【壓縮機網】對于壓縮空氣系統中的空壓機設備來說，它們不生產空氣，只是空氣的搬運工。空壓機設備通過消耗能量把壓力勢能低的空氣搬運到壓力勢能高的壓縮空氣，同時產生熱量，這就是空壓機主機的作用。在當今，絕大部分空壓機設備都是雙螺桿空壓機。因此，對于壓縮空氣系統與設備的從業者來說，了解雙螺桿空壓機主機的基本知識是十分必要的。
“雙螺桿空壓機主機基本知識”是上善氣體工作室教學課程《壓縮空氣技術與應用指南》中的一個章節，通過學習和了解“雙螺桿空壓機主機基本知識”，無論是設計、制造、銷售還是服務，都有非常大的幫助。同時，也可以作為更全面了解螺桿空壓機的教材。
本文將分章節（雙螺桿壓縮機主機簡介、雙螺桿壓縮機主機熱力學計算、雙螺桿壓縮機主機性能闡述、雙螺桿壓縮機主機影響因數），采用通俗易懂的方式，讓大部分壓縮空氣系統與設備的從業者能真正了解雙螺桿壓縮機主機基本知識。為了行文方便，本文將把雙螺桿壓縮機主機簡稱為螺桿壓縮機主機或主機。
一、雙螺桿壓縮機主機簡介
1.1螺桿空壓機發展歷史
1934年，瑞典皇家理工學院的Alf Lysholm教授是第一個設計出螺桿空壓機及其轉子齒型的人。
1946年，英國James Howden公司，第一個從瑞典SRM公司獲得了生產螺桿式空壓機的許可證。隨后，歐洲、美國和日本的多家公司也陸續從瑞典SRM公司獲得了這種許可證，從事螺桿式空壓機的生產和銷售。
1957年，噴油螺桿式空壓機面世，才進一步改進了之前螺桿式空壓機的缺點，因此得到廣泛的應用。
1961年，研制成功噴油螺桿制冷壓縮機和螺桿工藝壓縮機。
之后至今，通過對轉子型線的不斷改進和專用轉子加工設備的成功開發，螺桿式空壓機的優越性能得到了不斷的發揮，現已成為空壓機最主要的機型。世界上較著名的螺桿空壓機品牌有：
阿特拉斯·科普柯(Atlas Copco)-（瑞典），阿特拉斯·科普柯集團成立于1873年，總部位于瑞典斯德哥爾摩，世界五百強企業，員工四萬余名，遍布86個國家，長期位于湯姆遜魯托斯全球創新100強公司之列，是以創新著稱的全球壓縮機技術的領導者；是全球最大壓縮機供應商，產業覆蓋整個空氣動力系統。中國工廠位于江蘇省無錫市。阿特拉斯·科普柯一直致力于螺桿空壓機主機研發和生產，成為世界上螺桿空壓機主機研發和生產最大的供應商，由于其產品鏈齊全，產品各項均衡是最大的優點，市場占有率最高。
凱撒（KAESER）-（德國），KAESER KOMPRESSOREN為家族企業，是壓縮空氣產品和服務的世界領先制造商和供應商之一。Kaeser在1919年成立時是一家機械加工廠，目前在德國已擁有兩座制造工廠。公司在世界各地的員工約為6000人，公司在德國科堡（巴伐利亞州北部）和格拉（圖林根州）生產其產品。產品以杰出的可靠性、能量效率、成本效率和易于維護為特征，所有這些特征幫助Kaeser成就了其領先地位。中國成立凱撒空壓機（上海）有限公司，位于上海市莘莊工業區。凱撒螺桿機堪稱空壓機的“勞斯萊斯”，屬于不是想買就能買得到的產品。
英格索蘭(Ingersoll Rand)-（美國），公司成立于1871年，全球多元化產業領導者，跨國集團品牌，世界著名品牌，為全球五百強企業之一。其氣動工具系統全球領先，旗下品牌有Club Car、英格索蘭(Ingersoll Rand)、冷王(Thermo King)和特靈(Trane)，紐交所上市公司，公司總部位于美國北卡羅來納州戴維森。中國工廠位于江蘇省蘇州市吳江區。通過收購多家主機廠，英格索蘭擁有豐富的螺桿空壓機產品組合。
