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開山空壓機改變傳統(tǒng)，實現(xiàn)完美的空壓機構(gòu)造
為了降低生產(chǎn)成本，采用較少的轉(zhuǎn)子規(guī)格覆蓋盡可能寬廣的機器型譜，多數(shù)機頭制造商，甚至一些品牌的公版機頭供應商都給每一款機頭規(guī)劃了很寬的使用范圍，或通過皮帶變速或通過內(nèi)置齒輪副變速。稍有機頭設計經(jīng)驗的專業(yè)人士都知道，任何一款機頭都是針對一特定的技術(shù)條件設計的。例如：
噴油量是影響機器性能的一個重要參數(shù)，噴油量僅僅取決于機頭內(nèi)噴油孔口的通徑和油分罐內(nèi)壓，與機頭轉(zhuǎn)速或機頭排氣量無關(guān)。在特定設計條件下，即一定的機頭轉(zhuǎn)速或機頭排氣量下，油氣混合呈比例。偏離特定設計條件，拉高轉(zhuǎn)速，機頭排氣量有顯著上升，但由于噴油量與轉(zhuǎn)速無關(guān)，所以油氣混合比例會嚴重偏離值，導致機器效率和可靠性降低，積碳傾向加大。
排氣孔口是針對特定的排氣壓力設計的，當壓力達到排氣壓力時，工作容積與排氣孔口接通開始排氣過程；如果機器排氣壓力偏離機頭設計壓力，既機頭內(nèi)外壓比不一致時，機頭必然是在過壓縮或欠壓縮狀態(tài)下工作，排氣孔口處發(fā)生喘振，導致機器效率降低，噪音和振動加大，縮短軸承壽命。目前市面上的公版機頭都是針對0.7~0.8MPa排氣壓力設計的，用于1MPa排氣壓力的機器已經(jīng)屬于嚴重偏離設計條件。
壓縮過程指數(shù)是一個較深層次的設計參數(shù)，也是一個嚴重影響機器效率的重要參數(shù)。它表征壓縮過程中油氣之間熱交換的完善程度，由于油氣之間的熱交換需要時間，所以機頭轉(zhuǎn)速越低，壓縮過程中油氣之間的熱交換越及時、越完善，壓縮過程越接近工程熱力學追求的理想的等溫壓縮過程。油氣之間及時的熱交換可以保證壓縮過程中溫度平穩(wěn)上升，并且始終低于限定值。過度拉高機頭轉(zhuǎn)速，油氣之間的熱交換呈滯后狀態(tài)，不僅壓縮過程指數(shù)嚴重偏高，造成耗能增大，所造成的瞬時高溫會還會加劇潤滑油積碳。
滾動軸承的工作期限是以特定運轉(zhuǎn)條件下的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)表征的。在旋轉(zhuǎn)圈數(shù)一定的條件下，機頭轉(zhuǎn)速越高，就意味著按時間計算的軸承壽命越短。機頭軸承選型是按照公認的設計規(guī)范確定軸承壽命的，拉高機頭轉(zhuǎn)速就意味著縮短軸承壽命。其次排氣壓力嚴重影響軸承負荷，計算軸承壽命的基礎是按照特定的排氣壓力，如0.7~0.8MPa，如果將同一款機頭用于較高排氣壓力，軸承壽命將明顯縮短。
從潤滑角度考慮，通過內(nèi)置齒輪副變速的機頭存在嚴重的設計缺陷。
其一，變速齒輪副借助很小的接觸面，傳遞很大的功率，對潤滑系統(tǒng)和潤滑油的要求較高。螺桿壓縮機的潤滑油中混合有大量的粉塵、銹蝕物和水份，油過濾器的精度一般在15微米到20微米，遠遠滿足不了齒輪潤滑的需要。針對螺桿壓縮機油的許多添加劑并不適合齒輪潤滑的需要。
其二，機器卸載時，滿足機頭潤滑所需的壓力僅需0.2~0.3MPa，機器的空載功率明顯低于加載功率。而齒輪潤滑所需壓力一般在0.4MPa以上，對于通過內(nèi)置齒輪副變速的機頭，機器卸載時的油分罐內(nèi)壓必須維持在0.4~0.6MPa，所以機器的空載功率較高，顯著影響運行費用。
其三，機器啟動過程中，油分罐內(nèi)壓的建立需要較長時間，對于通過內(nèi)置齒輪副增速的機頭，瞬間就提高到較高轉(zhuǎn)速，所以在啟動過程中齒輪副是在基本沒有油壓或者說沒有潤滑的條件下高速運轉(zhuǎn)，齒輪承受著較大磨損。
實踐與上述分析十分吻合，含內(nèi)置變速齒輪的機頭普遍存在噪音高、齒輪壽命短、空載電流大的現(xiàn)象。
對于內(nèi)置齒輪副變速的機頭，從潤滑的角度看，宜采用常開型進氣控制閥，以便快速建立齒輪潤滑所需壓力，但常開型進氣控制閥所造成的電流沖擊將嚴重縮短電動機壽命。
噴油螺桿壓縮機之所以能夠成為市場主流機種，根本原因就在于它的噴油內(nèi)冷技術(shù)。油的密封作用、油較大的比熱和油霧強烈迅速的換熱效果，使得螺桿壓縮機成為可靠高效的機型，充分發(fā)揮噴油內(nèi)冷技術(shù)的優(yōu)勢本應是螺桿壓縮機的主要發(fā)展方向，但是商業(yè)目的促使機頭向高轉(zhuǎn)速發(fā)展，嚴重消弱了噴油內(nèi)冷的技術(shù)優(yōu)勢。低速才是強化噴油螺桿壓縮機技術(shù)優(yōu)勢的正確方向。在常用排氣壓力范圍內(nèi)，采用兩級壓縮的螺桿壓縮機在節(jié)能、壽命和可靠性方面不如低轉(zhuǎn)速的單級壓縮螺桿壓縮機。原因是兩級壓縮的螺桿壓縮機內(nèi)部一般含傳動齒輪，內(nèi)置齒輪必然存在潤滑難題。其次，內(nèi)泄露間隙增大30%，導致熱效率減低；軸承數(shù)量增加一倍，加上齒輪傳動效率，機械損耗加大。由于兩級壓縮的螺桿壓縮機并不存在真正意義上的級間冷卻，所以節(jié)能之說僅僅屬商業(yè)炒作。
綜上所述，機頭的工作范圍是十分狹小的，節(jié)能高效的螺桿壓縮機必須使用與運行條件完全匹配的機頭。如果一款機頭用于多個規(guī)格的機器，既不同排氣壓力和排氣量的機器使用同一款機頭，機器往往是低效率的，用戶將承受高昂的運行費用。在陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不能等于電機轉(zhuǎn)速的情況下，選擇皮帶變速比選擇內(nèi)置齒輪副變速更合適。高效率的私版機頭一般是按照用戶所在國的電制，把陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速設計成等于電機轉(zhuǎn)速。陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于電機轉(zhuǎn)速的設計方案是構(gòu)造節(jié)能高效螺桿壓縮機的必由之路。
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