公元一九六九年法国的B.zimmern先生（辛麦恩）从发明了第一台高密封高效率的无油螺杆压缩机，这种先进的技术一经发掘就被用于军工制造和舰船配套。这使无油螺杆压缩机技术得到了快速而又成熟的发展。无油，却能正常压缩，这技术不是不是很牛？的确，这技术很牛。但所谓的“无油”，是指气体在压缩过程中不与油接触，而压缩机的轴承、同步齿轮等零部件，仍然需要润滑，只是这些润滑部件和压缩腔之间，采用了有效的轴封加以隔离。确保润滑油不进入压缩腔。无油压缩分类无油空压机是根据压缩空气是否含油来划分的，与之对应的是有油空压机或微油空压机。无油空压机根据压缩形式不同或主机结构不同区分，常见的几种无油空压机有：1.干式无油螺杆式空压机2.水润滑无油螺杆空压机3.无油活塞空压机4.无油涡旋空压机5.无油旋齿空压机6.离心式空压机其中，无油活塞已逐步淘汰，这种产品已越来越少，不再讨论。无油涡旋和无油旋齿以及离心式空压机后面有专门的章节单独讨论。本节，我和你只聊干式无油螺杆和水润滑无油螺杆空压机干式无油螺杆介绍干式无油螺杆主要是双螺杆压缩机，压缩腔内无润滑，仅在齿轮箱内有润滑油，可以说是干燥的。转子之间有间隙，不互相接触，具有同步齿轮结构，转子之间依靠同步齿轮传递扭矩和定位。进排气端阴阳转子都有轴封结构，将介质气体和润滑油隔开。转子的表面有特殊涂层，由于不接触，所以第一次压缩压力不是很高，要提高压力，采用二级压缩。压缩效果最好是等温压缩，实际没法做到等温压缩，所以在第一级压缩后有中间冷却器和疏水阀（降温，排水），第二级压缩后也有后部冷却器。第一级压缩的压力大概是根号2，然后此压力进入第二级压缩，二级压缩排出的压力达到系统要求，所以二级压缩比更高，工作环境更严苛，寿命相比一级较短。由于转速很高，机头内温度很高，所以机头外壳是采用的一次性消失模技术，用于降温。此机头外壳与转子是完全分开的。外壳一般由油冷却。水润滑无油介绍水润滑无油空压机一般是单螺杆空压机，其特点是用于润滑的介质是水，采用水基作为密封，完全无油，产出纯净无油的压缩空气。由于是往压缩腔内喷水，温度只有40-50度左右，恒温压缩，容积效率更高，比干式无油螺杆空压机效率提高15%。价格便宜。其缺点是，故障率高（星轮体易损件等）。为什么水润滑无油机一般都是单螺杆，而非双螺杆？其原因是单螺杆运行时螺杆和星轮片有速度差，单向压缩，空气容易压缩，转速偏低。双螺杆是同向挤压，需要高转速，并且水的润滑相比机油密度不够，压缩空气容易倒流。需要注意两点1.润滑部分是水，最好是纯净水。2.空气绝对不含油，但是含有水。水润滑无油机流程图：无油螺杆的应用在用气品质要求高的领域，如纺织、冶金、食品、化工、医药、石油和空分等各种需要纯净无油压缩空气的场所，无油螺杆压缩机能够提供优质的压缩气体满足各种需求，因此应用前景广阔。在食品制造及包装行业，采用喷油螺杆压缩机制备压缩气体时，生产过程经过多次高温氧化和冷凝乳化，压缩机中润滑油的性能已大幅度降低，且呈酸性，对后续设备不仅起不到润滑作用，反而会破坏正常润滑，使用无油螺杆压缩机可以避免失效的润滑油对设备的负面影响。在制药、生物工程中，压缩气体中含有细菌和噬菌体的污染是不容忽视的，无油螺杆压缩机提供的纯净压缩气体，可避免细菌和噬菌体在气体中滋生。在电镀行业，生产过程中存在镀层表面发花、烧焦、针孔、裂纹等问题，人们采用搅拌来解决此类问题，搅拌需要压缩空气的支持。在汽车喷涂行业，不纯的气体往往造成劣质的涂层。如果压缩空气中含有油，涂层表面出现一些分散或集中的小隆起，这些水泡一般在面漆下的某一涂层中产生，水泡是由于涂层下面有水汽或污物而产生的。