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单螺杆压缩机的基本结构与工作原理(工作过程)

2023-10-27

单螺杆压缩机的雏形来自于蜗杆传动装置,1960年,法国人辛麦恩(B.Zimmem)在此基础上提出了单螺杆的具体结构。1962年试制出di一台样机,该机转速为5000r/min,功率7.46kW,经受了1000小时以上的寿命考验。

单螺杆压缩机的基本结构:

单螺杆压缩机,故名思议,相对于双螺杆压缩机,单螺杆压缩机只有一根螺杆,其螺杆同时与两个或两个以上的星轮啮合。螺杆型面、星轮端面、螺杆两端盖板共同围成若干封闭容积,实现气体的压缩。

螺杆和星轮根据其外形可分为圆柱形(C)和平面形(P),这两种类型可组合成四种形式的单螺杆压缩机:CP型、PC型、PP型、CC型。

CP型是蕞常见的单螺杆压缩机形式,我们在以下的讲解中也仅以此种形式的单螺杆压缩机为例。

CP型单螺杆压缩机的结构:由一个圆柱螺杆和两个对称分布的平面齿轮组成啮合副,装在机壳内。螺杆螺槽、机壳(气缸)内壁和星轮齿构成封闭容积。

机壳上除了进、排气口外,与双螺杆机类似,还开有喷液口,将油、水或制冷液喷入工作腔内,起到密封、冷却、润滑的作用。

单螺杆压缩机的工作原理:

单螺杆压缩机的螺杆一般具有6个螺槽,星轮有11个齿,相当于6个气缸,两个星轮同时与螺槽啮合,因此,单螺杆压缩机相当于一台6缸双作用的活塞机,螺杆每旋转一周相当于12个气缸在工作。

动力传到螺杆轴上,由螺杆带动星轮旋转。

气体(工质)由吸气腔进入螺槽内,经压缩后通过排气孔口和排气腔排出。星轮的作用相当于往复活塞压缩机的活塞,当星轮齿在螺槽内相对运动时,

封闭容积逐渐减小,气体受到压缩。

工作过程:

①吸气过程:螺杆螺槽在星轮齿尚未啮入前与吸气腔相通,处于吸气状态,当螺杆转到一定位置,星轮齿将螺槽封闭,此时吸气过程结束。

②压缩过程:吸气过程结束后,螺杆继续转动,随着星轮齿沿着螺槽推进,封闭的工作容积逐渐减小,实现气体的压缩过程,当工作容积与排气孔口相通时,压缩过程结束。

③排气过程:当工作容积与排气孔口连通后,随着螺杆继续转动,被压缩气体由排气孔口输送至排气管,直至星轮齿脱离螺槽为止。

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