壽力(Sullair)-（美國），1965年成立于美國印第安納州密歇根市，全球知名壓縮機企業之一，其產品主要覆蓋軍工、紡織、醫藥等行業，其移動螺桿空壓機具備較高市場競爭力，2017年空壓機業務被日本日立全資收購。中國工廠位于江蘇省蘇州市。壽力螺桿空壓機主機以皮實耐用聞名，注重機器可靠性。
昆西（Quincy）-（美國），從1920年開始就一直致力于壓縮空氣技術創新，專業制造并銷售比較高品質的空氣壓縮機及真空泵。產品廣泛應用于全球制造業、醫療和氣候控制系統，及任何需要使用安全可靠氣源的產業。主機轉子由昆西公司獨立精心設計制造，采用超大直徑的轉子，機械有較高可靠性和耐久性。昆西螺桿機主要在一些行業滲透率比較高，特別是注重固定資產保值的行業。
GD（美國），GD全名為GardnerDenver，是美國上市公司，成立于1859年，被福布斯評為“最健康的公司之一”，是全球1000強。它的大型噴油螺桿機市場占有量很不錯。2020年與英格索蘭工業集團合并。大型螺桿主機非常強勁，許多國內空壓機企業大型螺桿機最初都是進口該品牌主機。
格素（Geso systems）-（英國），1871年成立于英國倫敦，主要產業為軍工產品、電子產品、空氣系統產品，該集團由英國馬可尼與英國BAC氣體公司合并于英國BAE公司。中國工廠設在上海市金山區。格素在國內普通市場不多見，主要應用在節能螺桿壓縮機技術、真空應用技術、空氣動力研發，空氣分離技術、制氫技術新能源應用等系統工程領域。在歐洲和英聯邦國家較多見。
康普艾(Compair)-（英國），公司總部位于英國雷迪奇的康普艾（英國）有限公司是康普艾公司的全球總部。其滑片式壓縮機（Hydrovane）世界聞名。工廠位于上海市松江區。康普艾經歷多次并購，目前是英格索蘭旗下品牌之一。
神鋼（KOBELCO）-（日本），該公司在1905年創立于日本神戶市，世界五百強企業之一，是日本第三大鋼鐵聯合企業，以鋼鐵制造業、鍛造起家，是一家以鋼鐵、機械、工程、房地產等多個領域。其無油壓縮機享譽行業，中國工廠在上海市嘉定工業區。
日立（HITACHI）-（日本），日立壓縮機工廠位于日本國土浦市，工廠成立于1927年，集“工程技術能力”“物件的生產制作能力”以及“現場能力”于一體。其無油空壓機從活塞-螺桿-離心，在全世界都被認可。日立空壓機就像其他日立產品一樣，已經成為引領日本以及世界的壓縮機制造商。2003年南京日立產機有限公司正式在中國生產螺桿空壓機。
中國的螺桿空壓機發展晚一點，60年代中期開始由國家規劃，空壓機國企開始仿制；80年代開始研制，國有企業為主；90年代，外資、合資登臺；2000年后，空壓機民企開始崛起，螺桿式空壓機的各種新技術不斷出現，加工精度不斷提高，而且輔助設備也日趨完善。特別是螺桿主機國產化和自主研發生產，帶動了中國螺桿空壓機產量已經位居全球第一。
1.2螺桿空壓主機工作原理
螺桿空壓主機工作分四個步驟:
吸氣過程：電機驅動陽轉子，陰陽轉子的齒溝空間在轉至進氣端壁開口時，其空間大，外界的空氣充滿其中；當轉子的進氣側端面轉離了殼之進氣口時，在齒溝間的空氣被封閉在陰陽轉子與機殼之間，完成吸氣過程。見圖3-A
壓縮過程：在吸氣結束時，陰陽轉子齒峰與機殼形成的封閉容積隨著轉子角度的變化而減少，并按螺旋狀移動，此為“壓縮過程”。見圖3-B
