制冷螺杆机新秀鲍斯 冷博会上崭露头角

 国内外现状及发展趋势

　　蜗杆（单螺杆）压缩机是蜗杆传动在非动力传动中的一个绝妙应用，其啮合副由一个顶圆为柱状的环面蜗杆（螺杆）和对称布置于蜗杆两侧的两个同尺寸蜗轮（星轮）组成。啮合副的型面通常采用直廓环面蜗杆副或锥面包络蜗杆副（以前一种形式居多）。通常蜗杆的头数为6，星轮的齿数为11，齿数比i=1.83333.为了获得最大的基元容积，齿形角α=0，左右齿的母线（面）为两个垂直于蜗杆轴线的平行线（面），其间的距离既是生成圆的直径也是中分面内蜗轮的齿宽；蜗杆螺槽既宽又深，螺槽深度约为星轮顶圆的0.4倍；蜗轮的生成圆较小，其直径db远小于蜗杆的工作长度Lw（Lw/db≈5），而传统蜗杆传动的对应值小于1；同时，为了减小螺距等加工误差的影响，星轮常采用工程塑料等轻质材料，通常其厚度只有几毫米或十几毫米。

    工作时，两个星轮的轮齿一一嵌入蜗杆螺槽，与机壳一起将螺槽分成上下两个封闭的空间，每个齿从进入螺槽到退出螺槽，完成一个吸气，压缩和排气过程。由于结构的特点，该传动除摩擦力矩外，蜗杆的径向和轴向受力平衡，星轮运动方向不受力，因此，该传动对啮合副的要求不是承载能力而是气密性。除以上特点外，蜗杆压缩机还有运动部件少，无余隙容积，容积效率高，噪声低，排气温度低等无可比拟的优点而成为新一代压缩机的代表。由于速比和几何参数的特殊性，蜗杆压缩机啮合副的参数设计，几何参数计算，型面分析等等都与一般的动力传动蜗杆副有较大区别。我国目前尚未掌握该种压缩机的设计，制造技术，如何掌握和提高啮合副的设计，制造及装配技术成了制约其发展的瓶颈。

　　1960年法国B.Zimmern将蜗杆传动应用于压缩机领域，提出单螺杆压缩机的设想并获得专利，两年后制出第一台空压机样机，70年代中期荷兰和英国的两公司将此机种扩展到制冷领域，80年代出现喷水空压机和喷液制冷机。目前国际上掌握蜗杆压缩机生产技术的仅有日，美，英，法及荷兰等国家的约10余家公司；其设计，制造技术已达到相当成熟的阶段，产品广泛应用于气体压缩，制冷，热泵及工艺流程等领域，且开发出了系列产品，实现了规模化生产，产品的免维护时间达到了数万甚至近十万小时。由于我国目前尚未完全掌握蜗杆压缩机的设计及制造技术，国外对我国进行严格的技术保密；尽管国内已有部分国外压缩机企业的独资或合资企业，但其核心产品仍是在境外生产，装配的，国内仅生产设备的辅机等。

　　国内1975年开始跟踪该项技术并开发单螺杆压缩机，陆续有多家企业试图研制蜗杆压缩机，但都因产品质量长期无法过关而又纷纷下马。产品质量不能满足用户要求的主要原因是难以制造出质量合格的蜗杆和星轮，星轮齿存在装配干涉，星轮齿磨损太快寿命太短等。尽管压缩机行业进行了种种努力，理论上也进行了一些研究，但长期未取得啮合副加工的实质性突破。