
主轴是螺杆空压机的核心部件,通过电机带动主轴旋转。
动叶轮和固定叶轮分别安装在主轴上,它们之间的间隙非常小,形成压缩腔体。
当主轴旋转时,动叶轮和固定叶轮的齿槽相互啮合,将吸入的空气逐渐压缩,最终排出高压的压缩空气。
2. 控制系统螺杆空压机的控制系统主要由电气控制柜、压力传感器和温度传感器组成。
电气控制柜负责控制整个螺杆空压机的启停和运行状态。
压力传感器和温度传感器用于实时监测压缩空气的压力和温度,并通过反馈信号控制电气控制柜的运行。
二、螺杆空压机的工作原理螺杆空压机的工作原理基于螺杆的旋转和齿槽的啮合,通过连续的吸气、压缩和排气过程来产生压缩空气。
1. 吸气过程当螺杆空压机启动时,电机带动主轴开始旋转。
在旋转的同时,动叶轮和固定叶轮的齿槽相互啮合,形成一个吸气腔体。
吸气过程中,随着主轴的旋转,腔体体积逐渐增大,同时产生负压。
负压作用下,外部空气经过滤清器进入螺杆空压机,填满吸气腔体。
2. 压缩过程吸气过程结束后,主轴继续旋转,动叶轮和固定叶轮的齿槽开始逐渐啮合。
在啮合的过程中,腔体体积逐渐减小,压缩空气被逐渐压缩。
同时,随着腔体的体积减小,压缩空气的温度也逐渐升高。
最终,压缩空气被压缩至高压状态,准备进入排气过程。
3. 排气过程压缩过程结束后,压缩空气进入排气腔体。
在排气过程中,主轴继续旋转,动叶轮和固定叶轮的齿槽开始逐渐分离。
腔体体积逐渐增大,高压的压缩空气被逐渐释放,进入管道输送和储存。
三、螺杆空压机的优势相比于其他类型的空压机,螺杆空压机具有以下几个优势:1. 高效稳定:螺杆空压机采用了连续压缩的工作原理,能够稳定产生高压的压缩空气,满足工业生产的需求。
螺杆空压机的系统流程3.1 系统流程3.1.1 空气流程(参照各机型的系统流程图)图3.1.1-1 5.5~15KW系统流程图图3.1.1-2 15~250KW系统流程图1、空气由空气滤清器滤去尘埃之后,经由进气阀进入主压缩室压缩;并与润滑油混合,与油混合的压缩空气进入油气桶,再经由油细分离器、压力维持阀、后部冷却器,气水分离器、送入使用系统中。
2、主气源通路中各组件功能说明:1)空气过滤器空气过滤器为一干式纸质过滤器,过滤纸细孔度约为10um左右,通常每600-1000小时(依环境而定)应取下清除表面的尘埃,清除的方法是使用低压空气将尘埃由内向外吹除。
空气过滤器上装有一压差发讯器或污染指示器,如果显示面板上显示空气滤清器堵塞或污染指示器中的红线可见,即表示空气过滤器必须清洁或更换。
2)进气阀a 起动时,进气阀位于关闭状态,使压缩机在低负载下起动,减轻了电机起动时的负载;便于电机的正常工作。
同时进气阀本体所带有的空载进气小孔,避免了压缩机体内的过真空。
并能尽快建立系统所需气压。
b 空车、重车转换压缩机起动后,进气阀打开。
压缩机即转换为重车状态即正常工作状态。
c 停机自动卸压及止回功能停机后进气阀能快速卸除油气桶的气压,使下次起动电机不至过载;同时能防止油气桶内压缩空气倒流,造成转子反转及含油空气从空气滤清器中喷出。
3、感温探头在失水、失油、水量不足、油量不足等情况下,均有可能会导致排气温度过高,当排气温度达到所设定之温度值时,则系统会自动停机。
跳机温度一般设定在105-110℃,液晶面板上可读出排气温度。
4、油气桶油气桶桶侧装有油位指示计,静态润滑油的油位应在油位计的高油位线与低油位线之间。
油桶下装有泄油阀,每次启动前应略为扭开泄油阀以排除油气桶内的凝结水,请注意:一旦有油流出,立即关闭该泄油阀,以免有过多的润滑油流出。
桶上开有加油孔,可供加油用。
5、油细分离器详细内容请参阅后节说明。
