壓縮機核心結(jié)構(gòu)經(jīng)專用機床精加工而成，內(nèi)由一根有六條螺旋凹槽的螺桿，兩側(cè)配一對平面星輪構(gòu)成工作腔，螺桿旋轉(zhuǎn)帶動星輪在封閉的機殼內(nèi)作周而復(fù)始的吸氣，壓縮，排氣回轉(zhuǎn)運動，螺桿每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生12個壓縮循環(huán)。單螺桿壓縮機的螺桿同時與兩個星輪嚙合，既使螺桿受力完全平衡，又使排量增加一倍，且壓縮機的體積小。單螺桿水潤滑無油空氣壓縮機在河北省張家口高新區(qū)試制成功，這是具有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)的節(jié)能環(huán)保科技新產(chǎn)品。 據(jù)實施單螺桿水潤滑無油空氣壓縮機項目生產(chǎn)的河北海威精工有限責任公司負責人介紹：單螺桿水潤滑無油空氣壓縮機是節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，屬國家機械工業(yè)部及國防科工委“八五”期間國家重點攻關(guān)項目，此前，世界上只有日本相關(guān)企業(yè)獨家擁有這項技術(shù)。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個行業(yè)，包括石油、化工、冶金、礦山、交通、建筑、制冷空調(diào)、醫(yī)藥、食品、紡織等諸多領(lǐng)域。它的顯著特點是：用于壓縮機潤滑的介質(zhì)是水，完全無油，科研產(chǎn)出純凈無油的壓縮空氣，徹底改變了某些行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，保證了空氣的純凈度，如電子芯片生產(chǎn)的無塵車間等。
系統(tǒng)特點
1. 功能及技術(shù)參數(shù)
① 開關(guān)量：9路開關(guān)量輸入，10路繼電器開關(guān)量輸出；
② 模擬量：二路pt100溫度輸入，二路4~20mA變送輸入，兩組三相電流輸入（配置CT）；
③ 相序輸入電壓：三相380V；
④ 控制器工作電流：220V、50Hz、20VA；
⑤ 相序保護：當保護器檢測到錯相時，顯示器就會報警，無法起動；
⑥ 主控器對主電機和風扇電機均具有五種保護功能，分別為堵轉(zhuǎn)保護，短路保護，缺相保護，不平衡保護，過載反時限保護特性；
⑦ 溫度保護：當檢測到的實際溫度大于設(shè)定溫度時，動作時間≤2S；
⑧ 輸出繼電器觸點容量：250V 5A；觸點壽命5000000次；
⑨ 電流顯示誤差小于1.0%。
2. 控制器接線端子
顯示器與主控器由通訊電纜連接，23、24、25為相序輸入端子；7、9為排氣溫度輸入端子；CT1為主電機互感器；CT2為風扇電機互感器；32為輸出繼電器公共端COM1；27控制主接觸器（KM1）；28控制星形接觸器（KM3）；29控制三角形接觸器（KM2）；30加載電磁閥；31控制電機；34控制卸放閥；37運行指示；42為接地；43、44為220V電源。
控制原理
控制器上電后有3秒自檢，按啟動鍵不能起動。自檢結(jié)束后，按起動鍵主機開始起動；出現(xiàn)故障，按急停鍵按鈕。主機起動過程為：KM3、KM1得電→Ｙ形起動狀態(tài)→延時時間到（Y/△轉(zhuǎn)換時間），KM3失電（KM2、KM3互鎖），KM2得電→電機△形起動。電機起動到△狀態(tài)后，延時一段時間后，加載電磁閥得電，空壓機開始加荷。當氣壓升高超過設(shè)定高限壓力時（卸載壓力值），加載電磁閥失電，空壓機空車運行，在空車時間內(nèi)，壓力沒有降到低限壓力，控制器將自動停止電機工作，實現(xiàn)空車過久自動停機。為了防止頻繁起動控制，按停機鍵，空車過久停機。故障停機使電機停轉(zhuǎn)時不能馬上起動電機，需有一段延時。本控制器在各種停機狀態(tài)下時間顯示窗口倒計時顯示剩余延時時間（如90秒），只有延時時間為零時才能起動電機。
單螺桿壓縮機的開發(fā)應(yīng)用與關(guān)鍵技術(shù)
螺桿壓縮機是往復(fù)式活塞壓縮機換代產(chǎn)品，用螺桿取代活塞式壓縮機是動力用壓縮機發(fā)展趨勢。螺桿壓縮機有雙螺桿和單螺桿兩種。雙螺桿壓縮機全套技術(shù)我國已重復(fù)引進多套，但一流技術(shù)，例如齒形為第二代單邊修正不對稱擺線。也正是這個原因，外商與臺商利用他們第三代星型齒等技術(shù)優(yōu)勢搶占中國市場，目前國內(nèi)廠家很難與他們競爭。單螺桿壓縮機60年代由法國人辛麥恩發(fā)明，七十年代主要用作噴油壓縮機，八十年代技術(shù)真正成熟后，其應(yīng)用范圍才日淅擴大。單螺桿壓縮機雖比雙螺桿壓縮機問世晚數(shù)十年，但因性能優(yōu)異而上升勢頭強勁。
