噴油量是影響機(jī)器性能的一個(gè)重要參數(shù),噴油量?jī)H僅取決于機(jī)頭內(nèi)噴油孔口的通徑和油分罐內(nèi)壓,與機(jī)頭轉(zhuǎn)速或機(jī)頭排氣量無(wú)關(guān)。在特定設(shè)計(jì)條件下,即一定的機(jī)頭轉(zhuǎn)速或機(jī)頭排氣量下,油氣混合呈最佳比例。偏離特定設(shè)計(jì)條件,拉高轉(zhuǎn)速,機(jī)頭排氣量有顯著上升,但由于噴油量與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān),所以油氣混合比例會(huì)嚴(yán)重偏離最佳值,導(dǎo)致機(jī)器效率和可靠性降低,積碳傾向加大。
排氣孔口是針對(duì)特定的排氣壓力設(shè)計(jì)的,當(dāng)壓力達(dá)到排氣壓力時(shí),工作容積與排氣孔口接通開(kāi)始排氣過(guò)程;如果機(jī)器排氣壓力偏離機(jī)頭設(shè)計(jì)壓力,既機(jī)頭內(nèi)外壓比不一致時(shí),機(jī)頭必然是在過(guò)壓縮或欠壓縮狀態(tài)下工作,排氣孔口處發(fā)生喘振,導(dǎo)致機(jī)器效率降低,噪音和振動(dòng)加大,縮短軸承壽命。目前市面上的公版機(jī)頭都是針對(duì)0.7~0.8MPa排氣壓力設(shè)計(jì)的,用于1MPa排氣壓力的機(jī)器已經(jīng)屬于嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)條件。長(zhǎng)沙空壓機(jī)
一個(gè)較深層次的設(shè)計(jì)參數(shù),也是一個(gè)嚴(yán)重影響機(jī)器效率的重要參數(shù)。它表征壓縮過(guò)程中油氣之間熱交換的完善程度,由于油氣之間的熱交換需要時(shí)間,所以機(jī)頭轉(zhuǎn)速越低,壓縮過(guò)程中油氣之間的熱交換越及時(shí)、越完善,壓縮過(guò)程越接近工程熱力學(xué)追求的理想的等溫壓縮過(guò)程。油氣之間及時(shí)的熱交換可以保證壓縮過(guò)程中溫度平穩(wěn)上升,并且始終低于限定值。過(guò)度拉高機(jī)頭轉(zhuǎn)速,油氣之間的熱交換呈滯后狀態(tài),不僅壓縮過(guò)程指數(shù)嚴(yán)重偏高,造成耗能增大,所造成的瞬時(shí)高溫會(huì)還會(huì)加劇潤(rùn)滑油積碳。
滾動(dòng)軸承的工作期限是以特定運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)表征的。在旋轉(zhuǎn)圈數(shù)一定的條件下,機(jī)頭轉(zhuǎn)速越高,就意味著按時(shí)間計(jì)算的軸承壽命越短。機(jī)頭軸承選型是按照公認(rèn)的設(shè)計(jì)規(guī)范確定軸承壽命的,拉高機(jī)頭轉(zhuǎn)速就意味著縮短軸承壽命。其次排氣壓力嚴(yán)重影響軸承負(fù)荷,計(jì)算軸承壽命的基礎(chǔ)是按照特定的排氣壓力,如0.7~0.8MPa,如果將同一款機(jī)頭用于較高排氣壓力,軸承壽命將明顯縮短。
從潤(rùn)滑角度考慮,通過(guò)內(nèi)置齒輪副變速的機(jī)頭存在嚴(yán)重的設(shè)計(jì)缺陷。
其一,變速齒輪副借助很小的接觸面,傳遞很大的功率,對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)和潤(rùn)滑油的要求較高。螺桿壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油中混合有大量的粉塵、銹蝕物和水份,油過(guò)濾器的精度一般在15微米到20微米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了齒輪潤(rùn)滑的需要。針對(duì)螺桿壓縮機(jī)油的許多添加劑并不適合齒輪潤(rùn)滑的需要。
其二,機(jī)器卸載時(shí),滿足機(jī)頭潤(rùn)滑所需的壓力僅需0.2~0.3MPa,機(jī)器的空載功率明顯低于加載功率。而齒輪潤(rùn)滑所需壓力一般在0.4MPa以上,對(duì)于通過(guò)內(nèi)置齒輪副變速的機(jī)頭,機(jī)器卸載時(shí)的油分罐內(nèi)壓必須維持在0.4~0.6MPa,所以機(jī)器的空載功率較高,顯著影響運(yùn)行費(fèi)用。
其三,機(jī)器啟動(dòng)過(guò)程中,油分罐內(nèi)壓的建立需要較長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)于通過(guò)內(nèi)置齒輪副增速的機(jī)頭,瞬間就提高到較高轉(zhuǎn)速,所以在啟動(dòng)過(guò)程中齒輪副是在基本沒(méi)有油壓或者說(shuō)沒(méi)有潤(rùn)滑的條件下高速運(yùn)轉(zhuǎn),齒輪承受著較大磨損。
實(shí)踐與上述分析十分吻合,含內(nèi)置變速齒輪的機(jī)頭普遍存在噪音高、齒輪壽命短、空載電流大的現(xiàn)象。
對(duì)于內(nèi)置齒輪副變速的機(jī)頭,從潤(rùn)滑的角度看,宜采用常開(kāi)型進(jìn)氣控制閥,以便快速建立齒輪潤(rùn)滑所需壓力,但常開(kāi)型進(jìn)氣控制閥所造成的電流沖擊將嚴(yán)重縮短電動(dòng)機(jī)壽命。長(zhǎng)沙空壓機(jī)
噴油螺桿壓縮機(jī)之所以能夠成為市場(chǎng)主流機(jī)種,根本原因就在于它的噴油內(nèi)冷技術(shù)。油的密封作用、油較大的比熱和油霧強(qiáng)烈迅速的換熱效果,使得螺桿壓縮機(jī)成為可靠高效的機(jī)型,充分發(fā)揮噴油內(nèi)冷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)本應(yīng)是螺桿壓縮機(jī)的主要發(fā)展方向,但是商業(yè)目的促使機(jī)頭向高轉(zhuǎn)速發(fā)展,嚴(yán)重消弱了噴油內(nèi)冷的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。低速才是強(qiáng)化噴油螺桿壓縮機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的正確方向。在常用排氣壓力范圍內(nèi),采用兩級(jí)壓縮的螺桿壓縮機(jī)在節(jié)能、壽命和可靠性方面不如低轉(zhuǎn)速的單級(jí)壓縮螺桿壓縮機(jī)。原因是兩級(jí)壓縮的螺桿壓縮機(jī)內(nèi)部一般含傳動(dòng)齒輪,內(nèi)置齒輪必然存在潤(rùn)滑難題。其次,內(nèi)泄露間隙增大30%,導(dǎo)致熱效率減低;軸承數(shù)量增加一倍,加上齒輪傳動(dòng)效率,機(jī)械損耗加大。由于兩級(jí)壓縮的螺桿壓縮機(jī)并不存在真正意義上的級(jí)間冷卻,所以節(jié)能之說(shuō)僅僅屬商業(yè)炒作。