6、安全阀当系统压力设定不当或失灵而使油气桶内压力比设定排气压力高出0.1Mpa以上时,安全阀即会跳开,使压力降至设定排气压力以下。
螺杆空压机的智能控制系统6.1 基本操作6.1.1 按键说明图6.1.1-1——启动键:空压机处于待机状态时,按此键可启动空压机运行;联动控制功能正确设置时,如果空压机为1号机并设置为主机,按启动键启动空压机,同时启动联动控制功能。
——停机键:空压机处于运行状态时,按此键可停止空压机运行;联动控制设置时,如果空压机为1号机并设置为主机,按停机键停止空压机运行,同时停止联动控制功能;设备处于停机状态时,长按停机键,切换到软件版本显示界面。
——加、卸载键/确认键:空压机运行时此键作为加、卸载键,控制空压机加载运行或卸载运行;在数据设置模式时,修改完数据后,按此键确认数据输入;输入密码后,按此键确认密码输入,并验证密码是否正确。
——下移键/递减键:查看参数时,按此键下移滚动条;修改数据时,按此键递减当前闪烁位置数据。
——上移键/递增键:查看参数时,按此键上移滚动条;修改数据时,按此键递增当前闪烁位置数据。
——移位键/进入键:修改数据时,按键作为移位键,移动闪烁光标到下一个数据位;在菜单选择时按此键,进入当前菜单的下一级菜单,如果当前菜单没有下一级菜单,则进入当前菜单的设置模式,当前菜单数据出现闪烁光标。
——返回键/复位键:在设置模式时,按此键退出设置模式,在参数查看模式时,按此键返回上一级菜单;故障停机时,长按此键复位故障。
6.1.3 状态显示与操作机组通电后显示如下界面:上电显示画面延时5秒后,显示以下主界面:主画面按下移键进入以下菜单选择界面:一级菜单画面6.1.4 运行参数、菜单按下移键移动黑色滚动条到“运行参数”菜单后,按进入键后切换到下一级菜单:移动滚动条到对应菜单项,按进入键,查看具体参数,如查看“主、风机电流”移动滚动条到“主、风机电流”菜单项,按进入键,切换到主、风机电流值界面:60秒后自动返回主界面。
6.1.5 在一级菜单,按上移键或下移键移动黑色滚动条到“用户参数”菜单后,按进入键后切换到如下菜单:移动光标到“压力、温度预置”,再按确定键切换到:将黑色滚动条定位到加载压力菜单,再按进入键 ,切换到如下界面要求输入用户密码:显示此界面后,出现闪烁位,此时按递增键或递减键,修改当前闪烁位置数据,等于密码的第一个数据,按移位键将闪烁光标移到下一个数据位,修改当前闪烁数据等于密码的第二个数据,依照上述方法修改第三个及第四个数据,最后按确认键确认输入,系统验证密码正确后,切换到以下界面:右上角有“*”提示,表示系统已通过密码验证在如上所示界面中,按移位键,加载压力的第一个数据位开始闪烁,用户可以按递增键或递减键,修改当前的闪烁位数据等于目标值后,按移位键,移动闪烁光标到下一个数据位,继续按上述方法修改数据等于目标值,修改完所有数据位后,按确认键,保存用户设定数据。
空压机螺杆设计方案
空压机螺杆设计方案
空压机螺杆设计是空压机的核心部分,直接影响到空压机的性能和效率。
螺杆设计方案的优劣将直接影响到空压机的工作效率、耗能情况以及使用寿命。
因此,合理的螺杆设计方案对于空压机的制造和使用至关重要。
在设计螺杆时,需要考虑以下几个方面:
1. 螺杆的材料:螺杆应选择高强度、耐磨损的材料,以保证螺杆的长期稳定运行。
常用的材料有碳钢、合金钢等。
2. 螺杆的螺距和直径:螺杆的螺距和直径应根据空压机的排气量和工作压力来确定。
较大的螺距和直径可以提高空压机的排气量和工作效率,但也会增加空压机的尺寸和功耗。
3. 螺杆的结构:螺杆的结构应考虑到螺杆的密封性和传动效率。
