壓縮機(jī)核心結(jié)構(gòu)經(jīng)專用機(jī)床精加工而成，內(nèi)由一根有六條螺旋凹槽的螺桿，兩側(cè)配一對(duì)平面星輪構(gòu)成工作腔，螺桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)星輪在封閉的機(jī)殼內(nèi)作周而復(fù)始的吸氣，壓縮，排氣回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺桿每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生12個(gè)壓縮循環(huán)。單螺桿壓縮機(jī)的螺桿同時(shí)與兩個(gè)星輪嚙合，既使螺桿受力完全平衡，又使排量增加一倍，且壓縮機(jī)的體積小。單螺桿水潤滑無油空氣壓縮機(jī)在河北省張家口高新區(qū)試制成功，這是具有我國獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的節(jié)能環(huán)�？萍夹庐a(chǎn)品。 據(jù)實(shí)施單螺桿水潤滑無油空氣壓縮機(jī)項(xiàng)目生產(chǎn)的河北海威精工有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)人介紹：單螺桿水潤滑無油空氣壓縮機(jī)是節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，屬國家機(jī)械工業(yè)部及國防科工委“八五”期間國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，此前，世界上只有日本相關(guān)企業(yè)獨(dú)家擁有這項(xiàng)技術(shù)。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)，包括石油、化工、冶金、礦山、交通、建筑、制冷空調(diào)、醫(yī)藥、食品、紡織等諸多領(lǐng)域。它的顯著特點(diǎn)是：用于壓縮機(jī)潤滑的介質(zhì)是水，完全無油，科研產(chǎn)出純凈無油的壓縮空氣，徹底改變了某些行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，保證了空氣的純凈度，如電子芯片生產(chǎn)的無塵車間等。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1. 功能及技術(shù)參數(shù)
① 開關(guān)量：9路開關(guān)量輸入，10路繼電器開關(guān)量輸出；
② 模擬量：二路pt100溫度輸入，二路4~20mA變送輸入，兩組三相電流輸入（配置CT）；
③ 相序輸入電壓：三相380V；
④ 控制器工作電流：220V、50Hz、20VA；
⑤ 相序保護(hù)：當(dāng)保護(hù)器檢測到錯(cuò)相時(shí)，顯示器就會(huì)報(bào)警，無法起動(dòng)；
⑥ 主控器對(duì)主電機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)均具有五種保護(hù)功能，分別為堵轉(zhuǎn)保護(hù)，短路保護(hù)，缺相保護(hù)，不平衡保護(hù)，過載反時(shí)限保護(hù)特性；
⑦ 溫度保護(hù)：當(dāng)檢測到的實(shí)際溫度大于設(shè)定溫度時(shí)，動(dòng)作時(shí)間≤2S；
⑧ 輸出繼電器觸點(diǎn)容量：250V 5A；觸點(diǎn)壽命5000000次；
⑨ 電流顯示誤差小于1.0%。
2. 控制器接線端子
顯示器與主控器由通訊電纜連接，23、24、25為相序輸入端子；7、9為排氣溫度輸入端子；CT1為主電機(jī)互感器；CT2為風(fēng)扇電機(jī)互感器；32為輸出繼電器公共端COM1；27控制主接觸器（KM1）；28控制星形接觸器（KM3）；29控制三角形接觸器（KM2）；30加載電磁閥；31控制電機(jī)；34控制卸放閥；37運(yùn)行指示；42為接地；43、44為220V電源。