壓縮氣體噴油過程：在輸送過程中，容積不斷減少，氣體不斷被壓縮，壓力提高，溫度升高，同時，因氣壓差而變成霧狀的潤滑被噴入壓縮腔，從而達到壓縮、降低溫度密封和潤滑的作用。見圖3-C
排氣過程：當轉子之封閉齒峰旋轉到與機殼排氣口相遇時，被壓縮的空氣開始排放，直到齒峰與齒溝的吻合面移至排氣端面，此時齒溝空間為零，即完成排氣過程。見圖3-D
1.3螺桿空壓機主機結構
主機是螺桿式空氣壓縮機的心臟部件，由陰、陽轉子、機殼、軸承和吸、排氣端蓋等零部件組成，其性能直接影響整機運行的經濟性及壽命。
1.4螺桿空壓機主機要求
①設計先進成熟，加工精度高；
②噪音低，剛性好；
③轉速合理，效率高，排氣量穩定；
④軸承選用好，精度高，壽命長。
1.5螺桿空壓機主機型線
螺桿空壓機主機中，最關鍵的是一對相互嚙合的轉子，轉子的齒面與轉子軸線垂直面的截交線稱為轉子型線。如圖5中1、2。
1.5.1螺桿空壓機主機型線發展
第一代轉子型線：對稱圓弧型線，誕生于1930年左右。
優點：易設計、制造和測量。
缺點：泄露三角區面積大。
第二代轉子型線：以點、直線、擺線等組成齒曲線不對稱型線。產生于1960年左右。
優點：泄露三角區面積只有之前的1/10。
要求：設計、制造和測量難度加大。
第三代轉子型線：采用圓弧、橢圓、拋物線等曲線不對稱型線。上世紀90年代開始流行至今。
優點：轉子齒面由“線”密封改變成“面”密封；明顯提高密封效果，容易形成油膜和減少齒面磨損。
要求：設計、制造和測量更加精細。
幾種第三代螺桿線型簡介：
1.5.2螺桿空壓機主機型線四大要素
（1）接觸線：陰陽轉子嚙合時，兩個轉子齒面相互接觸而形成的空間曲線。（見圖8-10）
要求：連續，封閉，越短越好。
（2）泄露三角型：轉子接觸線的頂點通常不能達到陰陽轉子氣缸孔的交線，在接觸線的頂點和機殼的轉子氣缸孔之間的空間曲邊三角形。（見圖8-5）
要求：越小越好
若嚙合線頂點的位置距離陰陽轉子齒頂圓的交點W越遠，則說明泄露三角形面積越大。
（3）封閉容積：如果在齒間容積開始擴大時，不能立即開始吸氣，就會產生吸氣封閉容積（見10-3）
要求：越小越好
（4）齒間面積：齒間容積在轉子端面上的投影（見圖10陰影6和9）
要求：面積越大，容積越大。圖11為各種型線面積利用率Cn：
1.5.3螺桿空壓機主機轉子型線設計原則
①應滿足嚙合定律的共軛型線；②應形成長度較短的連續接觸線；③應形成較小面積的泄露三角形；④應使封閉容積較小，否則功耗增加，效率降低，噪音增大；⑤應使齒間面積盡量大，大的齒間面積使泄露份額相對變小，提高效率；⑥重量輕，剛性好；⑦具有良好的工藝性；⑧便于加工制造。
線型設計要求：①軸向氣密性和橫向氣密性高；②接觸線長度盡量短；③面積利用系數大；④減少和避免漏氣三角形；⑤重量輕，剛性好；⑥良好的工藝性。
1.6螺桿空壓機主機加工
螺桿空壓機主機加工主要分轉子加工和機殼加工：
（1）轉子除了需要加工軸承位和驅動軸外，最核心的就是加工型線，通常需要專用銑床和銑刀粗加工成形，再用五軸聯動轉子磨床將型線磨削出來，通過三坐標測量儀進行檢驗和配對。見圖12。
（2）機殼通過鑄造成型，再用加工中心按圖紙要求加工。
1.7螺桿空壓機主機材料
機殼采用球墨鑄鐵QT500,具有強力學性能，抗拉強度大，塑性和韌度高。耐磨性和減震性好，缺口敏感性小，切削加工性能好等。
轉子采用45#鋼或40cr，它具有抗拉強度、屈服強度及淬透性高，表面淬火后可作負荷和及耐磨性較高等特性。
1.8螺桿空壓機主機受力分析
雙螺桿主機受力主要來自軸向和徑向。
