飛和單螺桿優(yōu)點

一、單螺桿空壓機發(fā)展簡史

單螺桿壓縮機亦稱蝸桿壓縮機是***新一代壓縮機，是替代活塞式、雙螺桿的升級換代產(chǎn)品。因其結構巧妙，使其在力學可靠性及環(huán)保等方面具有獨特優(yōu)勢，廣泛應用于船舶、機車、能源、國防、石油、化工、機械、食品、輕紡等行業(yè)。單螺桿壓縮機節(jié)能、工作可靠、運轉(zhuǎn)噪音低、體積小、結構簡單、維修方便、運行費用低是選用壓縮機的理想機型，是替代活塞機及雙螺桿的選擇。

單螺桿壓縮機已有40多年的歷史，1960年，法國人辛麥恩發(fā)明了單螺桿壓縮機并申請了專利。直至1972年，由于證實了"浮動星輪"的正確性，特別是掌握了制造技術，使這一技術成熟起來并在國外廣泛應用于動力、工藝、制冷等各類壓縮機。

發(fā)達國家20世紀70年代起至75年中期完成螺桿壓縮機取代活塞式壓縮機的進程，從70年代末期又掀起了單螺桿取代雙螺桿的進程。在日本上世紀80年代中期單螺桿市場占有率達到35%，90年代上升到60%以上，售價比雙螺桿高30%。單螺桿壓縮機已廣泛應用于日本各行業(yè)，主要廠家有三井、大金、三菱、東芝等。英國廠家有霍爾--世界的制冷企業(yè)之一;荷蘭有格拉索公司，美國主要有美國芝加哥風動工具有限公司，Vilter公司、麥克維爾等。美國海軍裝備部門是世界上***早對比誰并試驗活塞機、雙螺桿及單螺桿三種機型的部門，并得出結論:單螺桿優(yōu)于活塞機和雙螺桿是方案，并用單螺桿裝備其艦艇。在發(fā)達國家，單螺桿空壓機在技術、市場、生產(chǎn)規(guī)模上已上升到主流位置。

單螺桿性能優(yōu)異，被國外稱作的壓縮機"特別是制造技術科技含量高，目前只有極少數(shù)發(fā)達國家能生產(chǎn)，這少數(shù)國都是引進了制造技術。我國在70年代末試圖引進制造技術，終因外國對我國封鎖而未果。是我們未能引進的高檔壓縮機技術。我國自1975年開始研制單螺桿壓縮機，上海飛和集團的總工程師夏振鵬教授級高工，時任單螺桿壓縮機研制組組長，30年來上海飛和集團繼承并發(fā)展了國內(nèi)外單螺桿技術，不僅使我國單螺桿技術完全成熟起來，并堅持自主創(chuàng)新，不斷提高創(chuàng)新能力，在單螺桿核心技術--制造技術方面實現(xiàn)了重大突破，使我國單螺桿技術不但成熟起來，而且位居國際前列。

國內(nèi)外單螺桿技術的發(fā)展歷程，顯示出解決星輪片壽命、提高星輪片壽命貫穿全過程，是突出的中心主題。

30年來，上海飛和深深認識到解決星輪片壽命的核心技術問題是制造技術。上海飛和在1997年自行設計完成第四代加工專機，在國內(nèi)率先實現(xiàn)了向大直徑蝸桿星輪片制造技術的跨越，(國際上各國蝸桿直徑:日本三井295、荷蘭格拉索345、英國霍爾350、中國上海飛和400)

上海飛和集團在我國自行設計的前四代單螺桿加工專機的基礎上，經(jīng)過認真總結經(jīng)驗與教訓后，成功的自行設計完成第五代專機，即高精度數(shù)控蝸桿加工專機和高精度數(shù)控星輪片加工專機，在單螺桿制造技術上實現(xiàn)了重大突破，這個重大突破使我國飛和的單螺桿制造技術躍升至國際前列。這個突破主要體現(xiàn)在以下兩個方面:

1、 星輪齒兩側(cè)曲面加工方法，從仿型法進展到滾切法。

由于是幾何展成，從理論上消除了仿型誤差，使蝸桿槽兩側(cè)與星輪齒兩側(cè)曲面這一特殊的直廊環(huán)面蝸桿副共軛。實現(xiàn)了由線到面的接觸。從而制造出齒形，實現(xiàn)的型線接觸，大大提高了星輪片壽命，容積效率及性能指標。這種滾切法與同時加工三個齒的星輪滾刀相比優(yōu)點明顯，僅加工一個齒，切削力小，刀具簡單，容易刃磨，刀刃鋒利，切削平穩(wěn)，星輪齒側(cè)精度高，是星輪片制造技術的重大突破。