1、工作原理與特點單螺桿壓縮機（見圖1），主要由一個六頭螺桿和二個十一齒星輪及機體組成。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量不到活塞式1/6。螺桿轉(zhuǎn)一圈有十二次吸、排氣。螺桿高速運轉(zhuǎn)時氣流脈動小、排氣量大。因星輪對稱安裝，螺桿受力完全平衡（見圖2），振動小，噪聲比雙螺桿式低10dB以上。由于單螺桿的受力平衡，一級壓縮的最高壓力可比雙螺桿大；單螺桿比雙螺桿節(jié)能，軸承尺寸不象雙螺桿式那樣受限制而壽命更長。壓縮機高速運轉(zhuǎn)時被壓縮氣體會產(chǎn)生大量熱能，須噴油或噴其它液體（水、液態(tài)制冷劑等）冷卻，單螺桿壓縮機一般都采用液體潤滑，但可分為油潤滑、水潤滑以及制冷劑等液體潤滑。與螺桿壓縮機有彎曲變形條件下運轉(zhuǎn)工況不同，單螺桿壓縮機因螺桿受力完全平衡，能在很小工作間隙下工作，泄漏小、容積效率高。噴油機小間隙下工作時，油液所帶來粘性剪切損失會導(dǎo)致比功率上升。我們研制產(chǎn)品達到小間隙下工作而具有高容積效率同時，具備了降低比功率能力。
2、國外概況目前日、美、英、法和荷蘭等國家引進法國奧費爾公司技術(shù)基礎(chǔ)上生產(chǎn)單螺桿壓縮機。 1）單螺桿冷凍（空調(diào)）機英國霍爾（Hall）公司將剖分式機體改成整體式，提高了整機剛性與精度，設(shè)置進氣線減少了油液粘性剪切損失并提高了進氣效率。生產(chǎn)噴油單螺桿冷凍（空調(diào)）機其性能全面優(yōu)于雙螺桿冷凍（空調(diào)）機，但水平低于日本。日本大金公司生產(chǎn)單螺桿冷凍機比該公司原生產(chǎn)雙螺桿冷凍機，滿載時效率提高了25%，部分負載時效率提高了40%。八十年代，日本三菱公司創(chuàng)造了自己高精度加工和裝配技術(shù)，所生產(chǎn)無油單螺桿冷凍（空調(diào)）機減少了油液粘性剪切損失，比噴油單螺桿冷凍（空調(diào)）機節(jié)能5%，現(xiàn)水平又有了進一步提高。大型無油單螺桿冷凍（空調(diào)）機性能全面達到或超過了最節(jié)能但價格昂貴透平式冷凍（空調(diào)）機，成為當代最好冷凍（空調(diào)）機，也是冷凍（空調(diào)）機發(fā)展方向，市場前景良好，目前僅日本能生產(chǎn)。其成本遠低于透平式而售價卻較高，單螺桿冷凍（空調(diào)）機附加值很高，經(jīng)濟經(jīng)益和社會效益很好。 2）工藝用單螺桿壓縮機單螺桿壓縮機綜合性能，尤其是可靠性好、易于電腦控制等原特別適用于工藝流程，用于天然氣集氣、煤層除氣、陸注氣、酸氣壓縮、燃氣輪機增壓、蒸氣回收等和各種化工生產(chǎn)工藝流程中壓縮各種氣體。美國德萊塞——蘭德公司曾購買日本三井精機公司螺桿、星輪組裝整機，但目前已經(jīng)停產(chǎn)。 3）噴油單螺桿空氣壓縮機該產(chǎn)品是螺桿壓縮機中產(chǎn)量最大，用途最廣產(chǎn)品，以日本三井精機公司水平最高。該公司從三十年代開始制造壓縮機，七十年代引進了單螺桿壓縮機后，研制了螺桿、星輪專用高精度機床，掌握了加工和裝配技術(shù)，采用整機機體，產(chǎn)品用電腦控制。除生產(chǎn)單螺桿壓縮機外，還向歐、美、日等廠家提供螺桿、星輪或主機供生產(chǎn)單螺桿壓縮機。盡管噴油單螺桿壓縮機國際市場上售價比雙螺桿壓縮機高，但仍占50%市場。 4）噴水單螺桿空氣壓縮機醫(yī)藥、食品、電子、新材料及高科技產(chǎn)品等對壓縮空氣要求提高以及環(huán)保意識增強，對無油空氣壓縮機需求越來越大。噴水單螺桿壓縮機因避免了油污染，能提供清潔壓縮空氣（空氣中本來就含有水），同時大大減少了噴油所帶來粘性剪切損失，節(jié)能效果特別好；美國九十年代成立格里邁而施密特公司所生產(chǎn)噴水單螺桿壓縮機一級壓縮時比兩級壓縮雙螺桿壓縮機節(jié)能20%。噴水單螺桿壓縮機需求量越來越大。美國海軍對十幾種壓縮機進行了大量實驗論證后認為：單螺桿壓縮機是潛水艇等艦船用最佳壓縮機，高壓、無油壓縮機來說是唯一選擇。噴水單螺桿壓縮機售價遠高于噴油式，但經(jīng)濟效益、社會效益和市場前景都十分看好。各種用途單螺桿壓縮機都有卓越性能，廣闊市場與良好效益，收費高昂單螺桿壓縮機發(fā)明專利又已過期，一些國家正加緊研制。
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