控制原理
控制器上電后有3秒自檢，按啟動(dòng)鍵不能起動(dòng)。自檢結(jié)束后，按起動(dòng)鍵主機(jī)開始起動(dòng)；出現(xiàn)故障，按急停鍵按鈕。主機(jī)起動(dòng)過程為：KM3、KM1得電→Ｙ形起動(dòng)狀態(tài)→延時(shí)時(shí)間到（Y/△轉(zhuǎn)換時(shí)間），KM3失電（KM2、KM3互鎖），KM2得電→電機(jī)△形起動(dòng)。電機(jī)起動(dòng)到△狀態(tài)后，延時(shí)一段時(shí)間后，加載電磁閥得電，空壓機(jī)開始加荷。當(dāng)氣壓升高超過設(shè)定高限壓力時(shí)（卸載壓力值），加載電磁閥失電，空壓機(jī)空車運(yùn)行，在空車時(shí)間內(nèi)，壓力沒有降到低限壓力，控制器將自動(dòng)停止電機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)空車過久自動(dòng)停機(jī)。為了防止頻繁起動(dòng)控制，按停機(jī)鍵，空車過久停機(jī)。故障停機(jī)使電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)不能馬上起動(dòng)電機(jī)，需有一段延時(shí)。本控制器在各種停機(jī)狀態(tài)下時(shí)間顯示窗口倒計(jì)時(shí)顯示剩余延時(shí)時(shí)間（如90秒），只有延時(shí)時(shí)間為零時(shí)才能起動(dòng)電機(jī)。
單螺桿壓縮機(jī)的開發(fā)應(yīng)用與關(guān)鍵技術(shù)
螺桿壓縮機(jī)是往復(fù)式活塞壓縮機(jī)換代產(chǎn)品，用螺桿取代活塞式壓縮機(jī)是動(dòng)力用壓縮機(jī)發(fā)展趨勢。螺桿壓縮機(jī)有雙螺桿和單螺桿兩種。雙螺桿壓縮機(jī)全套技術(shù)我國已重復(fù)引進(jìn)多套，但一流技術(shù)，例如齒形為第二代單邊修正不對(duì)稱擺線。也正是這個(gè)原因，外商與臺(tái)商利用他們第三代星型齒等技術(shù)優(yōu)勢搶占中國市場，目前國內(nèi)廠家很難與他們競爭。單螺桿壓縮機(jī)60年代由法國人辛麥恩發(fā)明，七十年代主要用作噴油壓縮機(jī)，八十年代技術(shù)真正成熟后，其應(yīng)用范圍才日淅擴(kuò)大。單螺桿壓縮機(jī)雖比雙螺桿壓縮機(jī)問世晚數(shù)十年，但因性能優(yōu)異而上升勢頭強(qiáng)勁。
1、工作原理與特點(diǎn)單螺桿壓縮機(jī)（見圖1），主要由一個(gè)六頭螺桿和二個(gè)十一齒星輪及機(jī)體組成。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量不到活塞式1/6。螺桿轉(zhuǎn)一圈有十二次吸、排氣。螺桿高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣流脈動(dòng)小、排氣量大。因星輪對(duì)稱安裝，螺桿受力完全平衡（見圖2），振動(dòng)小，噪聲比雙螺桿式低10dB以上。由于單螺桿的受力平衡，一級(jí)壓縮的最高壓力可比雙螺桿大；單螺桿比雙螺桿節(jié)能，軸承尺寸不象雙螺桿式那樣受限制而壽命更長。壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被壓縮氣體會(huì)產(chǎn)生大量熱能，須噴油或噴其它液體（水、液態(tài)制冷劑等）冷卻，單螺桿壓縮機(jī)一般都采用液體潤滑，但可分為油潤滑、水潤滑以及制冷劑等液體潤滑。與螺桿壓縮機(jī)有彎曲變形條件下運(yùn)轉(zhuǎn)工況不同，單螺桿壓縮機(jī)因螺桿受力完全平衡，能在很小工作間隙下工作，泄漏小、容積效率高。噴油機(jī)小間隙下工作時(shí)，油液所帶來粘性剪切損失會(huì)導(dǎo)致比功率上升。我們研制產(chǎn)品達(dá)到小間隙下工作而具有高容積效率同時(shí)，具備了降低比功率能力。
