螺杆空压机工作原理和结构

一、单螺杆空压机结构和工作原理

1.单螺杆空压机结构

单螺杆空压机由一个圆柱螺杆和两个对称配置的平面行星齿轮组成啮合副，装在机壳内，螺杆槽、机壳和行星齿轮齿顶面构成封闭的容积(气缸)。

单螺杆空压机主机结构

1一排气口;2—行星齿轮:3—机壳;4—螺杆轴;5—螺杆;6—排气腔;7—吸气口;8—气缸。

运转时，动力传到螺杆轴上，由螺杆带动行星齿轮旋转。气体由吸气腔进入螺槽内，经压缩后通过气缸上的排气孔口由排气腔排出。

机壳上开有喷液孔，将油、水或制冷液喷人工作容积内，起到密封、冷却和润滑作用。螺杆带动行星齿轮旋转，行星齿轮齿在螺杆槽内相对移动时，螺杆槽内的气体相应压缩和排出。螺杆通常有6个螺槽，每个星轮齿将它分隔成上、下两个空间，各自实现压缩机的工作过程。由于有两个行星齿轮，因此单螺杆压缩机相当于一台六缸双作用的活塞式压缩机。

2.单螺杆空压机工作原理

单螺杆空压机主机由一个六条螺旋凹槽的螺杆，两侧配一对平面行星齿轮构成工作腔。气体通过吸气口进人转子齿槽，随者转子的转动，行星齿轮依次进人与转子齿梢啮合的状态，气体随即便被吸人由转子齿槽面、机壳及星轮齿面所形成的密闭空间，即压缩腔随者转子的旋转，这种压缩腔的体积便不断减小，即其中气体随之被压缩，压力逐渐提高，直到该压缩腔的前沿转至排气口，此齿槽与排气口相通后便开始排气，直到压缩腔完全通过排气口，完成一个工作循环。

单螺杆式压缩机工作原理

现以螺杆上一个螺槽为例，说明压缩机的工作原理和过程。

一个齿槽被与之相啮合的对方齿插人后，形成了两个被齿隔开的空间，靠近吸气端的齿槽为吸气容积，与排气端相近的为压缩气体的容积。随着压缩机的运转，插入齿槽的对方转子的齿向排气端移动，使吸气容积不断扩大，压缩气体的容积不断缩小，从而实现了在每个齿槽的吸气压缩过程。当压缩气体在齿槽中气体压力达到所要求的排气压力时，这个齿槽正好与排气孔口相通，开始了排气过程。被对方转子的齿将齿槽分成的吸气容积和压缩容积的变化是周而复始的，这样压缩机能连续地吸气、压缩和排气。

(1)吸气过程

螺杆式压缩机无进气与排气阀组，进气通过调节阀的开启、关闭来调节。当转子转动时，转子与行星齿轮的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口的自由空气相通，在排气时齿沟之空气被全数排出。排气结束时，齿沟处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流人转子与行星齿轮的齿沟内。当空气充满粮个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的空气即被封闭。螺杆吸气端的齿槽与吸气腔相通时处于吸气过程，螺杆转至齿槽空间被啮合的行星齿轮齿封闭，吸气结束。

(2)封闭及输送过程

吸气过程结束后，蜾杆继续转动，随者星轮齿沿着螺槽推进，转子与行星齿轮齿峰会与机壳封闭，此时空气在齿沟内封闭不再外流，即封闭过程。随着转子与行星齿轮继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动。

(3)压缩及喷油过程

封闭后螺杆继续转动，随着行星齿轮齿沿着螺槽继续推进，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，也就是封闭的工作容积逐渐减小，齿沟内的气体逐渐被压缩，压力提高，即随着行星齿轮齿沿螺杆齿槽的推进，基本容积缩小，实现气体的压缩过程。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与气体混合，当工作容积与排气孔口连通时，压缩过程结束。

(4)排气过程

当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时(此时压缩气体之压力最高)，被压缩的气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面，此时转子与行星齿轮啮合面与机壳排气口齿沟空间为零，即完成排AC过程。与此同时，转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度达到最长，其吸气过程又开始进行。如图5-4(c)所示。

二、双螺杆空压机结构和工作原理

1.双螺杆空压机结构

双螵杆空压机主机主要由两个圆柱螺杆组成互相平行啮合的阴阳转子，构成封闭的容积(气缸)。

2.双螺杆空压机工作原理

双螺杆式空压机工作原理

双螺杆式空压机的核心部件是压缩机主机，楚容积式压缩机中的一种。空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。转子副在与它精密配合的机壳内转动，使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧，完成吸人、压缩、排气三个工作过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的(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梢，齿间容积逐渐扩大，转至进气口时与自由空气相通，自由空气经吸气孔口进人齿间容积和壳体组成的封闭腔内，直到齿间容积达到最大值时，空气充满整个齿间容积，转子进气端转离进气口，齿间容积封闭，吸气过程结束。

(1)压缩过程

转子继续旋转，两转子齿峰与机壳封闭，在阴、阳转子齿间容积连通之前，阳转子齿间容积中的气体，受阴转子齿的侵人先行压缩;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，压力逐渐升高，实现气体的压缩过程。在压缩的过程中润滑油因压力差而喷人压缩室与气体混合。

(1)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，随者转子的连续旋转，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，构成了螺杆式空压机的工作循环。