PDF《毕业设计（论文）》

毕业设计 第1页共26 页 毕业设计(论文) 课题名称:螺旋蜗杆式空气压缩机 毕业设计 第2页共26 页目录绪论-1 第1章空气压缩机的特点、 工作原理和结构-3 1.

1 特点-3 1.2 螺杆压缩机的原理-5 1.3 螺杆压缩机结构-6 第2章间隙-8 第3章结构设计要求-10 第4章轴封-14 4.1 无油螺杆压缩机轴封-14 4.2 喷油螺杆压缩机轴封-16 第5章转子型线-18 5.1 转子型线设计原则-18 5.2 转子型线发展过程-19 5.3 转子加工方法-21 附图 空气压缩机装配图-22 体会和感受-23 参考资料-24 毕业设计 第3页共26 页绪论随着改革开放以来,四个现代化建设的步伐也飞速前进.现代化的到来,人们的生活条件也日以提高.伴随着生活的提高人们对家电类的产品要求也越来越高,用电量也是与日俱增.从能源的形式来看,我国还是以火力发电、 水力发电、核力发电综合的发展形式并存.就规模来说,水力发电占主要的一大部分.其中 ,三峡水力发电站是我国最大的水力发电站. 可是水力发电受季节的影响较大,单一的水力发电是不可能满足现代化的发展需要的,而火力发电正好弥补了季节影响. 可是它有污染,同 时也消耗自然能源.所以核力发电是高效污染小的产品是最理想的发电产品.目前我国正向核力发展建设努力. 火力发电虽有缺点可是目前仍不可缺少, 在这里我的设计就是针对火力发电很重要的一部分供气系统中不可缺少的空气压缩机.它关系到煤资源是否充分的利用、污 染的大小,以 及经济效益的问题. 压缩机的种类很多,这里我主要的介绍的是螺旋式蜗杆空压机.它具有结构简单、工作可靠和操作方便等一系列的优点,因此在空气系统、制冷空调及各种工艺流程中获得了广泛的应用.这 是一种市场份额持续扩大、 应用前景十分广阔的新型压缩机.为进一步改善螺杆压缩机的性能、阔大其应用范围,应在以下几方面做深入的研究: ( 1) 在型线啮合特性、 转子受力变形和受力膨胀等方面研究的基础上,创造新的高效型线,以 进一步提高螺杆压缩机的效率. (2)研究吸气和排气的流动特性,在 流场分析的基础上进一步合理配合吸排气孔口和相关的连接管道. (3)分析螺杆压缩机的噪音产生机理,研究型线设计和孔口配置等因素对毕业设计 第4页共26 页 指标的影响 ,从而更有效的降 低噪音. (4)研究转子螺旋齿面的加工工艺,除 选用高精度高产率的专用设备外,还要研究新型少切削和无切削加工工艺. (5)扩大螺杆压缩机的参数范围,主 要应向小容积流量、高 排气压力的方向发展.同 时研究气量调节机构与智能控制系统,提高调节工况下压缩机运转的经济性, 进一步扩大螺杆压缩机的应用范围 在我的工作实习中接触到了很多空气压缩机,有 德国的VM 型得尔塔压缩机、 美的盛顿空气压缩机和意大利的英格索蓝空气压缩机这里我主要的介绍下德尔塔空压机. 毕业设计 第5页共26 页