常见的螺杆结构有单螺杆和双螺杆,其中双螺杆结构具有更好的密封性和传动效率。
4. 螺杆的表面处理:螺杆表面的处理对于螺杆的磨损和寿命有着重
要的影响。
常见的表面处理方法有镀硬铬、渗碳等,可以提高螺杆的硬度和耐磨性。
5. 螺杆的冷却方式:螺杆在工作过程中会产生大量的热量,需要通过冷却方式进行散热。
常见的冷却方式有风冷和水冷,选择合适的冷却方式可以有效地降低螺杆的温度,延长使用寿命。
综上所述,空压机螺杆设计方案需要综合考虑螺杆材料、螺距和直径、螺杆结构、表面处理和冷却方式等因素。
通过合理的设计,可以提高空压机的工作效率、降低能耗,并延长空压机的使用寿命。
a毕业论文题目:螺杆空压机控制系统设计学生:徐可安专业:生产过程自动化指导教师:朱建伟完成日期:2011-5-18摘要移动式空气压缩机组中的柴油机为机组提供源动力,压缩机常采用可靠性高、噪声低、振动小的螺杆压缩机。
通过对单片机和PLC的控制方案进行了论证,得出了用PLC对空气压缩机组进行控制的结论。
文章介绍了压缩机主机和技术参数,描述了压缩机组的工作过程。
整个系统工作过程分为气路系统工作过程和润滑油系统工作过程。
对压缩机组控制系统要求进行了分析,在此基础上绘制出了整体系统框图和控制系统硬件原理图,并对控制系统进行了软件设计,具体给出了主流程图,梯形图及相应语句等。
最后对压缩机组的操作使用方法进行了说明。
采用了三菱公司的FX2N-32MR型号的PLC来完成单螺杆空气压缩机组控制系统的设计。
体现了单螺杆空气压缩机组的方便性和灵活性目录第一章绪论 (4)1.1研究螺杆压缩机的目的和意义 (4)1.2 应用前景和发展状况 (5)1.2.1 螺杆压缩机的应用前景 (5)1.2.2 螺杆压缩机的发展状况 (5)第二章空气压缩机的工作原理 (7)2.1 压缩机主机说明 (7)2.2 压缩机组主要技术参数 (9)2.3 压缩机组系统工作过程 (11)2.3.1 气路系统工作过程 (11)2.3.2 润滑油系统工作过程 (13)第三章总体设计方案选择 (14)3.1 方案一:单片机控制 (14)3.2 方案二:PLC控制 (14)第4章系统控制要求 (16)4.1 正常工作过程要求 (16)4.2 系统安全保护和报警指示要求 (16)第五章控制系统的设计及实现 (18)5.1 PLC的基本结构 (18)5.2 PLC的工作原理 (20)5.3 控制系统硬件设 (21)5.3.3 正常工作过程 (24)5.4 控制系统软件设计 (26)5.4.1 机组操作流程图 (26)5.4.2 主程序梯形图 (28)5.4.3 指示灯检查子程序 (31)5.4.4 一般故障停机子程序 (32)第6章压缩机组的操作使用方法 (35)6.1 运行前准备 (35)6.2 起动、运行 (35)6.3 停车 (36)6.4 注意事项 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)第一章绪论1.1研究螺杆压缩机的目的和意义本设计题目来源是自选科研。
本课题主要是设计通用的螺杆空气压缩机。
在深刻理解前人研究的理论基础上,在给定设计参数和设计要求的条件下,研究螺杆压缩机的几何特性、工作过程、受力分析,以进一步提高螺杆压缩机的机械性能,利用自备砂轮修正器的转子专用数控磨床,快速加工出新型线的转子,使转子的精度和表面粗糙度预计超过现有的值。
设计吸气孔口的形状和合理位置,来提高压缩机效率。
同时,研究型线和孔口配置等因素对噪声的影响指标,从而更有效地降低噪声。
