空压机培训100课之014:附录-我国单螺杆压缩机的发展历程与进展

2019-03-09 13:00:39 / 打印

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《空压机培训100课》连载,以问答的形式将空压机行业需要用到的知识归纳总结,呈现给大家。

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上一课:

但是,目前单螺杆技术主要由日本、美国等少数国家控制,核心产品和技术对我国实施禁运和封锁,我国目前的技术水平在有些领域与发达国家还有一定差距。

而关键部件:螺杆、星轮的制造技术主要也被日本的大金、三井、三菱;美国海军、兰德公司、麦克维尔、维尔特公司;法国的奥费尔公司等少数几家公司所垄断。

本文介绍我国单螺杆压缩机的发展历程与进展。回顾单螺杆压缩机四十来年的发展历程,大体分为两个阶段:

第一阶段:1975~1988年

1975年北京第一通用机械厂(北一通)首先开始研制单螺杆空压机,1976年试制出9立方单螺杆空压机。

1978年以来西安交大压缩机教研室开始对单螺杆压缩机进行诸多方面的深入研究,上海704所介绍了美海军装备部门对单螺杆空压机的评价,并做了喷水内冷单螺杆空压机的研制与试验。

在这一阶段,先后研制单螺杆压缩机产品的厂家有四川(简阳)空分设备厂、浙江温岭化机厂、武汉空气压缩机厂和苏北冷冻机厂等厂家。只有北一通9立方空压机一种产品勉强为市场接受,并成为商品持续生产销售。

总结其原因最主要的是对蜗杆、星轮片的制造技术的认识深度以及如何解决制造技术问题的差异所致。

许多研制单螺杆压缩机的单位大多是采用普通车床滚齿机等简单改装配制组合刀具进行加工,由于这类改装机床本身精度低,传动链长,刚性差以及组合刀具误差大等原因,其加工质量较差,难以成为商品。

北一通则选择了设计加工专用机床。1975年样机设计刚开始,制造技术的探索同步启动,特别是第一代蜗杆及星轮片专机较快的进展到第二代专机,解决了机床运转可靠性,提高了机床刚度,也适当地提高了机床精度,使星轮片寿命达到了一定水平,才使单螺杆这种结构型式的空压机得以保留在压缩机市场中。

回顾起来,第一、二代专机,基本上解决了蜗杆的加工方法、刀具及机床(精度还不太高)。

星轮片则是仿型法加工,误差大。这一阶段可以说为数不多的厂、校有关科技人员不怕技术封锁,锲而不舍坚韧地探索,积累了许多教训和经验,使我国单螺杆压缩机成为商品,制造技术和产品水平虽然处于初期低级阶段,但仍能被用户接受。

第二阶段:1989年~至今

这一阶段的前期,有关人员又进行了多方面的改进(例如定压比热力设计、喷油雾化、变径设计、密封、主机结构、油气分离直至各系统)。

特别注重了对蜗杆、星轮片材质的改进:蜗杆的材质从铜改为铝合金、铸铁再改进为球铁。

星轮片材质从第一阶段筛选的普通酚醛树脂层压板改进为酚醛树脂、环氧树脂加玻璃纤维,而且玻璃纤维又从平直改为交叉编织。

在壳体的制造技术方面也有新进展,创造出了在普通铣床上加工壳体星轮孔的加工方法,即:双圆柱无间隙定心,误差放大后观测,逐步调整趋进理想位置的加工方法。基本实现了蜗杆星轮中心距±0.01的要求。

在此前期,设计制造完成了第三代加工蜗杆、星轮片专机。这两种专机加工范围大,能加工多种规格,为增加品种创造了条件,机床精度有所提高,刀具上也有改进。

首先是蜗杆专机传动链的精度提高,特别注意了末端件的传动比尽量增大,衰减长传动链的误差,同时也注意到尽量提高末端件的精度。

其次,提高了星轮片半自动加工专机的分度精度,有关专业厂制造的鼠牙分度盘精度满足不了要求,自行设计制造了鼠牙分度盘对磨机,使两鼠牙盘在专业厂分度精度的基础上,再进行互相研磨而成,大大提高了分度精度。同时模版、刀具材质结构都有改进。

以上这些进展使单螺杆制造技术又提高了一大步,星轮片寿命随之也显著地提高了,单螺杆产品进一步被市场认可与接受。

单螺杆空压机产品的品种规格快速增多、生产厂家不断增加。

北一通外,先后出现了乐雁、飞和、浪潮、长沙惠湘、阜新金昊、江汉石油第三机械厂等单螺杆空压机生产厂。2000年后又出现正力精工、上海佳力士(乐雁)、上海普渡等厂。此外,重庆压缩机厂、常德压缩机厂等也曾组装过。由于各厂的共同努力,把多种规格的单螺杆空压机产品广泛地推向市场,并成功地打开了市场,所以其中不少生产厂的销售量仍能以较大幅度逐年上升,特别是1998年后上升势头强劲。

在这一阶段中后期,由于单螺杆制造技术有了重大突破,星轮片材质也进行了第三次改进,采用了更好的材质。设计技术也更加成熟,使得单螺杆压缩机得以更好更快的发展。

到目前为止,国内现有单螺杆空压机品种规格已比较齐全,部分产品其综合性能指标已具有国际水平。

结语

40年来单螺杆压缩机的发展经历了一个曲折而又不均衡的过程。

前十几年是艰难探索,缓慢进展,制造技术和产品性能都处于初期低级水平。

后几十年特别是后十年单螺杆压缩机发展迅速,设计技术更加成熟,测试手段基本完备,品种规格齐全,制造技术(加工方法、刀具、专机)实现了重大突破,某些产品也具有国际先进水平,并已有了单螺杆空压机的行业标准,可以说我国单螺杆空压机技术已经成熟。

不过我们也应该清醒看到目前单螺杆压缩机为单级压缩的空压机尚有不少可应用的领域等待研发,任重道远。

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