單螺桿空壓機與雙螺桿空壓機到底誰更勝一籌,撇開市場偏見,我們通過對比可一見分曉。
(一)郁永章的對比
郁永章教授是全國空壓機行業的泰斗,下面是他綜合單、雙螺桿空壓機后列表比較的結果(刊載于2003年第6期的《雙螺桿與單螺桿空壓機,誰更好一點?》一文中)
表1 單、雙螺桿空壓機性能與結構比較
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比較項目 |
單螺桿空壓機 |
雙螺桿空壓機 |
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比功率* |
較低,廣東正力精密機械有限公司的產品小于5.4KW/m?/min |
較高,一般大于5.5KW/m?/min |
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可靠性與壽命 |
取決于星輪磨損,廣東正力精密機械有限公司的可達4—6萬h。 |
取決于軸承壽命,目前精良的軸承壽命可達2—4萬h。 |
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噪聲 |
較低,一般星輪為非金屬,傳動聲低,密封情況較好,噪聲低。 |
較高,一般陰、陽螺桿均為金屬,傳動聲較高,泄露形成噪聲。 |
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制造 |
機殼加工較困難,尤其小批量生產時。星輪加工比較復雜,成本較高。 |
殼體與陰、陽轉子都較易加工,成本較低。 |
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尺寸與重量 |
較大 |
較小 |
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維修 |
較容易,用戶可自行修理,如換星輪等。 |
較困難,用戶難以自行更換軸承。 |
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根據國家權威機構測量雙螺桿**佳比功率:國外某**公司10m?/min,比功率為5.52KW/m?/min,國內某**公司比功率為5.56KW/m?/min。 |
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郁教授得出的結論是:
(1)就機器性能講,單螺桿空壓機比雙螺桿空壓機好些;
(2)單螺桿空壓機維修方便;
(3)單螺桿空壓機噪聲比雙螺桿空壓機低;
(4)雙螺桿空壓機壽命取決于軸承壽命,而單螺桿空壓機則取決于星輪壽命;(需要指出的是正力精工的星輪壽命因采用正力齒型和優異材料而大大延長,早已不是易損件了。)
(二)高其烈的對比
我國另一位空壓機行業泰斗級人物高其烈教授對單螺桿空壓機有一個生動形象的比喻:單螺桿空壓機就像是雙螺桿空壓機與滑片式空壓機相結合而產生的半摩擦回轉式空壓機。這一比喻很好地說明了單螺桿空壓機兼顧了雙螺桿空壓機及滑片空壓機的優點。以下是高教授給出的單、雙螺桿空壓機與活塞式空壓機的比較結果。
表2 單螺桿空壓機與其他空壓機的比較
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序號 |
比較項目 |
單螺桿空壓機 |
雙螺桿空壓機 |
往復活塞式空壓機 |
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1 |
力的平衡 |
氣體壓力產生的徑向、軸向力自動平衡 |
氣體壓力產生的徑向力無法平衡,軸向力須由平衡活塞平衡 |
曲軸旋轉時產生大的慣性力,活塞運動時滑動速度變化大 |
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2 |
驅動方式 |
與電機直聯或加帶輪 |
與電機直聯或加帶輪,轉速較高時須加增速齒輪 |
加帶輪,與電動機直聯的比功率小 |
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3 |
效率 |
中速(1500~3500r/min)時效率高,直聯,比功率約為5.9~6.4kW/(m3·min-1) |
高速(3000~7000r/min)時效率高,加增速齒輪,比功率約為6.0~6.6kW/(m3·min-1) |
低速(600~1500r/min),摩擦副多,效率較低,比功率約為5.0~7.0kW/(m3·min-1) |
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4 |
噪聲、振動 |
力平衡性好、振動小、噪聲低,一般為65~82dB(A) |
力平衡性差,二金屬螺桿嚙合時有高頻噪聲68~85dB(A) |
振動大,多需用基礎固定,低頻噪聲80dB(A)以上 |
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5 |
耐久性 |
徑、軸向力完全平衡,軸承壽命長,軸承壽命長,轉子軸承3萬h,星輪軸承5萬h |
二轉子負荷大,軸承壽命短,一般為1~2萬h |
摩擦部位多,機械損耗大,閥片、活塞環等易損件壽命為4000~10000h |
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6 |
裝配性 |
零配件少,可獨立裝配、調整后進入總裝 |
轉子軸承負荷大,結構復雜,裝配、調整時需專門工場 |
部件多,一般需在總裝時進行現場調整 |
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7 |
維修性 |
主機機殼采用整體結構后,星輪側有大窗口,維修方便 |
更換軸承時須打開機殼,工作量大 |
易損件更換頻繁,拆卸工作量大,維修困難 |
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8 |
體積 |
體積**小,箱式隔聲包裝的結構緊湊,維修容易 |
主機體積小,但驅動裝置的空間被分隔 |
體積、重量都較大,振動大,需要基礎加以固定 |
從高教授的比較結果來看,單螺桿空壓機的各項綜合指標均優于雙螺桿空壓機,更優于活塞式空壓機。
(三)美國海軍的對比
大家知道,作為海戰前鋒的潛艇,浮沉時要迅速敏捷,潛行時要悄無聲息,所以潛艇用的空壓機要具備近乎苛刻的高效率低噪音性能要求,這也是各國不惜投入巨資研制低噪音高效率空壓機的主要原因。美國海軍對十多種類型的空壓機進行了大量論證后認為,從各項性能指標來看,單螺桿空壓機是**好的空壓機,下面是他們列表比較的結果。
表3 單螺桿空壓機與雙螺桿空壓機的比較
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比較項目 |
單螺桿空壓機 |
雙螺桿空壓機 |
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力的平衡性 |
作用力完全平衡,軸承各部件壽命長,機器壽命長 |
作用力不平衡,軸承及機器壽命受到影響 |
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噪聲水平 |
運行較安靜 |
比單螺桿高10-15dB(A) |
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維修性 |
可現場維修、維修費用低 |
需熟練工人或制造廠維修、維修費用高 |
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運行溫度 |
運行溫度和油溫較低,零件壽命長 |
比單螺桿排氣溫度約高16℃ |
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傳動方式 |
直接傳動,無齒輪的維修及故障 |
存在齒輪傳動功率損失 |
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摩擦情況 |
摩擦力小,效率高,運行費用低 |
效率較高,運行費用較高 |
(五)排氣脈動性對比
1、單螺桿空壓機:旋轉一次連續壓縮12次,相當于V12發動機,氣流脈動很小;
2、雙螺桿空壓機:旋轉一次壓縮6次,相當于V6發動機,氣流脈動較小;
3、往復活塞空壓機:旋轉一次壓縮一次,脈動很大,相當于V1發動機。
由上可知,單螺桿空壓機的脈動性**小,從而使其噪音進一步降低,運轉更平穩。
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