此外，含油的压缩空气也有可能导致湿涂层表面出现点状分布的小坑洞，形成火山口状的矽坑，在坑底有时可见底材，俗称鱼眼。如今汽车喷涂行业已经开始应用无油螺杆压缩机，以制备用于喷涂的纯净气体，使得国产汽车的喷涂水平得到提高。在纺织行业，喷气织机需要干燥且无油的压缩空气。在生产过程中，精细喷嘴会将压缩空气吹到线束上，形成涡流，从而赋予纱线形状、弹力和弹性，无油螺杆压缩机提供的纯净压缩空气可以保证布匹成品的质量。干式无油螺杆表面涂层转子材料与型线转子材料在干式螺杆压缩机中，由于没有润滑油的润滑及带走微小颗粒，气体会对转子、壳体内壁、气道产生腐蚀，因此在传统喷油螺杆转子材料的基础上，通常会喷涂防腐层，如喷涂聚四氟乙烯、二硫化钼、特氟龙等，达到保证转子不变形，不被腐蚀的作用。水润滑无油螺杆转子技术在喷水螺杆压缩机中，由于向压缩腔内注水，虽然取到了冷却、密封和保持气体的纯净度的作用，提高了压缩机的效率，同时也很好的控制了排气温度，但是水必将对转子等部件产生腐蚀作用，因此需要慎重选择转子材料。转子材料的选择一般有如下几种：　1.NSB钢转子。2.高分子聚合陶瓷转子，这种材料耐磨性好，并且具有良好的可靠性和适用性。3.工程塑料转子，工程塑料转子的采用，开辟了螺杆压缩机转子材质及加工手段的新经济途径，并为喷水螺杆压缩机的发展提供了良好条件。精密注塑成型的工程塑料转子，不锈、成本低，同时降低了螺杆压缩机的噪声和振动。为压缩腔内采用喷水密封冷却技术创造了很好的条件。螺杆转子型线对于螺杆压缩机而言，型线设计至关重要，需要综合考虑转子型线的啮合要求、连续的接触线、加工性能等因素。无油螺杆技术难点干式螺杆压缩机的技术难点1.转子变形。干式螺杆压缩机的性能,很大程度上取决于转子啮合时的密封间隙。在转子间、转子与机壳间存在多条泄漏通道,流体通过间隙的泄漏直接影响容积效率和总效率。在实际运转过程中,转子在热、力边界条件的作用下发生热、力弹性变形,这就使得实际运行间隙与设计间隙差别较大。间隙过大会造成泄漏增加,容积效率下降，间隙过小又容易发生烧伤咬死事故2.涂层失效低劣的转子涂层运行一段时间后会脱落，转子暴露在空气中，承受空气中杂质和温度变化的影响。最终，导致运行性能的降低，甚至对机器造成损坏。喷水螺杆压缩机技术难点1.陶瓷转子的制造由于陶瓷材料的耐磨性，不适宜采用机床加工，故采用精密铸造的方式，而铸造工艺是其中的难点。一般陶瓷制品的气孔、裂纹等缺陷，需用显微对焦的X射线仪表探测，以及保持陶瓷毛坯密度的一致性，需用超声波仪器进行监控。2.清理由于水的存在，必然对螺杆压缩机主机和冷却水系统造成一定的腐蚀影响，更会在管路中形成一定的水垢。水垢在冷却系统内形成后，将会缩小水流道截面积,增加水循环的阻力,阻碍正常的热交换,随着水垢层的不断加厚,将造成设备严重的冷却不良而带来一连串的恶果，如压缩机增加功率消耗,减少吸气量,降低排气量等，因此对水垢的处理方式也非常重要。水垢处理的方式一般有化学试剂法、物理法、人工法等。3.水润滑轴承需要改变传统金属轴承系统的材质性能和润滑结构，将轴承与动密封装置等部件有机合为一体，以水作为润滑介质。目前，能够提供水润滑轴承的厂家相对较少，瑞典的SKF公司在积极从事该方面的研究开发工作。小结以上，我分别从结构原理、技术难点、应用场景几个维度和你讨论了无油螺杆空压机技术，希望对你了解无油机有所帮助。原作者：大同小亦

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