雙螺桿空壓機(jī)主機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù)

▍螺桿空壓機(jī)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒數(shù)比

螺桿空壓機(jī)主機(jī)的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)理論上是沒有限制的，但是在實(shí)際應(yīng)用中，考慮多種因素后的選擇方案一般集中在3:3~10:11之間。最常用的是：3:4、4:5、4:6、5:6、5:7、6:8，尤其是4:6和5:6的方案在螺桿空壓機(jī)中最為普遍，在一般的螺桿空壓機(jī)中趨于采用5:6的齒數(shù)組合，在常規(guī)的制冷螺桿壓縮機(jī)中，趨于采用5:7的齒數(shù)組合。

PS.在螺桿空壓機(jī)很多的營(yíng)銷文件中，各使用4:6和5:6齒數(shù)比主機(jī)的廠商互相傾軋，大打口水戰(zhàn)。實(shí)際上這兩種齒數(shù)比各有千秋，就看側(cè)重于哪一方面，不必太多糾結(jié)于此。

陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子嚙合時(shí)，陽(yáng)轉(zhuǎn)子主動(dòng)陰轉(zhuǎn)子從動(dòng)，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒需要更好的剛性。所以，陽(yáng)轉(zhuǎn)子需要有較大的直徑，陽(yáng)轉(zhuǎn)子比陰轉(zhuǎn)子齒數(shù)都少一些。

當(dāng)然，選擇轉(zhuǎn)子的齒數(shù)和轉(zhuǎn)子的材質(zhì)、長(zhǎng)徑比以及所需要達(dá)到的排氣壓力有關(guān)。

▍螺桿空壓機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)子直徑和長(zhǎng)徑比

主機(jī)轉(zhuǎn)子的直徑，這個(gè)在營(yíng)銷中通常被用來說明自家產(chǎn)品物有所值。主要的理論依據(jù)是“螺桿壓縮機(jī)的容積流量與轉(zhuǎn)子直徑的平方成正比”。所以通常的營(yíng)銷說法是：直徑大的主機(jī)容積流量大，故此轉(zhuǎn)速可以很低，機(jī)器更會(huì)經(jīng)久耐用。

這種說法只要稍有辯證思維的人不難看出破綻：既然主機(jī)直徑大流量大，為何還降低轉(zhuǎn)速來滿足較低流量？更可能的情況是，這個(gè)流量段沒有適當(dāng)?shù)闹鳈C(jī)使用，只能大一規(guī)格的主機(jī)降低性能來使用以達(dá)到需求。

事實(shí)上，比較轉(zhuǎn)子直徑這一單獨(dú)參數(shù)，并不足以得出主機(jī)優(yōu)越與否的結(jié)論。更多的，轉(zhuǎn)子直徑的確立是為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化而不斷平衡妥協(xié)的結(jié)果。

目前轉(zhuǎn)子直徑范圍在40~845mm之間。但絕大多數(shù)的轉(zhuǎn)子直徑都小于300mm。原因一是加工成本過高，二是適用面窄，多臺(tái)并聯(lián)或采用離心機(jī)實(shí)現(xiàn)大流量更為可行。

轉(zhuǎn)子直徑的大小，一家主機(jī)廠并沒有太多的規(guī)格。在最佳轉(zhuǎn)速（齒頂速度）下，用盡量少的轉(zhuǎn)子直徑規(guī)格來滿足盡量廣泛的容積流量范圍，是所有主機(jī)廠的原則。通常在一個(gè)轉(zhuǎn)子直徑的規(guī)格下，采用多個(gè)不同的長(zhǎng)徑比，以實(shí)現(xiàn)覆蓋盡量寬泛的容積流量需求。

所謂轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)徑比即轉(zhuǎn)子的工作段長(zhǎng)度與陽(yáng)轉(zhuǎn)子直徑的比值，長(zhǎng)徑比通常在0.9~2.0。在同一轉(zhuǎn)子直徑下，采用較高的長(zhǎng)徑比利于降低制造成本，以便制造容積流量大的主機(jī)。在同一轉(zhuǎn)子直徑下，采用較小的長(zhǎng)徑比可承受的壓力差更高，可以達(dá)到更高的排氣壓力。

承受更高壓力差還與機(jī)體結(jié)構(gòu)、所用材料有關(guān)。比如灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼等不同材料。主要考慮的因素是轉(zhuǎn)子的剛度和機(jī)械變形，長(zhǎng)徑比大的主機(jī)對(duì)這方面的要求將更高。

