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一、螺桿空壓機和活塞空壓機的概述

隨著施工企業(yè)的發(fā)展，各施工單位對機械設備的性能、環(huán)保等方面越來越重視，設備配置也朝著環(huán)保、節(jié)能的方向發(fā)展，本文簡要對LS20-150螺桿式壓縮機和4L-20/8活塞式壓縮機的性能作如下比較分析。

壓縮機是以空氣為介質(zhì)的重要動力設備，在國民經(jīng)濟各行業(yè)及國防建設中應用十分廣泛。國內(nèi)外信息表明，以螺桿式壓縮機代替活塞式壓縮機，是國際上空氣動力用壓縮機發(fā)展的新趨勢。目前美、日及西歐等發(fā)達國家的螺桿壓縮機市場占有量己達90%以上。九十年代以來，我國通用機械壓縮機制造業(yè)已經(jīng)批量、規(guī)?；a(chǎn)螺桿式壓縮機，螺桿式壓縮機在改善生產(chǎn)條件，降低環(huán)境噪聲，提高氣源質(zhì)量，保障生產(chǎn)正常進行，減少維修時間及費用等諸方面均有著活塞式壓縮機無法比擬的優(yōu)點。

二、螺桿空壓機和活塞空壓機的工作原理

1、活塞式無油潤滑空氣壓縮機

活塞式無油潤滑空氣壓縮機由壓縮機主機、冷卻系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、安全閥、電動機及控制設備等組成。壓縮機及電動機用螺栓緊固在機座上，機座用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。工作時電動機通過連軸器直接驅(qū)動曲軸，帶動連桿、十字頭與活塞桿，使活塞在壓縮機的氣缸內(nèi)作往復運動，完成吸入、壓縮、排出等過程。該機為雙作用壓縮機，即活塞向上向下運動均有空氣吸入、壓縮和排出。

2、螺桿式空氣壓縮機

螺桿式空氣壓縮機由螺桿機頭、電動機、油氣分離桶、冷卻系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、安全閥及控制系統(tǒng)等組成。整機裝在1個箱體內(nèi)，自成一體，直接放在平整的水泥地面上即可，無需用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。螺桿機頭是1種雙軸容積式回轉(zhuǎn)型壓縮機頭。1對高精密度主(陽)、副(陰)轉(zhuǎn)子水平且平行地裝于機殼內(nèi)部，主(陽)轉(zhuǎn)子有5個齒，而副（陰）轉(zhuǎn)子有6個齒。主轉(zhuǎn)子直徑大，副轉(zhuǎn)子直徑小。齒形成螺旋狀，兩者相互嚙合。主副轉(zhuǎn)子兩端分別由軸承支承定位。工作時電動機通過連軸器(或皮帶)直接帶主轉(zhuǎn)子，由于2轉(zhuǎn)子相互嚙合，主轉(zhuǎn)子直接帶動副轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)。冷卻液由壓縮機機殼下部的噴嘴直接噴入轉(zhuǎn)子嚙合部分，并與空氣混合，帶走因壓縮而產(chǎn)生的熱量，達到冷卻效果。同時形成液膜，防止轉(zhuǎn)子間金屬與金屬直接接觸及封閉轉(zhuǎn)子間和機殼間的間隙。噴入的冷卻液亦可減少高速壓縮所產(chǎn)生的噪音。

螺桿式空壓機的主要部件為螺桿機頭、油氣分離桶。螺桿機頭通過吸氣過濾器和進氣控制閥吸氣，同時油注入空氣壓縮室，對機頭進行冷卻、密封以及對螺桿及軸承進行潤滑，壓縮室產(chǎn)生壓縮空氣。壓縮后生成的油氣混合氣體排放到油氣分離桶內(nèi)，由于機械離心力和重力的作用，絕大多數(shù)的油從油氣混合體中分離出來?？諝饨?jīng)過由硅酸硼玻璃纖維做成的油氣分離筒芯，幾乎所有的油霧都被分離出來。從油氣分離筒芯分離出來的油通過回油管回到螺桿機頭內(nèi)。在回油管上裝有油過濾器，回油經(jīng)過油過濾器過濾后，潔凈的油才流回至螺桿機頭內(nèi)。當油被分離出來后，壓縮空氣經(jīng)過小壓力控制閥離開油氣筒進入后冷卻器。后冷卻器把壓縮空氣冷卻后排到貯氣罐供各用氣單位使用。冷凝出來的水集中在貯氣罐內(nèi)，通過自動排水器或手動排出。