通过设计螺杆压缩机,可以了解螺杆压缩机的发展历程、研究现状和发展方向;深入理解螺杆压缩机的基本结构、特点、主要零部件设计选型、主机结构设计和机组系统设计;重点研究的是螺杆压缩机的几何特性、工作过程、受力分析、。
通过设计,能了解设计的一般要求和规则,能将理论知识与生产实际联系起来。
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。
1.2 应用前景和发展状况1.2.1 螺杆压缩机的应用前景(1) 喷油螺杆空气压缩机动力用的喷油螺杆压缩机已系列化,一般都是在大气压力下吸入气体,单级排气压力有0.7 MPa、1.0MPa和1.3 MPa(表压)等不同形式。
少数用于驱动大型风钻的两级压缩机,排气压力可达到 2.5 MPa(表压)。
此类压缩机目前的容积流量范围为0.2-100m3/min,越来越被用到对空气品质要求非常高的应用场合,如食品、医药及棉纺企业,占据了许多原属无油压缩机的市场。
(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。
在环境温度下工作时,单级螺杆制冷压缩机可达-25℃的蒸发温度,采用经济器或双级压缩,可达-40℃的蒸发温度。
既能供冷又能供暖的冷热两用螺杆机组,近年发展很快。
目前螺杆制冷压缩机标准工况下制冷量范围为10-2500KW。
(3)喷油螺杆工艺压缩机喷油螺杆工艺压缩机的工作压力由工艺流程确定,单级压力比可达10,排气压力通常小于4.5MPa,但可高达9MPa,容积流量范围为1-200 m3/min。
(4)干式螺杆压缩机目前一般干式螺杆压缩机的单级压力比为1.5-3.5,双级压力比可达8-10,容积流量为3-500m3/min。
(5)喷水螺杆压缩机使喷入的水与润滑油隔开,用于一些可能发生聚合反应的气体,向压缩机入口喷入适当的溶剂,以冲掉这些化合物。
(6)其他螺杆机械螺杆压缩机可作为油、气、水多相流混输泵使用,也可作为真空泵使用单级真空度可达98%,能耗较其他类型真空泵低20%-50%。
此外,螺杆机械还可作为膨胀机。
1.2.2 螺杆压缩机的发展状况螺杆压缩机的螺杆齿形发展体现在以下四个阶段:第一代为Lysholm齿形,主要线段由点生成摆线组成,限于当年加工条件,主要用于无油螺杆压缩机;第二代为1964年的对称圆弧齿形,4+6齿,主要线段由圆弧和与之啮合的圆弧包络线组成,动力用螺杆压缩机为主要应用对象;第三代为非对称齿形SRM,4+6齿,主要线段由生成摆线和圆弧包络线组成,其效率较第二代提高10%,广泛用于喷油和无油螺杆压缩机;第四代,1982年后以SRM-D齿形为代表,5+6齿,4+5齿,5+7齿,主要线段为线生成式曲线,无尖点,凡第四代齿形均为节能型。
近年来,人们逐渐对内部进行喷油的双螺杆压缩机产生了兴趣。
由于精密的专用数控转子加工铣床和磨床已经使任何型线的加工变得很方便,大量的研究工作在型线方面。
其次阴、阳螺杆齿数从6:4发展到6:5。
日本的神钢与日立公司,在将近50年的时间里不断成功地开发出了节能明显的各种系列螺杆压缩机。
从某种程度而言,日本的空压机节能技术的发展代表了当今世界空压机技术的发展方向。
螺杆压缩机在我国的发展历程较短,是一种比较新颖的压缩机,但其发展很快。
目前,我国的喷油内冷却的动力用双螺杆压缩机比功率已达5.56KW(/min),已超过国外产品最好的比功率 5.54KW(/min)。
封闭式螺杆空压机噪声可达60-85dB(A),国外螺杆压缩机无故障运行在7* h,国内螺杆压缩机寿命可达4* h。