軸向力：主要由氣體壓力產生(見圖16黃圈)；排氣端止推軸承來承受軸向力
Fa=Fgsd-Fgas+Fgaa-Fgea
徑向力：主要由氣體壓力和斜齒輪產生(見圖16藍圈)；
Fdr=Fgar+Fger
由圖17轉子受力我們可以知道：
陰、陽轉子的排氣端徑向力大于吸氣端徑向力，同時陰轉子的徑向力大于陽轉子的徑向力；陽轉子的軸向力大于陰轉子的軸向力，陽轉子的轉矩遠遠大于陰轉子的轉矩。
軸承要求：
考慮受力情況，各軸承壽命一致。主要采用SKF、FAG，也有用NSK。
1.9螺桿空壓機主機密封
螺桿空壓機主機密封主要由：排氣端（油封）+吸氣端機殼軸伸端（氣封）組成。
螺桿空壓機主機密封要求：
①必須是最有效、最可靠和長壽的；
②它是由帶反螺紋的油封C和二道不銹鋼制氣封B組成；
③這些油封和氣封與軸保持最小的間隙但不接觸，其密封效率和可靠性及壽命遠勝過一般的迷宮式密封或機械密封；
④在油封和氣封之間開有泄漏小孔E，保證萬一密封損壞時仍能提供絕對無油的壓縮空氣，見圖18。
<注：本文未完待續，更多精彩見下期！>
作者簡介
梁柳生，高級工程師，1990開始從事空壓機行業工作；有在國企、合資及外企工作經歷，其中22年在AC集團工作。先后從事過空壓機及后處理設備的產品設計、產品工藝、生產管理、產品質量跟蹤服務等及全國銷售總監，并有在歐洲學習和工作的經歷。2017年創辦上善氣體工作室，專業從事壓縮空氣系統研究，行業精益生產管理及銷售的培訓工作
國家標準JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
全國壓縮機標準化技術委員會委員
來源：本站原創
【壓縮機網】對于壓縮空氣系統中的空壓機設備來說，它們不生產空氣，只是空氣的搬運工。空壓機設備通過消耗能量把壓力勢能低的空氣搬運到壓力勢能高的壓縮空氣，同時產生熱量，這就是空壓機主機的作用。在當今，絕大部分空壓機設備都是雙螺桿空壓機。因此，對于壓縮空氣系統與設備的從業者來說，了解雙螺桿空壓機主機的基本知識是十分必要的。
“雙螺桿空壓機主機基本知識”是上善氣體工作室教學課程《壓縮空氣技術與應用指南》中的一個章節，通過學習和了解“雙螺桿空壓機主機基本知識”，無論是設計、制造、銷售還是服務，都有非常大的幫助。同時，也可以作為更全面了解螺桿空壓機的教材。
本文將分章節（雙螺桿壓縮機主機簡介、雙螺桿壓縮機主機熱力學計算、雙螺桿壓縮機主機性能闡述、雙螺桿壓縮機主機影響因數），采用通俗易懂的方式，讓大部分壓縮空氣系統與設備的從業者能真正了解雙螺桿壓縮機主機基本知識。為了行文方便，本文將把雙螺桿壓縮機主機簡稱為螺桿壓縮機主機或主機。
一、雙螺桿壓縮機主機簡介
1.1螺桿空壓機發展歷史
1934年，瑞典皇家理工學院的Alf Lysholm教授是第一個設計出螺桿空壓機及其轉子齒型的人。
1946年，英國James Howden公司，第一個從瑞典SRM公司獲得了生產螺桿式空壓機的許可證。隨后，歐洲、美國和日本的多家公司也陸續從瑞典SRM公司獲得了這種許可證，從事螺桿式空壓機的生產和銷售。
1957年，噴油螺桿式空壓機面世，才進一步改進了之前螺桿式空壓機的缺點，因此得到廣泛的應用。
1961年，研制成功噴油螺桿制冷壓縮機和螺桿工藝壓縮機。
之后至今，通過對轉子型線的不斷改進和專用轉子加工設備的成功開發，螺桿式空壓機的優越性能得到了不斷的發揮，現已成為空壓機最主要的機型。世界上較著名的螺桿空壓機品牌有：
