单螺杆压缩机的新成就.pdf

新技术新产品 New Technology& k New Material
运行与应用CM
单螺杆压缩机的新成就
佛山市顺德区正力精密机械有限公司(东528305)査世樑
摘要】介绍了单螺杆缩机技术在主机与控制系统方面的新成就及单螺杆压缩机的缺点。
关键词】三接触线齿形长寿节能背压平衡
前言
来说少,技术进步慢,其潜在的优势尚末充分发掘
单螺杄压缩机因其优良的性能而被美国海军视为当
本文作者1982年进入压缩机行业后,研究解决了单
代最好的压缩机,是潜水艇用无油高压机的唯一选择。螺杆压缩机高精度专用机床、星轮加工技术及其刀具等
国外不少厂家将它作为21世纪的战略产品。然而它毕关键技术,掌握了生产高水平单螺杆压缩机的基础技
竟是个比双螺杆床缩机晚问世的新型、年轻产品,需要
术,为生产其有国际先进水平的产品奠定了基础。此后
成长和成熟时间:由于它的啮合刷为空间啮合,与双螺在寻求资金与合作伙伴的过程中,比各国早10年左右
杆的半面啮合相比,在啮合理论与加工技术方面都比较发现的有三条接触线的新齿廓,将星轮寿命提高6倍
困难;国外単螺杆压缩机的生产厂家比双螺杆少得多,
促进了单螺杄压缩机的技术进步;所发明的节能、长寿
因此对单螺杄压缩机的基础研究和加工技术的研究相对单螺杆大缩机不仅可以进步延长星轮寿命,而且可以
p=G(
的设计非常成功,完全滤掉5Hz以下的频率,使系统的
运算速度大大提高
?n
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由上述得到的二阶IHR数字滤波器的系统函数可得
02
所设计的数字滤波器的二阶差分方程为:
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(n)=(0.991x(n
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在长治钢铁(集团)有限公可六高炉风机实时监测6何泳.旋转机械运行状态计算机实时监测与诊断系统的
与诊断系统的滤波模块中,根据上述公式编写了滤波程
开发[D]:[硕士论文].西安:西安建筑科技大学
序,对采集的数据进行运算。实践证明,该数字滤波器
收稿日期:2004/10/21)
万方数据
遡用蔽
2005年第1期61
运行与应用
新技术新产品 New Technology& k New Material
降低比功率,缩小压缩机的体积,为我国的单螺杄压缩
但是制作加工这种新齿形的滚刀却相当困难。迄今
机技术领先世界先进水平创造了良好条件。近年来在提为止,正力精工是世界上唯一掌握了这种滚刀制作技术
高整机控制系統的可靠性方面又有突破,并且拥有完全的企业。采用滚切工艺能用道工序完成星轮齿形的加
自主的知识产权。
工,而国外则需用两道工序才能完成这种齿面的加工。
此后按此方法设计的高精度专用机床、星轮刀具、
我国在单螺压缩机的齿廓研究与加工技术方面都
工艺装备等,在投入生产使用时都相当顺利,所生产的居世界领先水平。
产品也都达到了预期要求。其重要原因在于基础研究深
节能长寿单螺杄压缩机
入。例如,通过基础研究掌握了切削刀具受力的变化规
单螺杆压缩机在齿形正确、加工精度高的条件下
律后,作出了专机必须设有阻尼装置的结论,否则螺杆
塨杆、星轮齿面间的接触应力接近零。出于零应力的原
的精度差甚齿面会出现因刀具偏摆而产生的台阶,从
因,喷油单螺杄空压机的螺杆与星轮齿面间有一层油
而保证了产品的高精度。加装阻尼装置后,消除了多年
膜,即在正常工作时螺杆与星轮齿面间不相互接触,星
未能解决的台阶问题,产品质量有了明显的提高。
轮是“水不磨损的”、星轮的运转所需的动力也很小
二、新齿形及其刀具
进步的研究发现,在其他参数不变的条件下,加人星
传统理论认为星轮齿面是螺朴齿面的包络面,它们轮直径可以降低比功率,可以延长星轮寿命,在排气量
之间有两条接触线,星轮的加工要用滚切工艺。滚刀的
相同的情况下,压缩机的体积可以减小。基于此,作者
月刃分布在螺杆的齿面上,山于螺杆的齿槽又深又窄,在10多年前就提出了大直径星轮的理论,但是用传统
螺旋角的变化大。在这样的螺旋槽内磨变前角的长刀的方法星轮直径的増大有限,而且是以降低星轮托架的
刃是件极困难的工作。因此星轮滚刀是我国多年末能解刚度为代价。将传统的等宽齿(星轮两侧母线到其回转
決的技术难题。当1用假想的滚刀模拟星轮的滚切过程时中心的距离相等)改为非等宽齿则可以在増大星轮托架
发现,包络面的最终成形是在滚刀的喉部(对应于螺村刚度的条件下増大星轮直径。以采用非等宽齿技术为主
齿槽最深的部位)完成,滚刀的两端不起作用,因此滚的产品称为节能长寿单螺杆压缩机,并已经获得了中
刀的两端可以不要。截去两端后的短滚刀显然要比长滚国、美国和英国的发明专利授权证书(中国专利号:れ
刀容易制作,然后将短滚刀剖开成左右两半,令原在窄
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槽深部的刀刃敞现在剖开的端面上,以使精密磨削。利
节能长寿单螺杄压缩机的研制与产业化工作得到了
用螺杆有6个齿槽的条件,使每个刀仅有16的长度,
国家科技创新基金的支持。经“国家压缩机制冷设备质
以减小滚削力,让滚切过程平稳。刀刃长度的减短,导
量隘督檢验中心”测定OCHD3.27型产品的性能与国际
致前角的变化量相应减少,因此可以采用不变的前角,
先进水平相比,其比功率低0.5kW/(m3?min1),容积
大幅度降低了力磨难度。同时采用在左右两半滚刀间加
效率提高5%,远优于合同规定。某省?家企业试用了
垫片的方法使滚刀可以多次重磨,以延长滚刀的寿命。
台OCHD20/7型主机,与原用主机相比,不仅寿命长
这种组合式滚刀填补了国内空白
噪声低而且轴功率下降了20kW,出于该机每天24h运
为了尽可能地减少星轮的滚切余量,研究星轮毛坯
转,每年可节电近10万kW?h。因此,该企业一次订购
的形状时发现:星轮齿面上与包络面邻近的“无用”齿
了10余台长寿节能单螺杆圧缩机,邻近的企业闻讯后
面也能参与工作,把这部分齿面称作特形面。特形面与
纷纷购买。
螺杆间也有·条接触线,因此,齿面上共有三条接触
然而,大排量的产品在推广上却困难重重。实际上
线。三接触线的新齿形能提高合副的密封性,能提高
国外生产排量为40m3/min(螺杆直径345m或9350
啮合副寿命6倍以上。特形面对装配误差的敏感性低。
m)和80m3/min(2个螺杆串联安装)的单螺杆空调机
这种齿形发现大约10年后,做了公开报道,引起了学
已有20年左右的历史,其可靠性早已得到了广泛的认
术界的强烈关注,国内著名的齿廓专家纷纷来访、交
同。尽管如此,不少双螺杆压缩机销售商认为:单