水潤滑單螺桿空壓機產品的成本是無油或水潤滑雙螺桿產品的1/5到1/3。且能效比顯著高于上述產品。目前,針對水潤滑單螺桿空壓機的應用開發在我國已進入快車道,目前國外做水潤滑空壓機的主要是阿特拉斯空壓機,如西安交通大學開發的多圓柱包絡曲面合的單螺桿齒面型線實現了水懸浮嚙合而不磨損。此外,還開發了單螺桿轉子和星輪片加工專機和主要的制造工藝技術。單螺桿轉子加工通過精密鑄造,以及高速銑削或磨削等來實現,生產效率和精度得到很大的提升。
工作原理
水潤滑無油單螺桿空壓機的工作原理與一般噴油單螺桿空壓機相同。螺桿、星輪結構
水潤滑無油單螺桿空壓機的主機結構與噴油單螺桿空壓機大體相同,只是在細節和材料上略有不同。水潤滑(噴水)單螺桿空壓機,改噴油單螺桿向壓縮腔噴入油為噴入水。常見結構是壓縮腔與軸承等需要油潤滑的部分,用有效的密封隔絕開來。這樣,壓縮過程中就沒有潤滑油的存在,實現壓縮空氣無油的目的。
雖然水的比熱容很大,吸熱能力很強,這對控制空壓機排氣溫度有利。但是對噴油單螺桿空壓機來說,油除了具有潤滑與冷卻作用外,還具有抑制星輪自振作用。星輪與螺桿的接觸面形成油膜,進行非接觸合,星輪壽命才有所保證。而水的黏度遠小于油,阻尼作用與形成水膜作用會很小,這將導致密封效果下降,泄漏增大。
在噴水單螺桿空壓機上想要保持螺桿與星輪嚙合副“零應力”嚙合與高密封性,必須重新設計合理的嚙合副結構,并提高合副的加工精度,這直接決定了星輪與螺桿的嚙合狀態,也直接影響了空壓機的效率和壽命。
主機應有防腐蝕的能力,與水接觸的零件需要采用不銹材料,避免銹蝕的發生,保證水與壓縮空氣不被銹漬污染。同時,星輪材料也需要采用耐水性和自潤滑性更好的PEEK材料。