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三、螺桿空壓機和活塞空壓機的優(yōu)缺點

1、功能方面的比較

（一）、力平衡方面

單螺桿壓縮機：螺桿承受的徑向和軸向氣體力可以自動平衡，星輪齒承受氣體力，要求星輪齒具有足夠的強度和剛度。雙螺桿壓縮機：螺桿轉(zhuǎn)子承受較大的徑向和軸向氣體力，要求螺桿具有足夠的強度和剛度。

（二）、制造成本方面

單螺桿壓縮機：螺桿和星輪軸承可選用普通軸承，制造成本較低。雙螺桿壓縮機：由于兩螺桿轉(zhuǎn)子負荷比較大，要求選用精度較高的軸承，制造成本較高。

（三）、可靠性和運行成本方面

單螺桿壓縮機：單螺桿壓縮機的星輪是易損部件，除對星輪材料有較高要求外，星輪還需定期更換，運行成本則高。雙螺桿壓縮機：雙螺桿壓縮機中沒有易損件，無故障運行時間可達 4 ～ 8 萬小時，則運行成本低。

（四）、效率方面

在新機狀態(tài)下，單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機的效率基本相同。隨著運行時間增加，單螺桿壓縮機的星輪磨損將導致氣量減少和效率降低。

（五）、噪音和振動方面

單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機的噪音和振動基本相同。

（六）、加工設備方面

單螺桿壓縮機：沒有成熟的專用加工設備，進而導致產(chǎn)品的性能不是很穩(wěn)定。雙螺桿壓縮機：已有成熟的螺桿專用銑床和磨床，可確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定。

（七）、操作和維護方面

單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機的日常操作和維護基本相同。

（八）、適用性方面

單螺桿壓縮機：適合用于高排氣壓力的場合，如高壓空氣壓縮機、制冷壓縮機和天然氣壓縮機等。 由于受到轉(zhuǎn)子剛度和軸承負荷等方面的限制，雙螺桿壓縮機只能適用于中、低壓范圍，如動力用空氣壓縮機、制冷壓縮機和低壓天然氣壓縮機等，排氣壓力一般不能超過4.5MPa 。

2、性能上

（一）、技術(shù)上

單螺桿空壓機沒有雙螺桿成熟，沒有相關(guān)行業(yè)標準和國家標準，機器出了故障解釋權(quán)歸空壓機生產(chǎn)廠家，雙螺桿空壓機必須符合國家標準和行業(yè)標準GB8542，TB/T6430。 單螺桿空壓機通過單螺桿與兩個星輪嚙合壓縮空氣，三者直接接觸，導致星輪與轉(zhuǎn)子之間的磨擦較嚴重，（單螺桿星輪的材料是樹脂材料因此在星輪與螺桿嚙合運行時易磨損，樹脂沫混入主機的油里易出現(xiàn)空壓機高溫、停機）使用時間不長，機頭內(nèi)泄大，排氣量降低。雙螺桿通過陽陰轉(zhuǎn)子嚙合，兩轉(zhuǎn)子之間有油膜而不直接接觸，磨擦小，排氣量不隨時間變化而變化。

（二）、 電機上

單螺桿空壓機的主電機為普通電機，雙螺桿主電機為節(jié)能電機，故單螺桿電機軸承磨損嚴重，增加運行成本。 目前國際一線品牌的空壓機，都做的是雙螺桿空壓機，如瑞典的阿特拉斯、日本的神鋼、美國英格索蘭、等都未采用單螺桿空壓機。

（三）、維護成本上

單螺桿空壓機雖然采購成本比較低，星輪與轉(zhuǎn)子之間的磨擦較嚴重，需要換星輪，維修費用、運行成本就自然會很高，否則排氣量回損失嚴重達不到指定要求。 雙螺桿空壓機暫時購買成本雖然問題偏高，但是有極高的機械可靠性、運行平穩(wěn)、適用性強，這樣后期的維護成本就很低，故障率低，也不會影響生產(chǎn)。