單螺桿式空氣壓縮機是由一個圓柱形的螺桿與兩個對稱配置的平面星輪組成嚙合副，裝在主機殼內。螺桿的螺槽、主機殼的內壁、星輪的齒面三者圍成的空間構成了壓縮機的工作容積。電機直接帶動螺桿軸轉動，螺桿再帶動星輪旋轉。氣體由主機上的吸氣口進入螺槽內，經壓縮後再由主機殼上的排氣孔排出。主機殼上還開有噴液孔，將潤滑油噴入工作容積內，起到密封、冷卻和潤滑的作用。
基本介紹
- 中文名：單螺桿式空氣壓縮機
- 外文名：Single screw air compressor
- 處於：吸氣狀態
- 作用：密封、冷卻和潤滑的
簡介,工作原理,吸氣過程,壓縮過程,排氣過程,對比,單機的容量大，無餘隙容積,結構較為合理，具有極佳的力平衡性,主機壽命較長,
簡介
單螺桿式空氣壓縮機是由一個圓柱形的螺桿與兩個對稱配置的平面星輪組成嚙合副，裝在主機殼內。螺桿的螺槽、主機殼的內壁、星輪的齒面三者圍成的空間構成了壓縮機的工作容積。電機直接帶動螺桿軸轉動，螺桿再帶動星輪旋轉。氣體由主機上的吸氣口進入螺槽內，經壓縮後再由主機殼上的排氣孔排出。主機殼上還開有噴液孔，將潤滑油噴入工作容積內，起到密封、冷卻和潤滑的作用。
工作原理
螺桿上通常有六條螺槽，每個星輪將它分隔成上、下兩個空間，各自實現壓縮機的工作過程。現以螺桿上的一個螺槽為例，說明壓縮機的工作過程：
吸氣過程
螺桿螺槽在星輪齒尚未齧入前與吸氣腔相通，處於吸氣狀態。當螺桿轉到一定位置時，星輪齒將螺槽封閉，此時吸氣過程結束。
壓縮過程
吸氣過程結束後，螺桿繼續轉動，隨著星輪齒沿著螺槽推進，封閉的工作容積逐漸縮小，實現氣體的壓縮過程。當工作容積與排氣孔口連通時，壓縮過程結束。
排氣過程
工作容積與排氣孔口連通後，隨著螺桿繼續轉動，被壓縮氣體由排氣孔口輸送至排氣管道，直至齒離螺槽為止。
對比
從技術概況上可以了解到，蝸桿壓縮機除了具備雙螺桿迴轉式壓縮機結構簡單、緊湊、單位容積利用率高和無氣閥組件等特點之外，因為它的星輪對稱地配置在蝸桿的兩側，並且還具有下列雙螺桿壓縮機所無法比擬的獨特優點。
單機的容量大，無餘隙容積
從蝸桿主機上來看，單螺桿空壓機的上面開有6個螺槽，由兩個星輪將各個螺槽分隔成上下兩個空間，然後各自實現吸氣、壓縮、排氣的全過程，並且是同步進行的，這一點是雙螺桿空壓機所無法做到的，也是在氣流脈動，氣流噪聲方面所無法比擬的地方。
由於兩種型式的空壓機轉速可以完全相同，放在相同的轉速下進行分析對比。由於蝸桿空壓機運行的時候，蝸桿每當轉動一周，每一個蝸桿槽均可以工作兩次（稱為雙作用），這樣可以使得蝸桿空間得到充分的利用，因此與雙螺桿空壓機相比，兩者的結構尺寸相同的時侯，蝸桿空氣壓縮機排氣量就比較大；而當兩者的排氣量相同的時侯，則蝸桿壓縮機結構尺寸相對較小。
如果以每分鐘2970轉（2970R/MIN）的蝸桿空壓機作為例子，每分鐘壓縮次數為2970*12=35640次；而雙螺桿的2根螺桿的齒數比選其大的數值，取為5，相當於5個氣缸，其轉速也取為2970R/MIN，其每分鐘次數為2970*5=14850次，顯然與蝸桿壓縮機的35640次相差很多。因此，雙螺桿壓縮機與蝸桿壓縮機相比，在相同轉速下單位內排氣次數少，氣流脈動大，氣流噪聲大。
除此之外，蝸桿的蝸桿槽深度是隨著壓力的增高而減少的，在排氣結束，星輪齒脫離單槽的時侯，深度為零，故而不存在余隙容積。因而，蝸桿壓縮機相比較雙螺桿壓縮機的容積效率要較高。
結構較為合理，具有極佳的力平衡性
雙螺桿壓縮機主機的主要件就是兩個螺桿（俗稱雙螺桿），蝸桿壓縮機的主要件是蝸桿（俗稱單螺桿）。下面分析雙螺桿，蝸桿的受力狀況：雙螺桿壓縮機在壓縮氣體的過程中，必然會受到氣體的反作用力，該力會在兩個螺桿上形成很大的徑向力與軸向力，並且自然的傳遞到軸承上，所以雙螺桿壓縮機即便是選用最好的進口軸承，壽命一般也只在一萬五千個小時左右。
蝸桿壓縮機在壓縮氣體的過程中，也同樣必然受到氣體的反作用力，該力也在蝸桿上形成很大的徑向力和軸向力。蝸桿壓縮機在蝸桿兩端間是有引氣通道的，流到高壓側的氣體將通過引氣通道回流到低壓側，從而使蝸桿兩端而上的氣體力相互平衡。由於星輪在蝸桿軸線兩側對稱布置，作用於蝸桿上的氣體徑向力平衡，作用於蝸桿槽內的氣體軸向力也相互抵消，達到自身的平衡。因此，蝸桿不受到任何徑向或軸向氣體力的作用,並且星輪片上所受的力也只是雙螺桿壓縮機的1/30左右，故而蝸桿壓縮機的主機能夠平衡、無振動的在高轉速下進行運轉，而不需要特別的基礎，僅僅需要安放在水平地面上。蝸桿壓縮機即使利用國產的普通軸承，它的壽命也可以達到15萬小時，而且可以在螺桿空壓機安裝地點進行就地空壓機維修保養。
主機壽命較長
因為蝸桿空氣壓縮機的高速輕載，嚙合副型線的最佳化設計，間隙適當，容易在螺桿與星輪之間的間隙中建立流動體動力潤滑油膜，從而有效地減少了星輪的磨損，降低了氣體的泄漏，提高了機器的壽命與效率，保障了運行時的安全可靠。
維護簡便，空壓機配件的易損件較少，世界上沒有永不磨損的機器，無論是雙螺桿空壓機還是蝸桿式空壓機，在若干年後，同樣都需要對主機進行維修保養。
從軸承上來說，雙螺桿壓縮機的進、排氣端4隻重載軸承和2隻四點軸承都需要進口，成本相對比較昂貴；如果主、副轉子出現磨損或者軸承走外圈，主副轉子與機殼內壁發生了磨擦，均無法在現場進行維修保養，都必須將主機運回生產廠家，並且花費巨額的費用（約占整機售價的1/4~1/3）。而蝸桿壓縮機則沒有這方面的顧慮，在生產廠家技術人員的指導下，現場就能夠進行解決，並且費用極低。
同時，由於雙螺桿壓縮機受力不好，軸承受力大，因此它的機械噪聲也要比單螺桿空壓機要大。