2、國外概況目前日、美、英、法和荷蘭等國家引進(jìn)法國奧費(fèi)爾公司技術(shù)基礎(chǔ)上生產(chǎn)單螺桿壓縮機(jī)。 1）單螺桿冷凍（空調(diào)）機(jī)英國霍爾（Hall）公司將剖分式機(jī)體改成整體式，提高了整機(jī)剛性與精度，設(shè)置進(jìn)氣線減少了油液粘性剪切損失并提高了進(jìn)氣效率。生產(chǎn)噴油單螺桿冷凍（空調(diào)）機(jī)其性能全面優(yōu)于雙螺桿冷凍（空調(diào)）機(jī)，但水平低于日本。日本大金公司生產(chǎn)單螺桿冷凍機(jī)比該公司原生產(chǎn)雙螺桿冷凍機(jī)，滿載時(shí)效率提高了25%，部分負(fù)載時(shí)效率提高了40%。八十年代，日本三菱公司創(chuàng)造了自己高精度加工和裝配技術(shù)，所生產(chǎn)無油單螺桿冷凍（空調(diào)）機(jī)減少了油液粘性剪切損失，比噴油單螺桿冷凍（空調(diào)）機(jī)節(jié)能5%，現(xiàn)水平又有了進(jìn)一步提高。大型無油單螺桿冷凍（空調(diào)）機(jī)性能全面達(dá)到或超過了最節(jié)能但價(jià)格昂貴透平式冷凍（空調(diào)）機(jī)，成為當(dāng)代最好冷凍（空調(diào)）機(jī)，也是冷凍（空調(diào)）機(jī)發(fā)展方向，市場前景良好，目前僅日本能生產(chǎn)。其成本遠(yuǎn)低于透平式而售價(jià)卻較高，單螺桿冷凍（空調(diào)）機(jī)附加值很高，經(jīng)濟(jì)經(jīng)益和社會(huì)效益很好。 2）工藝用單螺桿壓縮機(jī)單螺桿壓縮機(jī)綜合性能，尤其是可靠性好、易于電腦控制等原特別適用于工藝流程，用于天然氣集氣、煤層除氣、陸注氣、酸氣壓縮、燃?xì)廨啓C(jī)增壓、蒸氣回收等和各種化工生產(chǎn)工藝流程中壓縮各種氣體。美國德萊塞——蘭德公司曾購買日本三井精機(jī)公司螺桿、星輪組裝整機(jī)，但目前已經(jīng)停產(chǎn)。 3）噴油單螺桿空氣壓縮機(jī)該產(chǎn)品是螺桿壓縮機(jī)中產(chǎn)量最大，用途最廣產(chǎn)品，以日本三井精機(jī)公司水平最高。該公司從三十年代開始制造壓縮機(jī)，七十年代引進(jìn)了單螺桿壓縮機(jī)后，研制了螺桿、星輪專用高精度機(jī)床，掌握了加工和裝配技術(shù)，采用整機(jī)機(jī)體，產(chǎn)品用電腦控制。除生產(chǎn)單螺桿壓縮機(jī)外，還向歐、美、日等廠家提供螺桿、星輪或主機(jī)供生產(chǎn)單螺桿壓縮機(jī)。盡管噴油單螺桿壓縮機(jī)國際市場上售價(jià)比雙螺桿壓縮機(jī)高，但仍占50%市場。 4）噴水單螺桿空氣壓縮機(jī)醫(yī)藥、食品、電子、新材料及高科技產(chǎn)品等對(duì)壓縮空氣要求提高以及環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，對(duì)無油空氣壓縮機(jī)需求越來越大。噴水單螺桿壓縮機(jī)因避免了油污染，能提供清潔壓縮空氣（空氣中本來就含有水），同時(shí)大大減少了噴油所帶來粘性剪切損失，節(jié)能效果特別好；美國九十年代成立格里邁而施密特公司所生產(chǎn)噴水單螺桿壓縮機(jī)一級(jí)壓縮時(shí)比兩級(jí)壓縮雙螺桿壓縮機(jī)節(jié)能20%。噴水單螺桿壓縮機(jī)需求量越來越大。美國海軍對(duì)十幾種壓縮機(jī)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)論證后認(rèn)為：單螺桿壓縮機(jī)是潛水艇等艦船用最佳壓縮機(jī)，高壓、無油壓縮機(jī)來說是唯一選擇。噴水單螺桿壓縮機(jī)售價(jià)遠(yuǎn)高于噴油式，但經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和市場前景都十分看好。各種用途單螺桿壓縮機(jī)都有卓越性能，廣闊市場與良好效益，收費(fèi)高昂單螺桿壓縮機(jī)發(fā)明專利又已過期，一些國家正加緊研制。
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