[發明專利]水封式雙螺桿空壓機

無效

• 申請號: 01114844.6
• 申請日: 2001-06-25
• 公開（公告）號: CN1393641A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發明（設計）人: 秦文選
• 申請（專利權）人: 秦文選
• 主分類號: F04C29/04
• 分類號: F04C29/04;F04C29/08;F04C18/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是關于一種水封式雙螺桿空氣壓縮機。

雙螺桿空壓機是一種將自由狀態下的空氣壓縮成具有壓力能量(即壓縮空氣)的機器。雙螺桿空壓機壓縮的基本原理是利用壓縮機本體的雙螺桿被驅動時，自由空氣從壓縮機本體的負壓進氣口吸入由轉動的雙螺桿壓縮，從而從壓縮機本體的高壓排氣口排出壓縮空氣。眾所周知，壓縮空氣是各種氣動工具和氣動設備的動力介質；干凈無油的壓縮空氣對許多工業生產來說是不可缺少的，特別是在生產過程中產品必須不受污染影響的地方；即使在那些有油壓縮空氣對產品質量影響不大的場合，無油壓縮空氣也可提高生產效率和可靠性。

傳統雙螺桿空壓機按螺桿之間有無冷卻油分為無油和有油兩種，按螺桿之間的冷卻與密封介質分為油冷卻和水冷卻兩種，按螺桿的對數又分為單級雙螺桿和雙級雙螺桿空壓機。

傳統無油雙螺桿空壓機的壓縮機本體中：由主從同步齒輪高速驅動雙螺桿，以從結構上保證螺桿轉動時不會相互接觸和磨損，并依靠螺桿之間微小的間隙來密封。因其密封效果有限和排氣空氣溫度高(220℃以上)、以及高低壓端內部泄漏較大，通常需要二級螺桿壓縮、以及通過冷卻水套和外接高壓冷卻水(10bar以上)冷卻，才能達到一般工業使用要求(7～8bar)，故其結構復雜、效率較低、維修困難和造價昂貴。

傳統有油雙螺桿空壓機的壓縮機本體中：由主動螺桿直接驅動從動螺桿，并通過從壓縮機本體的負壓進氣口噴入冷卻油，使其在螺桿之間和螺桿與機體之間起著密封、冷卻和潤滑的作用，再經過油氣分離裝置將油氣進行有限分離，而得到一種含有油的壓縮空氣，其結構較為簡單和造價較低。但有油雙螺桿空壓機存在著如下不足：其一、這種含有油的壓縮空氣，一般均要求另外增加后處理裝置進一步除油，減少其含油量后才能使用，從而使其使用范圍受到局限；其二、因壓縮空氣中的冷卻油不能被徹底去除，最終被排放到大氣中而對環境有害；其三、需定期更換價值昂貴的冷卻油和油氣分離芯換；其四、有油雙螺桿空壓機效率雖然高于無油雙螺桿空壓機，但因受螺桿幾何和轉動精度的限制，使起著密封作用的油膜在空氣壓縮過程中不夠穩定和耐壓能力仍然有限，故其效率仍然偏低和單級螺桿壓縮的壓力通常不能超過13bar。

傳統水密封雙螺桿空壓機中：由主動螺桿直接驅動從動螺桿，并通過從壓縮機本體的負壓進氣口噴入冷卻水，使其在螺桿之間和螺桿與機體之間起著密封、冷卻和潤滑的作用，再經過氣水分離裝置將氣水進行分離，而得到一種無油的壓縮空氣。但因為水的潤滑作用較差，故主從動螺桿之間的磨損較大；為增強螺桿之間的耐磨能力，螺桿為陶瓷螺桿與鋼軸的復合件，其價值昂貴、容易意外脆裂損壞和壽命較低(其設計壽命僅為10000小時，而普通鋼制螺桿設計壽命為50000小時)。

傳統雙螺桿空壓機的進氣裝置一般分為全開關式進氣控制、蝶閥式穩壓容調進氣控制、以及微電腦和同步電機控制的蝶閥式穩壓容調進氣裝置與全開關式進氣裝置的分段組合式進氣控制三種。

傳統的全開關式進氣裝置：當負載用氣量小于空壓機的額定排氣量時，負載系統的工作壓力會升高，通過壓力繼電器高壓設定點的控制，空壓機的進氣裝置會馬上全部關閉進氣，從而進入卸載運行狀態和達到節能的目的；空壓機卸載運行后，由于負載繼續用氣會使負載系統的工作壓力快速下降，當負載系統的工作壓力下降到壓力繼電器的低壓設定點時，空壓機的進氣裝置會馬上全部打開進氣，而進入加載運行狀況。由此可見空壓機的運行在全開啟時加載與在全關閉時卸載之間循環工作，而造成負載系統的工作壓力波動較大的問題；尤其是當負載用氣量約小于空壓機的額定排氣量時，負載系統的工作壓力將很快變化，而造成空壓機頻繁的加載和卸載運行，而引起負載系統的工作壓力波動太大、以及空壓機故障率增加和元件的壽命降低的問題。

傳統的蝶閥式穩壓容調進氣裝置：負載系統的工作壓力雖然比較穩定，但其一般在負載用氣量為空壓機額定排氣量1～0.4倍(甚至更低)以內時進行節流穩壓容調，從而造成負載用氣量在空壓機額定排氣量0.8倍以下時，空壓機能量消耗過大的問題；且蝶閥式穩壓容調進氣裝置一般由蝶閥、四連桿和氣壓驅動膜片組成，使其調整準確性低、元件容量堵塞、故障率較高、結構和控制復雜。