【14页】外文翻译--螺杆式压缩机的设计

专著的第部分综述了螺旋式压缩机当前的发展。

第二部分介绍了用数学的方法定义在般情况下螺杆机转子的方法，还细节的描述了齿形的规范。

它强调在主转子上拥有更薄的新型的薄型齿，这样的齿能形成个更大的截面面积和更短的密封线以致同等的转速能产生更高的给料速度。

第三部分描述了压缩膨胀过程的热力学模型，讨论了些建模的问题，对比新的和传统的剖面形状。

它阐明了随着新的设计应用于无油和有油式空气压缩机和制冷螺杆压缩机时所能达到的潜在的改进。

最好的闸转子齿顶圆半径的选择被作为个例子来描述，说明数学模型可以用来优化设计和机器的操作条件。

第四部分描述了设计个高效螺杆压缩机与新转子配置。

个得到确凿证实的容积式机器上压缩过程的数学模型能够决定转子的最佳尺寸和速度体积比率油的注入位置和喷射口直径。

另外，像个开放的进气孔早期曝露在外的排气口，还有改良的轴承和密封件的规格等现代设计观念都包含在内，以最大限度地提高压缩机的效率。

这个原型被测试过并与当前市场上最好的压缩机作了对比。

实测功率输入似乎比当前生产的其他任何等效压缩机的公布值要低。

预测的新转子外形的优势和设计程序的优越性因而得以证实。

基本概念用于气体和蒸汽压缩和膨胀的热力学机器是大多数发电和制冷系统的关键组分，而对工业上需压缩空气和气体来说也是必不可少的。

这种机器可以根据它们的运行方式来广泛地分类，分成涡轮机或者容积式机型。

涡轮机主要通过动态效果引起气压变化，而这与传递给液体的动量的变化有关。

这些与高速下液体的稳流有关，因此，这些机器结构紧凑，最适于相对大的流量。

因此，这种类型的压缩机和涡轮机主要是用于发电行业。

由于研究和开发项目上巨大的投资，它们经过设计和改造，能够在大规模的电力生产工厂获得以上的热力学效率。

但是，在全世界范围内这种类型机器的生产率相对较低，而且每年的订单只有数万个单位。

容积式机器通过使定量的液体进入工作腔，在那压缩或膨胀再释放，从而引起气压变化。

这样的机器必须或多或少间歇性地工作。

这种间歇的运转相对缓慢，因而这些机器相对较大。

因此，它们更加适合小规模的流量和功率输入与输出。

许多种机器采用这种工作原理，例如往复式，叶片，滚动和旋转式活塞机器。

般来说，容积式机器有广泛的应用，尤其在制冷压缩空气领域，他们总世界产量超过亿辆每年。

出乎意料的是，不过这可能是由于这些机器是由相对较小的公司生产的，资源有限所以研发项目上的投入比较少，很少有世界学术机构，积极促进他们的进步。

从正面和顶部看从底部和后面看图螺杆式压缩机转子目前使用的最成功的容积式机器是螺杆式压缩机和双螺杆式压缩机。

它的工作原理图是以三维空间而非二维空间中的容积变更为基础。

如图所示，它基本包括位于机壳内的对螺旋齿转子。

每个转子齿间的空间形成了系列的包含气体和蒸汽的工作腔。

从转子前面的顶部开始，正如图中浅色的阴影部分所示，有个每个室的出发点，圈闭容积起初是零。

随着转子朝着箭头方向运转，那个室的容积增加，也就是主转和闸转邻近齿之间的接触线也伴随着转轴向后部移动。

主转子完成次旋转，即度，该室的体积达到最大值，而且以螺旋形式朝着整个长度延伸。

继续旋转，旋转到主转的接合处，此时，随后的接触线上的闸齿从转前底部开始旋转并朝着后部移动，正如图深阴影部分显示的那样。

因此，圈闭容积开始减少。

主转完成周度的旋转后，圈闭容积返回到零。

图中的深色阴影部分显示了转子被机壳包围，机壳紧紧围绕转子的封闭区域，而光的阴影区域显示了转子暴露在外部压力下的区域。

因此，图中大光影区域对应于低压端口，而图中轴端和中的小的浅色阴影部分对应于高压端口。

转齿与暴露在外面的进气孔之间的间距能够使气体穿过它们之间形成的过道和机壳，直到圈闭容积达到最大值。

压缩过程继续进行直到达到所需的压力导致后端露出排气口，该气体在大致恒定的压力下流出。

这可以从图的验证图中加以理解，如果转子的旋转方向颠倒，气体会通过高压端流进机器，通过低压端流出，就像膨胀器样运转。

倘若进气口和排气口置于机壳的对边，机器以相同方向旋转时，也会向膨胀器样运转，因为这实际上与颠倒旋转方向无异。

当像压缩机样运作时，必须向轴提供机械动力以使机器旋转。

当像膨胀器样工作时，它会自动旋转，自身生成的动力会通过轴外部供给。

当波瓣动作时，它们的啮合动作就像斜齿轮的啮合动作样，但是此外，它们的形状必须是在任何接触位置，转子间以及转子与机壳间会形成封口以防止持续圈闭通道发生内部泄露。

另个要求是，波瓣的过道应尽可能大，这样能使每转的流体位移达到最大化。

另外，转子间的接触力应该要低，以使内部摩擦损失达到最小值。

典型的螺旋转子剖面图如图所示，其中提出的结构在主转子和闸转子上第个波瓣的位置。

齿合转子和它们的密封线都在图上得以显示，在左侧的轴向平面和在中心的横截面的平面。

此外，横截面上两个转子架上的间隙分布缩放了倍也显示在图上。

图螺旋转子剖面图主转子闸转子转子外部节距圆密封线间隙分布转子和外壳间的转子流通面积喷油式无油式图喷油式和无油式压缩机螺杆式压缩机与其他容积式机器相比有许多优点。

首先，与其他的往复运动的机械不同，螺杆式压缩机的运动部件都旋转，因此，它可以在高速中运转。

第二，与叶片机不同，它们内部的接触力比较低，因此非常可靠。

第三，不大被重视的是，不像往复式涡旋机和叶片机，所有用来限定接触每个单体腔中的密封线，它的长度会随着工作室规格的减小而减小，而它里面的压力会上升。

这最大限度地减小因过程中的压缩或者膨胀过程从腔室的气体的逸出。

螺杆式压缩机的类型螺杆式压缩机广义上可以分成两大类。

如图，与带有相同尺寸转子的机器对比喷油式螺杆压缩机这种压缩机依赖于相对大量的油注入来压缩气体，以便润滑转动装置，密封间隙并减少在压缩过程中的温度上升。

它不需要密封件，机械设计简单，造价便宜，非常高效。

因此，不管是用来压缩气体还是用在制冷工业它都作为压缩机被广泛使用。

无油式压缩机在这里没有混合的工作流体和油，定时齿轮阻止了转子间的接触，工作腔外的外部被外部润滑。

另外，为了防止润滑油进入工作腔，工作腔和轴承间的每个轴都需要密封。

至于工艺气体压缩机，需要用双端面机械密封。

即使拥有像这些精密昂贵的系统，成功的内部密封仍被目前的生产气体压缩机的制造商认为是个问题。

因此，这种机器比那些喷油式制造起来更加的昂贵。

两种类型的压缩机在油再次进入压缩机之前，都需要外换热器来冷却润滑油。

无油机需要个油缸，过滤器以及个泵来使油回到轴承和定时齿轮。