阿特拉斯·科普柯(Atlas Copco)-（瑞典），阿特拉斯·科普柯集團成立于1873年，總部位于瑞典斯德哥爾摩，世界五百強企業，員工四萬余名，遍布86個國家，長期位于湯姆遜魯托斯全球創新100強公司之列，是以創新著稱的全球壓縮機技術的領導者；是全球最大壓縮機供應商，產業覆蓋整個空氣動力系統。中國工廠位于江蘇省無錫市。阿特拉斯·科普柯一直致力于螺桿空壓機主機研發和生產，成為世界上螺桿空壓機主機研發和生產最大的供應商，由于其產品鏈齊全，產品各項均衡是最大的優點，市場占有率最高。
凱撒（KAESER）-（德國），KAESER KOMPRESSOREN為家族企業，是壓縮空氣產品和服務的世界領先制造商和供應商之一。Kaeser在1919年成立時是一家機械加工廠，目前在德國已擁有兩座制造工廠。公司在世界各地的員工約為6000人，公司在德國科堡（巴伐利亞州北部）和格拉（圖林根州）生產其產品。產品以杰出的可靠性、能量效率、成本效率和易于維護為特征，所有這些特征幫助Kaeser成就了其領先地位。中國成立凱撒空壓機（上海）有限公司，位于上海市莘莊工業區。凱撒螺桿機堪稱空壓機的“勞斯萊斯”，屬于不是想買就能買得到的產品。
英格索蘭(Ingersoll Rand)-（美國），公司成立于1871年，全球多元化產業領導者，跨國集團品牌，世界著名品牌，為全球五百強企業之一。其氣動工具系統全球領先，旗下品牌有Club Car、英格索蘭(Ingersoll Rand)、冷王(Thermo King)和特靈(Trane)，紐交所上市公司，公司總部位于美國北卡羅來納州戴維森。中國工廠位于江蘇省蘇州市吳江區。通過收購多家主機廠，英格索蘭擁有豐富的螺桿空壓機產品組合。
壽力(Sullair)-（美國），1965年成立于美國印第安納州密歇根市，全球知名壓縮機企業之一，其產品主要覆蓋軍工、紡織、醫藥等行業，其移動螺桿空壓機具備較高市場競爭力，2017年空壓機業務被日本日立全資收購。中國工廠位于江蘇省蘇州市。壽力螺桿空壓機主機以皮實耐用聞名，注重機器可靠性。
昆西（Quincy）-（美國），從1920年開始就一直致力于壓縮空氣技術創新，專業制造并銷售比較高品質的空氣壓縮機及真空泵。產品廣泛應用于全球制造業、醫療和氣候控制系統，及任何需要使用安全可靠氣源的產業。主機轉子由昆西公司獨立精心設計制造，采用超大直徑的轉子，機械有較高可靠性和耐久性。昆西螺桿機主要在一些行業滲透率比較高，特別是注重固定資產保值的行業。
GD（美國），GD全名為GardnerDenver，是美國上市公司，成立于1859年，被福布斯評為“最健康的公司之一”，是全球1000強。它的大型噴油螺桿機市場占有量很不錯。2020年與英格索蘭工業集團合并。大型螺桿主機非常強勁，許多國內空壓機企業大型螺桿機最初都是進口該品牌主機。
格素（Geso systems）-（英國），1871年成立于英國倫敦，主要產業為軍工產品、電子產品、空氣系統產品，該集團由英國馬可尼與英國BAC氣體公司合并于英國BAE公司。中國工廠設在上海市金山區。格素在國內普通市場不多見，主要應用在節能螺桿壓縮機技術、真空應用技術、空氣動力研發，空氣分離技術、制氫技術新能源應用等系統工程領域。在歐洲和英聯邦國家較多見。
康普艾(Compair)-（英國），公司總部位于英國雷迪奇的康普艾（英國）有限公司是康普艾公司的全球總部。其滑片式壓縮機（Hydrovane）世界聞名。工廠位于上海市松江區。康普艾經歷多次并購，目前是英格索蘭旗下品牌之一。