第一章 空气压缩机的特点 、工作原理和结构 1.1 特点 随着社会的进步和发展,对压缩空气的需求的地方也越来越多. 尤其是螺杆式空气压缩机,以其独特的优点在使用中使用所占比例也越来越大. 就气体压力提高的原理而言, 螺杆压缩机与活塞压缩机相同,都属于容积式压缩机. 就主要部件的活动形式而言,友与透平压缩机相似.所 以螺杆压缩机同时兼有上述两种压缩机的特点.⑴螺 杆压缩机的优点: 1) 它是容积式压缩机的一种,其理论排气量与各工作部件的运动速度,尤其是与转子的转速成正比关系,压缩机主要参数---压力和排 气量的变化互不影响. 2) 故障少、维 修简单、使 用寿命长.3) 由于呈连续单向旋转, 没有往复运动, 惯性力小, 因此转速高 、运转可靠、无振动 . 4) 对一组阴阳转子的齿形空间而言,随 着啮合点沿轴向往前移动,其 一侧进行压缩或排出而容积减小,另 一侧空间容积就增大,进行下 一个吸入过程. 再加上回转数高,齿数较多,因此压缩作用是完全连续的,吸 气和排气没有往复式的压缩机脉动现象,也 没有离心空压机的喘振现象.5) 由于螺杆式压缩机属于容积式压缩机,因 此压力上升不受转速的影响.只要转子旋转一周, 就能达到预定的压缩比.另外它和离心式空压机亦不相同,它的加压过程和气体的比重无关.6) 螺杆式压缩机加压是依靠两个转子不接触的旋转,因 此它能适应压毕业设计 第6页共26 页缩湿气体以及含液滴的气体. 7) 螺杆压缩机可以用滑阀在100%----10%的范围内连续比例的控制能量.滑阀安装在两个转子之间的机壳上,可 以前后移动,通 过滑阀可以控制进气量在100%---10%范围内变化,不影响压缩比,不影响 转速 , 能在较大的范围内比较理想的控制载荷. 8) 由于阴阳转子之间、转 子与外壳之间不存在固体接触引起的摩擦. 因此 ,螺杆式压缩机除适用于无油润滑外,还 适用于输送不被润滑油污染的场合. 9) 螺杆式压缩机尺寸小, 质量轻, 容易安装, 设备基础小而简单,因 此一次基础建设投资省 .同时,一 般采用螺敢式压缩机的装置都不需要备机. 10) 螺杆式压缩机制造工艺要求高,不 适用于高压压缩机用. 同时 ,在使用螺杆压缩机时,应 特别注意按规定方向旋转,不可使之反转. 11) 由于运动部件必不可少的间隙,泄 漏大,效率较底.同 时, 在螺杆 式无油润滑压缩机上, 为了保证转子间的间隙, 必须用同步齿轮, 为了减小内部温度的上升,必 须用增速齿轮来提高其转速,因此机 械损失大、 噪音较大, 同时还要装设管道消音器.⑵螺 杆式空压机的缺点:1) 造价高.螺 杆压缩机的转子齿面是一个空间曲面,需 利用特制的刀具,在价格昂贵的专用设备上进行加工.另 外, 对螺杆压缩机汽缸的加工精度也有较高的要求, 所以螺杆压缩机的造价较高.2) 不能用与高压场合.由 于受到转子刚度和轴承寿命等方面的限制, 螺杆压缩机只能适用与中、低压范围 , 排气压力一般不超过4.5MPa. 3) 不能制成微型.螺 杆压缩机依靠间隙密封气体,目 前一般只有容积流量大于 0.2m? /min 时,螺杆压缩机才具有优越的性能.毕业设计 第7页共26 页1.2 螺杆压缩机的原理 螺杆压缩机的主要部件是一对阴阳转子,两 个转子是具有不同齿数的螺旋齿相互啮合的,啮合点(密 封线) 随着转子的回转而移动. 旋转时 ,使处于转子齿槽之间的气体不断产生周 期性的容积变化, 且沿着转子轴线由吸入侧输送至压出侧, 实现吸入、压 缩和排气的全部过程,不 需要往复式压缩机那样的余隙容积.螺 杆间存在一定的间隙.具 体的工作原理------- 吸气过程、 压缩过程和排气过程如下: ⑴、 吸气过程初时气体经压缩机外壳一端的进气孔口分别进入阴、 阳螺杆齿间容积, 随着转子的回转,这 两个齿间容积各自不断扩大. 当这两个容积达到最大值时, 齿间容积和吸气孔口断开,吸气过程结束. (注意,此时阴 、 阳转子的齿间容积彼此并未连通) ⑵ 、压缩过程转子继续回转,在 阴阳螺杆齿间容积连通之前,阳 转子齿间容积中之气体受阴螺杆齿的侵入先行压缩经某一转角后,阴 、阳螺杆齿间容积连通(以后将此连通的阴阳螺杆齿间容积称为齿间容积对), 呈V字形的齿间容积对,因齿的相互挤入其容积值逐渐减小, 实现气体的 压缩过程, 直到该齿容积对与外壳上另一端的排气口相连通时为止. ⑶ 、排气过程在齿间容积对与排气孔口连通后,排 气过程即行开始. 由于转子回转事故容积的不断缩小,将 压缩后具有一定压力的气体送至排气接管 ,此一过程一直延续到该容积对达到最小时为止. 随着转子的继续回转, 上述过程重复进行. 在螺杆压缩机中, 阴 、阳 螺杆转向相 互迎合一侧时,气 体受到压缩,这 一侧面称为高压力区;