西安交大刑子文教授开发的“SCCAD”螺杆设计计算软件,已转交给多家海内外企业应用。
螺杆压缩机在国外占据80%以上移动式空压机市场,国内市场因柴油机方面的原因占份额不大,只有外资产品占有较少市场,螺杆空气压缩机占螺杆压缩机总量的85%,制冷空调方面螺杆压缩机约占12%。
可以说,我国的个别企业的螺杆压缩机已经达到国际先进水平。
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。
目前,有人开始研究两螺杆啮合过程中磨损问题和润滑油在齿面上的分布,以提高转子寿命。
有文献报道已可做到无磨损啮合。
在制冷中,对于Co 作制冷剂的跨临界循环,用螺杆压缩机与螺杆膨胀机组成一体的机组已经被开发。
未来主要是进一步提高螺杆压缩机的性能,扩大其应用范围。
第二章空气压缩机的工作原理2.1 压缩机主机说明1.基本结构图 2-1 压缩机主机它的基本结构如图2-1所示。
在压缩机的主机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(从横截面看),称为阳转子或阳螺杆;把节圆内具有凹齿的转子(从横截面看),称为阴转子或阴螺杆。
一般阳转子作为主动转子,由阳转子带动阴转子转动。
转子上的球轴承使转子实现轴向定位,并承受压缩机中的轴向力。
转子两端的圆锥滚子推力轴承使转子实现径向定位,并承受压缩机中的径向力和轴向力。
在压缩机主机两端分别开设一定形状和大小的孔口,一个供吸气用的叫吸气口;另一个供排气用的叫排气口2.工作原理螺杆压缩机的工作循环可分为吸气过程(包括吸气和封闭过程)、压缩过程和排气过程。
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,为简单起见我们只对其中的一对齿进行研究。
吸气过程如图2-2所示图2-2(a) 吸气过程图2-2(b)封闭过程随着转子的运动,齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积,这个齿间容积的扩大在其内部形成了一定的真空,而此时该齿间容积仅仅与吸气口连通,因此气体便在压差作用下流入其中。
在随后的转子旋转过程中,阳转子的齿不断地从阴转子的齿槽中脱离出来,此时齿间容积也不断地扩大,并与吸气口保持连通。
随着转子的旋转齿间容积达到了最大值,并在此位置齿间容积与吸气口断开,吸气过程结束。
吸气过程结束的同时阴阳转子的齿峰与机壳密封,齿槽内的气体被转子齿和机壳包围在一个封闭的空间中,即封闭过程。
压缩过程如图2-3所示图2-3 压缩过程随着转子的旋转,齿间容积由于转子齿的啮合而不断减少,被密封在齿间容积中的气体所占据的体积也随之减少,导致气体压力升高,从而实现气体的压缩过程。
压缩过程可一直持续到齿间容积即将与排气口连通之前。
排气过程如图2-4所示图2-4 排气过程齿间容积与排气口连通后即开始排气过程,随着齿间容积的不断缩小,具有内压缩终了压力的气体逐渐通过排气口被排出,这一过程一直持续到齿末端的型线完全啮合为止,此时齿间容积内的气体通过排气口被完全排出,封闭的齿间容积的体积将变为零。
从上述工作原理可以看出,螺杆压缩机是通过一对转子在机壳内作回转运动来改变工作容积,使气体体积缩小、密度增加,从而提高气体的压力2.2 压缩机组主要技术参数螺杆空气压缩机要在PLC控制系统的控制下达到一定控制要求,压缩机组,柴油机等要满足一定的标准。
依据单螺杆压缩机的结构情况和工作要求,在表2.5中列出了单螺杆压缩机的主要技术参数。
2.3 压缩机组系统工作过程整个系统分为气路系统和润滑油系统二大部分。