2、 專用機床的設計由原來的傳動關系，強度及剛度設計進展到專用機床的精度設計。

第五代專機設計中完全著重于專機的精度。多年來我們認識到提高專用機床的精度，特別是傳動精度至關重要，它決定著蝸桿槽與星輪齒的分度精度，決定星輪片壽命。

上述兩種高精度專機用飛和自行設計制造的機床傳動精度測量儀(經(jīng)國家計量局標定精度為3″)檢測其傳動精度比以前的專機精度提高了10多倍。

上述兩種高精度專機上海飛和集團擁有完全自主的知識產(chǎn)權，是國內(nèi)現(xiàn)有各單螺桿空壓機生產(chǎn)廠中擁有能自行設計制造高精度專機的廠家。

現(xiàn)在國內(nèi)有兩類高精度蝸桿加工專機及星輪片加工專機。第一類高精度加工專機，就是曾在許多期刊上登載的文章中所提的"中國專機"，該廠自稱為"擁有"。實現(xiàn)情況是飛和集團也有同樣的"中國專機"，并非其擁有。

第二類高精度加工專機是飛和集團根據(jù)蝸桿、星輪片具體結構、按直廊環(huán)面蝸桿嚙合副的特點所制定的加工方法及加工特點而自行設計的(飛和擁有完全自主的知識產(chǎn)權)。

這兩類高精度專機，雖然都是高精度的，但是自行設計的更好、更合理，因而其產(chǎn)品性能更好，星輪片壽命更長。

自行設計的專用機床能體現(xiàn)其專用特性，其基本特征是"量體裁衣"，可以限度地實現(xiàn)設計和加工的需求和提高加工效率?？蛇x擇***新的機構及機床配套零部件，并設計數(shù)控的。

目前飛和集團在加工高精度蝸桿、星輪片方面從刀具、工藝裝備、專用機床直至檢測儀器等已完整齊備。這是制造技術的堅實基礎，對提高星輪片壽命提供了保障。從實現(xiàn)生產(chǎn)銷售方面來看，飛和集團早已成為中國單螺桿壓縮機的主導企業(yè)。而且由于生產(chǎn)銷售的數(shù)量多，積累了更多各種經(jīng)驗，只有經(jīng)歷了才更成熟。綜上所述，飛和的單螺桿技術不但已經(jīng)成熟，而且位于世界前列。飛和的制造技術得到了國內(nèi)外(日本三井)同行的極大關注和贊許。飛和已成為我國單螺桿技術自主創(chuàng)新的先鋒，但是技術的發(fā)展是無止境的，不斷創(chuàng)新與超越仍是飛和永遠的追求。

二、從經(jīng)濟性性分析，單螺桿比雙螺桿更好

單螺桿在使用壽命、節(jié)能、運行費用等方面從理論到實踐已證明是雙螺桿空壓機的理想替代產(chǎn)品。

1、 壽命長。

A、 因為使氣體力得到平衡，單螺桿20年、30年不會壞;雙螺桿8個軸承2個螺桿都是易損件。單螺桿壓縮機的螺桿和星輪軸承壽命長，加之其嚙合副共軛，接觸線實現(xiàn)了由線到面;螺桿帶動星輪只需克服數(shù)值很小的星輪軸承摩擦力即可，所以星輪片的磨損也很少，壽命也長。

B、 螺桿每旋轉(zhuǎn)一周，單螺桿空壓機每道凹槽打氣兩次，雙螺桿空壓機每道凹槽只能打氣一次，所以需要用增速齒輪提高其轉(zhuǎn)速，從而大大加速了電機負荷，電機易燒損。大部分雙螺桿空壓機說明材料上含糊轉(zhuǎn)速(實指電機轉(zhuǎn)速)，沒有螺桿轉(zhuǎn)速。

2、 節(jié)省很大的能源。

您知道嗎?壓縮空氣是您好所有公用設施中***昂貴的!您在選擇壓縮空氣設備時是否考慮了運行成本?首先，同樣功率的空壓機，單螺桿的排氣量更大，壓力更加穩(wěn)定。其次，單螺桿空壓機在空載時，節(jié)能60%以上;雙螺桿空壓機空載時只能節(jié)能20%以下，配置合理，一臺20cm的空壓機，可按2:3:3(負載、卸載、停機)計算，每日按24小時工作計，空載時間為9小時，比雙螺桿節(jié)能110KW*9小時*(60%-20%)=400度電/日，每年節(jié)能120000度電。也就是說，每年節(jié)約人民幣9萬元左右。

3、 維修保養(yǎng)費用便宜。

如某一客戶買了一臺40m的雙螺桿機，空壓機頭壞了，維修費用需20多萬元，該廠只有將該臺空壓機報廢。而單螺桿空壓機的軸承和單螺桿是不會壞的，并且在保養(yǎng)費用方面也便宜很多。

