飛和單螺桿優(yōu)點(diǎn)

一、單螺桿空壓機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史

單螺桿壓縮機(jī)亦稱蝸桿壓縮機(jī)是***新一代壓縮機(jī)，是替代活塞式、雙螺桿的升級(jí)換代產(chǎn)品。因其結(jié)構(gòu)巧妙，使其在力學(xué)可靠性及環(huán)保等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于船舶、機(jī)車、能源、國(guó)防、石油、化工、機(jī)械、食品、輕紡等行業(yè)。單螺桿壓縮機(jī)節(jié)能、工作可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)噪音低、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、運(yùn)行費(fèi)用低是選用壓縮機(jī)的理想機(jī)型，是替代活塞機(jī)及雙螺桿的選擇。

單螺桿壓縮機(jī)已有40多年的歷史，1960年，法國(guó)人辛麥恩發(fā)明了單螺桿壓縮機(jī)并申請(qǐng)了專利。直至1972年，由于證實(shí)了"浮動(dòng)星輪"的正確性，特別是掌握了制造技術(shù)，使這一技術(shù)成熟起來并在國(guó)外廣泛應(yīng)用于動(dòng)力、工藝、制冷等各類壓縮機(jī)。

發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)70年代起至75年中期完成螺桿壓縮機(jī)取代活塞式壓縮機(jī)的進(jìn)程，從70年代末期又掀起了單螺桿取代雙螺桿的進(jìn)程。在日本上世紀(jì)80年代中期單螺桿市場(chǎng)占有率達(dá)到35%，90年代上升到60%以上，售價(jià)比雙螺桿高30%。單螺桿壓縮機(jī)已廣泛應(yīng)用于日本各行業(yè)，主要廠家有三井、大金、三菱、東芝等。英國(guó)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(guó)主要有美國(guó)芝加哥風(fēng)動(dòng)工具有限公司，Vilter公司、麥克維爾等。美國(guó)海軍裝備部門是世界上***早對(duì)比誰并試驗(yàn)活塞機(jī)、雙螺桿及單螺桿三種機(jī)型的部門，并得出結(jié)論:單螺桿優(yōu)于活塞機(jī)和雙螺桿是方案，并用單螺桿裝備其艦艇。在發(fā)達(dá)國(guó)家，單螺桿空壓機(jī)在技術(shù)、市場(chǎng)、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(guó)外稱作的壓縮機(jī)"特別是制造技術(shù)科技含量高，目前只有極少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家能生產(chǎn)，這少數(shù)國(guó)都是引進(jìn)了制造技術(shù)。我國(guó)在70年代末試圖引進(jìn)制造技術(shù)，終因外國(guó)對(duì)我國(guó)封鎖而未果。是我們未能引進(jìn)的高檔壓縮機(jī)技術(shù)。我國(guó)自1975年開始研制單螺桿壓縮機(jī)，上海飛和集團(tuán)的總工程師夏振鵬教授級(jí)高工，時(shí)任單螺桿壓縮機(jī)研制組組長(zhǎng)，30年來上海飛和集團(tuán)繼承并發(fā)展了國(guó)內(nèi)外單螺桿技術(shù)，不僅使我國(guó)單螺桿技術(shù)完全成熟起來，并堅(jiān)持自主創(chuàng)新，不斷提高創(chuàng)新能力，在單螺桿核心技術(shù)--制造技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了重大突破，使我國(guó)單螺桿技術(shù)不但成熟起來，而且位居國(guó)際前列。

國(guó)內(nèi)外單螺桿技術(shù)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(rèn)識(shí)到解決星輪片壽命的核心技術(shù)問題是制造技術(shù)。上海飛和在1997年自行設(shè)計(jì)完成第四代加工專機(jī)，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了向大直徑蝸桿星輪片制造技術(shù)的跨越，(國(guó)際上各國(guó)蝸桿直徑:日本三井295、荷蘭格拉索345、英國(guó)霍爾350、中國(guó)上海飛和400)

上海飛和集團(tuán)在我國(guó)自行設(shè)計(jì)的前四代單螺桿加工專機(jī)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)后，成功的自行設(shè)計(jì)完成第五代專機(jī)，即高精度數(shù)控蝸桿加工專機(jī)和高精度數(shù)控星輪片加工專機(jī)，在單螺桿制造技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破，這個(gè)重大突破使我國(guó)飛和的單螺桿制造技術(shù)躍升至國(guó)際前列。這個(gè)突破主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

1、 星輪齒兩側(cè)曲面加工方法，從仿型法進(jìn)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(shí)現(xiàn)了由線到面的接觸。從而制造出齒形，實(shí)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(biāo)。這種滾切法與同時(shí)加工三個(gè)齒的星輪滾刀相比優(yōu)點(diǎn)明顯，僅加工一個(gè)齒，切削力小，刀具簡(jiǎn)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(shù)的重大突破。