神鋼（KOBELCO）-（日本），該公司在1905年創立于日本神戶市，世界五百強企業之一，是日本第三大鋼鐵聯合企業，以鋼鐵制造業、鍛造起家，是一家以鋼鐵、機械、工程、房地產等多個領域。其無油壓縮機享譽行業，中國工廠在上海市嘉定工業區。
日立（HITACHI）-（日本），日立壓縮機工廠位于日本國土浦市，工廠成立于1927年，集“工程技術能力”“物件的生產制作能力”以及“現場能力”于一體。其無油空壓機從活塞-螺桿-離心，在全世界都被認可。日立空壓機就像其他日立產品一樣，已經成為引領日本以及世界的壓縮機制造商。2003年南京日立產機有限公司正式在中國生產螺桿空壓機。
中國的螺桿空壓機發展晚一點，60年代中期開始由國家規劃，空壓機國企開始仿制；80年代開始研制，國有企業為主；90年代，外資、合資登臺；2000年后，空壓機民企開始崛起，螺桿式空壓機的各種新技術不斷出現，加工精度不斷提高，而且輔助設備也日趨完善。特別是螺桿主機國產化和自主研發生產，帶動了中國螺桿空壓機產量已經位居全球第一。
1.2螺桿空壓主機工作原理
螺桿空壓主機工作分四個步驟:
吸氣過程：電機驅動陽轉子，陰陽轉子的齒溝空間在轉至進氣端壁開口時，其空間大，外界的空氣充滿其中；當轉子的進氣側端面轉離了殼之進氣口時，在齒溝間的空氣被封閉在陰陽轉子與機殼之間，完成吸氣過程。見圖3-A
壓縮過程：在吸氣結束時，陰陽轉子齒峰與機殼形成的封閉容積隨著轉子角度的變化而減少，并按螺旋狀移動，此為“壓縮過程”。見圖3-B
壓縮氣體噴油過程：在輸送過程中，容積不斷減少，氣體不斷被壓縮，壓力提高，溫度升高，同時，因氣壓差而變成霧狀的潤滑被噴入壓縮腔，從而達到壓縮、降低溫度密封和潤滑的作用。見圖3-C
排氣過程：當轉子之封閉齒峰旋轉到與機殼排氣口相遇時，被壓縮的空氣開始排放，直到齒峰與齒溝的吻合面移至排氣端面，此時齒溝空間為零，即完成排氣過程。見圖3-D
1.3螺桿空壓機主機結構
主機是螺桿式空氣壓縮機的心臟部件，由陰、陽轉子、機殼、軸承和吸、排氣端蓋等零部件組成，其性能直接影響整機運行的經濟性及壽命。
1.4螺桿空壓機主機要求
①設計先進成熟，加工精度高；
②噪音低，剛性好；
③轉速合理，效率高，排氣量穩定；
④軸承選用好，精度高，壽命長。
1.5螺桿空壓機主機型線
螺桿空壓機主機中，最關鍵的是一對相互嚙合的轉子，轉子的齒面與轉子軸線垂直面的截交線稱為轉子型線。如圖5中1、2。
1.5.1螺桿空壓機主機型線發展
第一代轉子型線：對稱圓弧型線，誕生于1930年左右。
優點：易設計、制造和測量。
缺點：泄露三角區面積大。
第二代轉子型線：以點、直線、擺線等組成齒曲線不對稱型線。產生于1960年左右。
優點：泄露三角區面積只有之前的1/10。
要求：設計、制造和測量難度加大。
第三代轉子型線：采用圓弧、橢圓、拋物線等曲線不對稱型線。上世紀90年代開始流行至今。
優點：轉子齒面由“線”密封改變成“面”密封；明顯提高密封效果，容易形成油膜和減少齒面磨損。
要求：設計、制造和測量更加精細。
幾種第三代螺桿線型簡介：
1.5.2螺桿空壓機主機型線四大要素
（1）接觸線：陰陽轉子嚙合時，兩個轉子齒面相互接觸而形成的空間曲線。（見圖8-10）
要求：連續，封閉，越短越好。
（2）泄露三角型：轉子接觸線的頂點通常不能達到陰陽轉子氣缸孔的交線，在接觸線的頂點和機殼的轉子氣缸孔之間的空間曲邊三角形。（見圖8-5）
