滑片空压机结构特点与螺杆空压机对比分析

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1、滑片空压机结构特点与螺杆空压机对比分析文/严肃前言随着人类的进步和工业的发展，机械设备作为最重要的工业产品也达到了崭新的水平，比如设计合理、加工精密、自动化水平高、外型美观、运行可靠，同现代化厂房交相辉映，充分展现了人类的聪明才智。空气压缩机作为一种机械设备，在这种潮流的涌动下，其内在品质发生了质的飞跃。新技术的不断应用、新产品的不断出现，使工农业生产得到了有效的保证。一百多年来，从活塞式压缩机、螺杆式压缩机到滑片式压缩机，动力用空气压缩机领域也在悄悄地进行一场革命。而这种革命的本质也明确揭示了机械设备发展的核心理念：运动部件越

2、来越少，加工、装配精度越来越高，人机交流越来越充分。滑片式压缩机的设计思路和体现出来的技术水准，将满足专业用户的较高期望。本篇文章用详实的文字、丰富的图片，在各个角度将滑片式压缩机同现在应用比较多的螺杆式压缩机做出了对比，不但再一次诠释了机械设备发展的理念，也让阅读者充分了解滑片式压缩机的技术以及工艺优势。一.滑片式压缩机主机的工作原理、结构及特点§1.1设计原理和主机结构§1.1.1设计原理滑片式压缩机的空气端（主机）主要由转子和定子组成，其中转子上开有纵向的滑槽，滑片在其中自由滑动；定子为一个气缸，转子在定子中偏心放置（见图

3、1-1）。当转子旋转时，滑片在离心力的作用下甩出并与定子通过油膜紧密接触，相临两个滑片与定子内壁间形成一个封闭的空气腔—压缩腔。转子转动时，压缩腔的体积随着滑片滑出量的大小而变化。在吸气过程中，空气经由过滤器被吸入压缩腔，并与喷入主机内的润滑油混合。在压缩过程中，压缩腔的体积逐渐缩小，压力逐渐升高，之后油气混合物通过排气口排出。§1.1.2主机结构如图1-2所示：滑片式压缩机的整机看起来比较简捷，几乎看不到什么零配件。它把空气过滤器、进气阀、油气分离器、安全阀、最小压力阀、油过滤器、温控旁通阀、回油阀等部件以模块形式全部浓缩在主

4、机内。§1.2主机可靠性§1.2.1运动部件滑片式压缩机的运动部件有转子和滑片。转子在壳体内做单一回转运动，进、排气口与转子轴线方向垂直，不受轴向力。径向力直接作用在转子上，如右图所示转子的强度大、刚性好，受到的径向力可以忽略不计。转子自身的加工水平、安装精度对压缩机的效率和可靠性几乎没有影响。同时它的寿命也不受其它部件的影响。对于转子来说，它是永远也不会坏的。另一个运动部件滑片通过一层油膜同壳体进行接触，并且在转子的带动下进行旋转，实际上壳体就是一个大的滑动轴承，而转子与滑片就是轴，在油膜的呵护下，滑片在理论上是永远也不会坏的

5、，更何况它自身又有很好的补偿能力。所以无论在任何工况下，我们都保证它的使用寿命超过10万小时。螺杆式压缩机的运动部件有转子、轴承、齿轮。螺杆式压缩机的进、排气口与转子轴线方向水平，在进、排气口强大的压差作用下及阴、阳转子啮合力的作用下转子同时受轴向力与径向力的作用，对转子自身的加工精度要求较高，转子装配的精度要靠轴承来保证，所以转子的寿命要受到转子加工设备的精度、轴承精度、齿轮箱、连轴器等相关设备的影响。这样螺杆的设计寿命为10万小时，但受诸多因素影响其使用寿命很难确定。§1.2.2转子受力回转式压缩机在运转过程中主要受气体作用

6、力、轴承支反力、转子自重、输入力矩、气体内力矩、摩擦阻力矩的共同作用。如果采用齿轮、皮带传动方式，还有齿轮作用力和皮带的径向拉力。其中气体作用力主要是由于吸气端和排气端的压力不同产生的，并直接导致了轴向力和径向力的产生。这两种力的大小和平衡方式直接决定了转子的运转寿命。从滑片式压缩机的工作原理来看，其只是一个转子的单纯回转运动，另进气口和排气口与轴线方向是垂直的，所以滑片在运转时并不产生轴向力。但由于进气端和排气端的气体压力不同，其压差作用可产生径向力。由于转子选用的材料刚性较好，转子直径较粗；另进气压力产生的径向力与排气压力产

7、生的径向力方向是相反的，相互可抵消一部分，因此径向力对转子的影响可忽略不计。螺杆式压缩机的受力要复杂得多。这主要是因为螺杆式压缩机的排气口和进气口与轴线基本处在平行位置；另由于进气与排气的压力不同，其压差作用在螺旋齿面和进气、吸气端盖上，产生了很大的轴向力。如果转子上装有同步齿轮或增速齿轮，则齿轮传动时产生的轴向力也会作用在转子上。另外由于气体压力和齿轮、皮带传动还会产生一定的径向力。§1.2.3轴承螺杆式压缩机使用的是滚珠轴承和滚柱轴承，数量5-7个。因转子与转子间、转子与机壳间的装配精度很高都要由轴承来保证，又因为轴承支撑的

8、螺杆受力较复杂、转速高达3000rpm所以对轴承的加工精度和装配精度要求较高。另外，轴承的寿命受润滑油的质量影响，可能会发生积碳现象。所以，轴承设计寿命5万小时但受多种因素影响使用寿命很难确定。滑片式压缩机使用的是滑动轴承，因转子与定子间的装配精度要求不是很高，