2、 專用機(jī)床的設(shè)計(jì)由原來的傳動(dòng)關(guān)系，強(qiáng)度及剛度設(shè)計(jì)進(jìn)展到專用機(jī)床的精度設(shè)計(jì)。

第五代專機(jī)設(shè)計(jì)中完全著重于專機(jī)的精度。多年來我們認(rèn)識(shí)到提高專用機(jī)床的精度，特別是傳動(dòng)精度至關(guān)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(jī)用飛和自行設(shè)計(jì)制造的機(jī)床傳動(dòng)精度測(cè)量?jī)x(經(jīng)國(guó)家計(jì)量局標(biāo)定精度為3″)檢測(cè)其傳動(dòng)精度比以前的專機(jī)精度提高了10多倍。

上述兩種高精度專機(jī)上海飛和集團(tuán)擁有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是國(guó)內(nèi)現(xiàn)有各單螺桿空壓機(jī)生產(chǎn)廠中擁有能自行設(shè)計(jì)制造高精度專機(jī)的廠家。

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

第二類高精度加工專機(jī)是飛和集團(tuán)根據(jù)蝸桿、星輪片具體結(jié)構(gòu)、按直廊環(huán)面蝸桿嚙合副的特點(diǎn)所制定的加工方法及加工特點(diǎn)而自行設(shè)計(jì)的(飛和擁有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán))。

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

自行設(shè)計(jì)的專用機(jī)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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和加工的需求和提高加工效率。可選擇***新的機(jī)構(gòu)及機(jī)床配套零部件，并設(shè)計(jì)數(shù)控的。

目前飛和集團(tuán)在加工高精度蝸桿、星輪片方面從刀具、工藝裝備、專用機(jī)床直至檢測(cè)儀器等已完整齊備。這是制造技術(shù)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)提高星輪片壽命提供了保障。從實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)銷售方面來看，飛和集團(tuán)早已成為中國(guó)單螺桿壓縮機(jī)的主導(dǎo)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(yàn)，只有經(jīng)歷了才更成熟。綜上所述，飛和的單螺桿技術(shù)不但已經(jīng)成熟，而且位于世界前列。飛和的制造技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)外(日本三井)同行的極大關(guān)注和贊許。飛和已成為我國(guó)單螺桿技術(shù)自主創(chuàng)新的先鋒，但是技術(shù)的發(fā)展是無止境的，不斷創(chuàng)新與超越仍是飛和永遠(yuǎn)的追求。

二、從經(jīng)濟(jì)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(yùn)行費(fèi)用等方面從理論到實(shí)踐已證明是雙螺桿空壓機(jī)的理想替代產(chǎn)品。

1、 壽命長(zhǎng)。

A、 因?yàn)槭箽怏w力得到平衡，單螺桿20年、30年不會(huì)壞;雙螺桿8個(gè)軸承2個(gè)螺桿都是易損件。單螺桿壓縮機(jī)的螺桿和星輪軸承壽命長(zhǎng)，加之其嚙合副共軛，接觸線實(shí)現(xiàn)了由線到面;螺桿帶動(dòng)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(zhǎng)。

B、 螺桿每旋轉(zhuǎn)一周，單螺桿空壓機(jī)每道凹槽打氣兩次，雙螺桿空壓機(jī)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(jī)負(fù)荷，電機(jī)易燒損。大部分雙螺桿空壓機(jī)說明材料上含糊轉(zhuǎn)速(實(shí)指電機(jī)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(shè)施中***昂貴的!您在選擇壓縮空氣設(shè)備時(shí)是否考慮了運(yùn)行成本?首先，同樣功率的空壓機(jī)，單螺桿的排氣量更大，壓力更加穩(wěn)定。其次，單螺桿空壓機(jī)在空載時(shí)，節(jié)能60%以上;雙螺桿空壓機(jī)空載時(shí)只能節(jié)能20%以下，配置合理，一臺(tái)20cm的空壓機(jī)，可按2:3:3(負(fù)載、卸載、停機(jī))計(jì)算，每日按24小時(shí)工作計(jì)，空載時(shí)間為9小時(shí)，比雙螺桿節(jié)能110KW*9小時(shí)*(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(fèi)用便宜。

如某一客戶買了一臺(tái)40m的雙螺桿機(jī)，空壓機(jī)頭壞了，維修費(fèi)用需20多萬元，該廠只有將該臺(tái)空壓機(jī)報(bào)廢。而單螺桿空壓機(jī)的軸承和單螺桿是不會(huì)壞的，并且在保養(yǎng)費(fèi)用方面也便宜很多。