要求：越小越好
若嚙合線頂點的位置距離陰陽轉子齒頂圓的交點W越遠，則說明泄露三角形面積越大。
（3）封閉容積：如果在齒間容積開始擴大時，不能立即開始吸氣，就會產生吸氣封閉容積（見10-3）
要求：越小越好
（4）齒間面積：齒間容積在轉子端面上的投影（見圖10陰影6和9）
要求：面積越大，容積越大。圖11為各種型線面積利用率Cn：
1.5.3螺桿空壓機主機轉子型線設計原則
①應滿足嚙合定律的共軛型線；②應形成長度較短的連續接觸線；③應形成較小面積的泄露三角形；④應使封閉容積較小，否則功耗增加，效率降低，噪音增大；⑤應使齒間面積盡量大，大的齒間面積使泄露份額相對變小，提高效率；⑥重量輕，剛性好；⑦具有良好的工藝性；⑧便于加工制造。
線型設計要求：①軸向氣密性和橫向氣密性高；②接觸線長度盡量短；③面積利用系數大；④減少和避免漏氣三角形；⑤重量輕，剛性好；⑥良好的工藝性。
1.6螺桿空壓機主機加工
螺桿空壓機主機加工主要分轉子加工和機殼加工：
（1）轉子除了需要加工軸承位和驅動軸外，最核心的就是加工型線，通常需要專用銑床和銑刀粗加工成形，再用五軸聯動轉子磨床將型線磨削出來，通過三坐標測量儀進行檢驗和配對。見圖12。
（2）機殼通過鑄造成型，再用加工中心按圖紙要求加工。
1.7螺桿空壓機主機材料
機殼采用球墨鑄鐵QT500,具有強力學性能，抗拉強度大，塑性和韌度高。耐磨性和減震性好，缺口敏感性小，切削加工性能好等。
轉子采用45#鋼或40cr，它具有抗拉強度、屈服強度及淬透性高，表面淬火后可作負荷和及耐磨性較高等特性。
1.8螺桿空壓機主機受力分析
雙螺桿主機受力主要來自軸向和徑向。
軸向力：主要由氣體壓力產生(見圖16黃圈)；排氣端止推軸承來承受軸向力
Fa=Fgsd-Fgas+Fgaa-Fgea
徑向力：主要由氣體壓力和斜齒輪產生(見圖16藍圈)；
Fdr=Fgar+Fger
由圖17轉子受力我們可以知道：
陰、陽轉子的排氣端徑向力大于吸氣端徑向力，同時陰轉子的徑向力大于陽轉子的徑向力；陽轉子的軸向力大于陰轉子的軸向力，陽轉子的轉矩遠遠大于陰轉子的轉矩。
軸承要求：
考慮受力情況，各軸承壽命一致。主要采用SKF、FAG，也有用NSK。
1.9螺桿空壓機主機密封
螺桿空壓機主機密封主要由：排氣端（油封）+吸氣端機殼軸伸端（氣封）組成。
螺桿空壓機主機密封要求：
①必須是最有效、最可靠和長壽的；
②它是由帶反螺紋的油封C和二道不銹鋼制氣封B組成；
③這些油封和氣封與軸保持最小的間隙但不接觸，其密封效率和可靠性及壽命遠勝過一般的迷宮式密封或機械密封；
④在油封和氣封之間開有泄漏小孔E，保證萬一密封損壞時仍能提供絕對無油的壓縮空氣，見圖18。
<注：本文未完待續，更多精彩見下期！>
作者簡介
梁柳生，高級工程師，1990開始從事空壓機行業工作；有在國企、合資及外企工作經歷，其中22年在AC集團工作。先后從事過空壓機及后處理設備的產品設計、產品工藝、生產管理、產品質量跟蹤服務等及全國銷售總監，并有在歐洲學習和工作的經歷。2017年創辦上善氣體工作室，專業從事壓縮空氣系統研究，行業精益生產管理及銷售的培訓工作
國家標準JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
全國壓縮機標準化技術委員會委員
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