材料好轉(zhuǎn)子長(zhǎng)徑比可以大一點(diǎn)，直徑自然可以做小一點(diǎn)，細(xì)長(zhǎng)。而如果材料差一些，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)徑比就只能小一些，轉(zhuǎn)子直徑自然就大了，粗短。那，比較轉(zhuǎn)子直徑還有什么意義？

▍螺桿空壓機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速和齒頂速度

說到螺桿空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速，一般非專業(yè)的只會(huì)想到電機(jī)轉(zhuǎn)速多少多少，再專業(yè)一點(diǎn)的，可能知道通過齒輪增減速，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。那么，主機(jī)的轉(zhuǎn)速是如何確定的呢？

轉(zhuǎn)速的確定都指向一個(gè)指標(biāo)，即主機(jī)的齒頂速度。何謂齒頂速度？即陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒頂圓周速度值。此值與轉(zhuǎn)子型線、壓力差、壓力比、容積流量、氣體性質(zhì)、間隙、運(yùn)行方式等因素有關(guān)，主機(jī)在某一最佳齒頂速度下，其壓縮效率最高，如偏離此最佳齒頂速度，很多情況雖然不會(huì)立即產(chǎn)生機(jī)械破壞或者失效，但將導(dǎo)致效率降低、噪音和振動(dòng)增大。

整機(jī)廠在整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)主機(jī)廠提供的性能規(guī)格書，通過選取不同極數(shù)的電機(jī)，搭配傳動(dòng)裝置來確保齒頂速度在最佳齒頂速度范圍內(nèi)，達(dá)成某一流量、壓力的機(jī)型配置。當(dāng)然，現(xiàn)在整機(jī)廠并不需要做齒頂速度的計(jì)算，陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和齒頂速度是一一對(duì)應(yīng)的，只需要根據(jù)主機(jī)廠提供的性能曲線表選擇合適的陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速即可。

噴油螺桿的齒頂轉(zhuǎn)速通常在10~50m/s，無油螺桿范圍大約為50~100m/s。陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速噴油螺桿通常在700~10000rpm，無油螺桿通常在3000~20000rpm。

▍螺桿主機(jī)的嚙合間隙/端面間隙/齒頂間隙

這些間隙是螺桿主機(jī)結(jié)構(gòu)上必然存在的。

轉(zhuǎn)子嚙合間隙：陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子嚙合時(shí)，沿接觸線的嚙合間隙。通俗的理解就是陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子挨在一起時(shí)存在的間隙。因?yàn)榻佑|線兩側(cè)氣體的壓力差較大，存在較大的泄露通道。噴油螺桿使用潤(rùn)滑油在轉(zhuǎn)子表面形成油膜，能較好的起到密封作用。

轉(zhuǎn)子端面間隙：轉(zhuǎn)子端面有吸氣側(cè)和排氣側(cè)，吸氣側(cè)就是吸入大氣，所以不存在壓力差，顯得相對(duì)無關(guān)緊要。排氣側(cè)就存在吸氣和排氣壓力之間的壓力差，所以此間隙非常重要。

在主機(jī)設(shè)計(jì)中，考慮到轉(zhuǎn)子工作時(shí)會(huì)受熱膨脹拉伸，故此，將排氣端間隙使用軸向定位作用的推力軸承固定死，熱膨脹預(yù)留的間隙都放在吸氣端。轉(zhuǎn)子排氣端間隙調(diào)整是轉(zhuǎn)子大修中最重要的一個(gè)工序，過大則泄露增大效率降低，過小則摩擦增大性能下降。排氣端面的間隙一般取值范圍為0.01~0.1mm，此間隙不同規(guī)格不同品牌的主機(jī)有所不同。

轉(zhuǎn)子齒頂間隙：陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒頂與其氣缸之間也要留有一定的間隙，以補(bǔ)償轉(zhuǎn)子熱膨脹、受力變形以及加工誤差，此間隙與排氣端面間隙類似，數(shù)值也在0.01~0.1mm之間。有些干式無油螺桿主機(jī)在齒頂還設(shè)有橫截面很小的密封齒，剛開始運(yùn)行經(jīng)過一段時(shí)間的“磨合”，可以達(dá)到最佳間隙尺寸。噴油螺桿熱膨脹不大一般不需要這么做。