什么是單螺桿式空壓機(jī)？
單螺桿就是雙螺桿少了一根螺桿嗎？
如果你是這么認(rèn)為，那就錯(cuò)了。
單螺桿和雙螺桿僅一字之差，讓人誤以為他們是兄弟。
實(shí)際上，這兩種類型的壓縮機(jī)在原理和結(jié)構(gòu)上都明顯不同。
只是在成套后的結(jié)構(gòu)、布局和工作流程上，大體相同。
而且在產(chǎn)品的應(yīng)用范圍上高度重疊，互為競(jìng)爭(zhēng)機(jī)型。
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結(jié)構(gòu)原理
單螺桿壓縮機(jī)只有一根螺桿，其螺桿同時(shí)與兩個(gè)或兩個(gè)以上的星輪嚙合。
螺桿和星輪根據(jù)其外形可分為圓柱形（C）和平面形（P），這兩種類型可組合成四種形式的單螺桿壓縮機(jī)：CP型、PC型、PP型、CC型。
CP型是最常見的單螺桿壓縮機(jī)形式。
CP型單螺桿壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)：由一個(gè)圓柱螺桿和兩個(gè)對(duì)稱分布的平面齒輪組成嚙合副，裝在機(jī)殼內(nèi)。螺桿螺槽、機(jī)殼(氣缸)內(nèi)壁和星輪齒構(gòu)成封閉容積，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮。
機(jī)殼上除了進(jìn)、排氣口外，與雙螺桿機(jī)類似，還開有噴液口，將油、水或制冷液噴入工作腔內(nèi)，起到密封、冷卻、潤(rùn)滑的作用。
其工作原理是，動(dòng)力先傳到螺桿軸上，由螺桿帶動(dòng)星輪旋轉(zhuǎn)。
通過(guò)兩個(gè)星輪的交互轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)樗鼈兊呐渲檬菍?duì)稱的，這樣就將空間劃分為兩個(gè)，而各自分別對(duì)其中的氣體進(jìn)行壓縮，平衡力對(duì)稱是單螺桿機(jī)最大的特點(diǎn)。
其螺桿一般具有6個(gè)螺槽，星輪有11個(gè)齒，相當(dāng)于6個(gè)氣缸，兩個(gè)星輪同時(shí)與螺槽嚙合，因此，單螺桿壓縮機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)6缸雙作用的活塞機(jī)，螺桿每旋轉(zhuǎn)一周相當(dāng)于12個(gè)氣缸在工作。
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工作過(guò)程
①吸氣過(guò)程：螺桿螺槽在星輪齒尚未嚙入前與吸氣腔相通，處于吸氣狀態(tài)，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)到一定位置，星輪齒將螺槽封閉，此時(shí)吸氣過(guò)程結(jié)束。
②壓縮過(guò)程：吸氣過(guò)程結(jié)束后，螺桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著星輪齒沿著螺槽推進(jìn)，封閉的工作容積逐漸減小，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程，當(dāng)工作容積與排氣孔口相通時(shí)，壓縮過(guò)程結(jié)束。
③排氣過(guò)程：當(dāng)工作容積與排氣孔口連通后，隨著螺桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，被壓縮氣體由排氣孔口輸送至排氣管，直至星輪齒脫離螺槽為止。
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優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
①結(jié)構(gòu)合理，具有理想的力平衡性。這一點(diǎn)在所有結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)中表現(xiàn)尤為突出。
作用于螺槽內(nèi)的氣體，軸向負(fù)荷必然抵消，再由于星輪的對(duì)稱配置，作用于螺桿上的徑向力也相互抵消，因此螺桿不受任何軸向和徑向的不平衡力。
故由此帶來(lái)第二個(gè)特點(diǎn)。
②噪音低、振動(dòng)小。因?yàn)閱温輻U壓縮機(jī)的力平衡性好，因此振動(dòng)小，無(wú)需基礎(chǔ)。星輪材質(zhì)采用復(fù)合材料，再加上壓縮腔噴液潤(rùn)滑，又無(wú)增速齒輪，因此噪音也小。
③單機(jī)容量大，無(wú)余隙容積。單螺桿壓縮機(jī)工作時(shí)，螺桿上的每一個(gè)螺槽在一轉(zhuǎn)中均被使用兩次，使螺槽空間得以充分利用，因此，與其它回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，尺寸可以更小。
此外，螺槽的深度向排氣端方向變淺，直至排氣時(shí)為零，因此，在理論上不存在余隙容積。
缺點(diǎn)：
①運(yùn)動(dòng)部件較多。單螺桿空壓機(jī)有三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，而且螺桿和行星齒輪的剛性相差較大，運(yùn)動(dòng)中受熱膨脹系數(shù)不同，易變形不均勻，因而相互嚙合精度難以保證。
②行星齒輪的材料需進(jìn)一步改善。行星齒輪作為單螺桿壓縮機(jī)的核心部件之一，其主要作用是起密封作用。另外運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的受熱膨脹，以及受到的剪切力和機(jī)械磨擦力，使其必須膨脹系數(shù)小且兼顧剛性和耐磨性，如何盡快找到一種強(qiáng)度高、膨脹度小且耐磨的材料成為各廠家需要解決的又一大問(wèn)題。
③嚙合副型線優(yōu)化以及專用加工設(shè)備。型線的持續(xù)優(yōu)化需要市場(chǎng)以及加工設(shè)備的支持，目前來(lái)看，這方面的難度不小。
④隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，由于星輪磨損，氣量減少和效率降低速度較快。
最后的話
結(jié)構(gòu)這么緊湊，力平衡如此完美的機(jī)器，為什么遲遲沒有發(fā)展起來(lái)，市場(chǎng)占有率不高的原因是什么？
請(qǐng)你思考。