4、 大修期長(zhǎng)，維修方便，費(fèi)用低，保障生產(chǎn)。

雙螺桿空壓機(jī)頭一旦損壞，科學(xué)的方法應(yīng)將整個(gè)空壓機(jī)機(jī)頭運(yùn)回生產(chǎn)廠，更換軸承及修復(fù)，然而蝸桿磨損則很難修復(fù)，必須更換。單螺桿壓縮機(jī)大修時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)即可維修，更換方便，幫故費(fèi)用低。而單螺桿空壓機(jī)所有問題都可在現(xiàn)場(chǎng)***多用一個(gè)小時(shí)解決，對(duì)保障企業(yè)正常生產(chǎn)具有至關(guān)重要的作用。又由于單螺桿壓縮機(jī)的容積效率高，其潤(rùn)滑油的溫度比雙螺桿的低，潤(rùn)滑油更不易積炭，故其潤(rùn)滑油的壽命長(zhǎng)，從而使其主機(jī)和星輪軸承壽命也相應(yīng)延長(zhǎng)，所以單螺桿壓縮機(jī)的維護(hù)及運(yùn)行費(fèi)用低。

三、從技術(shù)先進(jìn)性方面分析，單螺桿比雙螺桿更好

單螺桿壓縮機(jī)除具有雙螺桿壓縮機(jī)所固有的可靠性高、操作維護(hù)簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)、無慣性力等優(yōu)點(diǎn)外，還克服了雙螺桿壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)后發(fā)展起來的新一代壓縮機(jī)，較雙螺桿壓縮機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn):

1、 結(jié)構(gòu)合理，具有理想的力平衡性

星輪在螺桿軸線兩側(cè)對(duì)稱配置，作用于螺桿上的氣體徑向力相對(duì)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(jī)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(jī)或雙螺桿壓縮機(jī)的1/30左右，故主機(jī)及星輪的軸承壽命長(zhǎng)。而雙螺桿壓縮機(jī)氣體的徑向負(fù)荷無法平衡，盡管其軸向負(fù)荷可加平衡活塞，但增加了壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，故雙螺桿壓縮機(jī)的主機(jī)軸承壽命較短、排氣壓力也低。

2、 單機(jī)容量大，無余隙容積，容積效率高

單螺桿有6個(gè)槽，兩個(gè)星輪同時(shí)與螺槽嚙合。單螺桿每旋轉(zhuǎn)一周，相當(dāng)于12個(gè)氣缸工作，螺槽空間得到充分利用。以3000r/min的單螺桿壓縮機(jī)為例，每分鐘壓縮次數(shù)為3000*12=36000次。因此與雙螺桿壓縮機(jī)相比，排氣量相同時(shí)，結(jié)構(gòu)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(jié)束、星輪齒脫離螺槽時(shí)，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(dòng)小、噪音低

單螺桿壓縮機(jī)設(shè)計(jì)合理，高速輕載，螺桿旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生12個(gè)壓縮循環(huán)，每分鐘排氣近36000次，基本無排氣脈動(dòng)現(xiàn)象，因此振動(dòng)極小，機(jī)組運(yùn)行時(shí)放一枚硬幣起立在機(jī)身也不會(huì)倒下，機(jī)組無需安裝基礎(chǔ)。而雙螺桿每分鐘排氣次數(shù)***多為15000次，氣流脈動(dòng)大。通過噪聲研究與測(cè)試發(fā)現(xiàn)主要噪聲源為風(fēng)扇噪聲和結(jié)構(gòu)衍生噪聲，結(jié)構(gòu)衍生噪聲主要來自排氣脈動(dòng)，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(jī)的嚙合副、機(jī)殼的幾何形狀和相互位置要求更高，須用專用高精度設(shè)備加工。上海飛和不但擁有"中國(guó)專機(jī)"，而且飛和擁有自行設(shè)計(jì)的高精度數(shù)控蝸桿加工專機(jī)和高精度數(shù)控星輪片加工專機(jī)，這是中國(guó)國(guó)內(nèi)能自行設(shè)計(jì)的，飛和擁有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這正是飛和在技術(shù)上，性能上遙遙領(lǐng)先的原因。除高精度專機(jī)外本公司還擁有世界名牌數(shù)控加工中心等加工設(shè)備，各種測(cè)試設(shè)備配套完善。

5、 比功率更低、能耗更小

單螺桿壓縮機(jī)經(jīng)過四十多年不斷發(fā)展，隨著其技術(shù)的完善和成熟，并經(jīng)實(shí)踐證明:先進(jìn)水平的單螺桿壓縮機(jī)比雙螺桿壓縮機(jī)節(jié)能，尤其是單螺桿制冷壓縮機(jī)比雙螺桿制冷壓縮機(jī)節(jié)能15%以上(故日、美等國(guó)的單螺桿壓縮機(jī)較同規(guī)格的雙螺桿壓縮機(jī)售價(jià)高得多)，我公司由于突破了核心技術(shù)使產(chǎn)品更加節(jié)能。

現(xiàn)在，西歐、美國(guó)、日本發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)大部了分采用單螺桿空壓機(jī)。中國(guó)南方也已經(jīng)很普及，北方很多單位對(duì)機(jī)械原理精通的設(shè)備主管所采購(gòu)的也是單螺桿空壓機(jī)。