pc型单螺杆压缩机

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1、PC型单螺杆压缩机介绍了PC型的特点、齿廓、加工方法及其专用机床。主题词：PC蜗杆压缩机齿廓加工方法前言单螺杆压缩机有CC、CP、PC和PP四种类型（图1）。CP型于六十年代研制成功，是四种单螺杆压缩机中问世最早的一种，其实用范围为1—40m3/min。PC型于八十年代研制成功，是四种机型中问世最晚的一种，也是节能效果最好的一种。由于螺杆压缩机的排量越小，比功率越大，其综合性能很难与其它机种竞争，所以螺杆压缩机微型产品甚小。CC型尤其是节能效果优良的PC型压缩机的问世改变了这一格局，目前批量生产的PC型其最小电机

2、功率仅为2.2kW。由于PC型的问世以及其它类型压缩机在节能技术方面的进步，CP型的实用下限已大于6m3/min。然而目前国内单螺杆压缩机的研制工作不仅集中在CP这一种机型上而且绝大多数在小于6m3/min的范围内，最大仅m3/min。由于沿用国外陈旧、落后的设计等原因，国产CP型不仅能耗大（3m3/min的比功率≥6.6kW/(m3/min-1)，比活塞式高10%），而且由于加工精度低，在运转中随着啮合副的迅速磨损，比功率越来越大，整机也因此很快报废。为提高设计和加工水平，应有关研制单位的要求我们已经发表了《单

3、螺杆压缩机专用加工机床》（《压缩机技术》1994年3期）和《单螺杆压缩机的现状》（《压缩机技术》1994年4期）两篇文章，今后还将继续发表这方面的文章。本文则重点介绍有关PC型的特点、加工技术与专用机床。一、PC型单螺杆压缩机（一）结构图2中1、2为进气控制阀与朝气口；3为与动力装置联接的联轴器；4为螺杆；为保证机器长期可靠地工作，5、6为大尺寸的轴承；7为星轮轴向位置调节装置，保证啮合副具有合理的间隙以及星轮磨损后的补偿；8、9为排气单向阀与排气口；10、11为星轮托架与星轮。由图3可见PC型与CC型的主要区别

4、。（二）PC型与CC型相比有如下优点：1、PC型星轮的支承处在星轮的内侧，而CC型的支承在外侧，所以同一尺寸PC型的星轮及托架重量仅为CC型的60—70%，而惯性力只有CC型的1/2，故在停机、起动瞬时传给星轮的冲击力小，特别适于间歇工作（图4）。2．啮合副的接触面积增大了60%，故啮合平稳，寿命更长（图3）。3．在星轮尺寸相同情况下，由于螺杆的大直径部分（这是基元容积的主要部分）参与工作，使基元容积增加了1.5倍，而啮合副的机械损失并未相应增加，因而比功率减小。4．相对泄漏量减少，容积效率提高达10%，使比功率

5、进一步降低。5．由于基元容积的主要部分在大端，啮合副在工作时，星轮只需转过较小的角度即可将气体压缩至较高的压力，所以排气口有较大的尺寸和较小的压力损失，这就允许PC型在保证较小比功率的条件下有大的压缩比。目前批量生产的产品就有单级排气压力为1.2MPa的。相对CC型而言所具有的这些优势，使PC型具有强大的生命力。单螺杆压缩机的发明人辛麦恩认为：PC型在装配时可以轴向移动星轮而消除啮合副间隙，所以PC型特别适合于无油制冷与热泵，是四种类型单螺杆压缩机中最好的一种。日本在引进辛麦恩基本专利的基础上，独创了自己的精加工

6、技术，于八十年代初成功地研制出PC型单螺杆压缩机，成为世界上第一个批量生产PC型单螺杆压缩机的国家，并使其迅速地占领了日本50%以上的微小型螺杆压缩机市场。近年来美国POWEREX公司也开始生产PC型单螺杆压缩机，而且技术水准较高，销售情况甚好，有与日本竞争的趋势。（一）PC型啮合副的齿廓螺杆齿面是任意曲线（母线）相对螺杆运动所得到的轨迹面；而星轮则是这轨迹面的包络面。为便于加工和啮合副磨损后的移位补尝，母线只能是某一圆柱面上的直线或螺旋线，该圆柱面与星轮回转轴同心。将该圆柱面展开后，母线的形状如图5所示。用该圆

7、柱面剖切螺杆并将圆柱面展开后所得到的图形应与图5完全一致。母线的形状一旦确定，螺杆与星轮的齿形就完全确定了。目前市售的产品仅采用直线和螺旋线作母线。（二）加工方法1、传统的加工方法为了在螺杆上切出如图4所示的梯形螺旋槽，通常采用成形刀具车削。与普通车削不同的是：在车削过程中刀具是回转的，称为回转车削。刀具的刀刃形状与母线一致，如图5所示。国内仅有一个单位曾经试制过PC型，所采用的就是成形刀具回转车削法。这种车削方法有三个缺点：（1）直线刀刃1、端刃2、斜线刃3同时参加切削。三个切削刃的总长度较大，切削时所产生的切

8、削力引起机床剧烈地振动。（2）直线刃1和斜线刃3在切削过程中前角和后角均在大幅度地变化，在这种条件下，刀具只可能具有小的楔角，而刀具小的楔角必然导致刀具的截面小、强度差。（3）刀具在整个切削过程中，两侧刀刃前角的变化方向是相反的，一侧是由正前角变为负前角，而另一侧是由负前角变为正前角，两侧的刀刃中至少有一个在较大的负前角条件下切削。由于以上三点是同时存在的，即刀具在截面较