4、 大修期長，維修方便，費用低，保障生產(chǎn)。

雙螺桿空壓機頭一旦損壞，科學的方法應將整個空壓機機頭運回生產(chǎn)廠，更換軸承及修復，然而蝸桿磨損則很難修復，必須更換。單螺桿壓縮機大修時在現(xiàn)場即可維修，更換方便，幫故費用低。而單螺桿空壓機所有問題都可在現(xiàn)場***多用一個小時解決，對保障企業(yè)正常生產(chǎn)具有至關重要的作用。又由于單螺桿壓縮機的容積效率高，其潤滑油的溫度比雙螺桿的低，潤滑油更不易積炭，故其潤滑油的壽命長，從而使其主機和星輪軸承壽命也相應延長，所以單螺桿壓縮機的維護及運行費用低。

三、從技術先進性方面分析，單螺桿比雙螺桿更好

單螺桿壓縮機除具有雙螺桿壓縮機所固有的可靠性高、操作維護簡便、適應性強、無慣性力等優(yōu)點外，還克服了雙螺桿壓縮機在設計和結構上的缺點后發(fā)展起來的新一代壓縮機，較雙螺桿壓縮機有以下優(yōu)點:

1、 結構合理，具有理想的力平衡性

星輪在螺桿軸線兩側(cè)對稱配置，作用于螺桿上的氣體徑向力相對抵消，作用于螺槽內(nèi)的氣體軸向力也相互抵消，螺桿處于完全平衡狀態(tài)。因此主機軸承不受任何軸向及徑向力的作用，且星輪齒上所受的氣體力也很小，只有活塞壓縮機或雙螺桿壓縮機的1/30左右，故主機及星輪的軸承壽命長。而雙螺桿壓縮機氣體的徑向負荷無法平衡，盡管其軸向負荷可加平衡活塞，但增加了壓縮機結構的復雜性，故雙螺桿壓縮機的主機軸承壽命較短、排氣壓力也低。

2、 單機容量大，無余隙容積，容積效率高

單螺桿有6個槽，兩個星輪同時與螺槽嚙合。單螺桿每旋轉(zhuǎn)一周，相當于12個氣缸工作，螺槽空間得到充分利用。以3000r/min的單螺桿壓縮機為例，每分鐘壓縮次數(shù)為3000*12=36000次。因此與雙螺桿壓縮機相比，排氣量相同時，結構尺寸更小。此外，螺桿的螺槽嘗試隨著壓力的增大而變淺，在排氣結束、星輪齒脫離螺槽時，深度為零，故理論上不存在余隙容積，容積效率較雙螺桿高。

3、 振動小、噪音低

單螺桿壓縮機設計合理，高速輕載，螺桿旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生12個壓縮循環(huán)，每分鐘排氣近36000次，基本無排氣脈動現(xiàn)象，因此振動極小，機組運行時放一枚硬幣起立在機身也不會倒下，機組無需安裝基礎。而雙螺桿每分鐘排氣次數(shù)***多為15000次，氣流脈動大。通過噪聲研究與測試發(fā)現(xiàn)主要噪聲源為風扇噪聲和結構衍生噪聲，結構衍生噪聲主要來自排氣脈動，因此單螺桿噪聲低，加上采用了消音、隔音裝置，故噪音很低，能保持較安靜的工作環(huán)境。

4、 加工精度更高

由于單螺桿壓縮機的嚙合副、機殼的幾何形狀和相互位置要求更高，須用專用高精度設備加工。上海飛和不但擁有"中國專機"，而且飛和擁有自行設計的高精度數(shù)控蝸桿加工專機和高精度數(shù)控星輪片加工專機，這是中國國內(nèi)能自行設計的，飛和擁有獨立自主知識產(chǎn)權，這正是飛和在技術上，性能上遙遙領先的原因。除高精度專機外本公司還擁有世界名牌數(shù)控加工中心等加工設備，各種測試設備配套完善。

5、 比功率更低、能耗更小

單螺桿壓縮機經(jīng)過四十多年不斷發(fā)展，隨著其技術的完善和成熟，并經(jīng)實踐證明:先進水平的單螺桿壓縮機比雙螺桿壓縮機節(jié)能，尤其是單螺桿制冷壓縮機比雙螺桿制冷壓縮機節(jié)能15%以上(故日、美等國的單螺桿壓縮機較同規(guī)格的雙螺桿壓縮機售價高得多)，我公司由于突破了核心技術使產(chǎn)品更加節(jié)能。

現(xiàn)在，西歐、美國、日本發(fā)達國家的企業(yè)大部了分采用單螺桿空壓機。中國南方也已經(jīng)很普及，北方很多單位對機械原理精通的設備主管所采購的也是單螺桿空壓機。