单螺杆空压机在1990年代开始被市场认可,因其优秀的性能表现,成为了双螺杆空压机的主要竞争对手,本文以CP型(什么是CP型看单螺杆空压机基本介绍 )单螺杆空压机介绍其特点。
力平衡性好,主机内的两个星轮将螺杆齿槽分为了上下两个对称区域。而且上下侧基元容积对称能够同步出现,所以螺杆受到径向和轴向气体力自动平衡。螺杆表面收受到的径向气体力是上下相平衡抵消的。螺杆拍起端会有一个圆柱形密封段,少量压缩气体会泄漏到排气端。而在主机外壳上会设置通气孔,可以将漏到排气端的少量气体引到压缩机进气口,再一次吸入基元容积。这样螺杆进排气端轴向气体就能自动平衡。看下图。
螺杆齿槽内气体的作用力可以在轴向前后平衡,并对螺杆形成扭矩。扭矩在主机运转过程中,被压缩气体会对螺杆轴形成轴力矩。
当星轮齿有多个齿与螺杆齿槽处于啮合状态时,每一个齿上会受到气体力大小不等。在压缩后期与排气段气体压力身高,星轮齿受力面积也会降低。单螺杆空压机星轮受到的气体力是很小的,大概为双螺杆空压机的三十分之一。
单机容量大,没有剩余的隙容积,当螺杆运行一周每一个螺齿槽会使用两次,使其被充分利用。螺杆齿槽的深度会随着主机内压力的升高而减浅。排气结束后星轮会脱离啮合深度则为零,因此理论上并不存在余隙容积。
因为是高速轻载因此很容易建立流体动力润滑,而且螺杆与星轮轴垂直时螺杆与星轮相对旋转时,星轮齿在螺槽内与螺槽侧面的相对运动是滑动,这样就更容易实现润滑。
泄漏三角形小,相比双螺杆空压机其效率高了7%左右。实际上单螺杆相比双螺杆效率高4%左右。这主要取决于转子加工精度、材料、工艺等。
结构更加紧凑,主机体积更小。齿槽转一次工作两次其空间利用率更高。
星轮齿与螺杆齿槽之间、螺杆齿槽与气缸内闭都是间隙密封,因此不适用于高压领域,常见的单螺杆空压机排气压力都低于6MPa。
单螺杆空压机拥有3个旋转轴,而且螺杆与星轮的刚性相差较大,热膨胀系数不同会导致变形不均匀因此相互啮合的精度要求更高。