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단일 스크류 압축기의 개발 및 응용
스크류 압축기는 왕복동 피스톤 압축기의 교체 제품이며 피스톤 압축기를 나사로 대체하는 것은 동력 압축기의 발전 추세이다. 스크류 압축기에는 트윈 스크류 압축기와 단일 스크류 압축기의 두 가지 유형이 있습니다. 트윈 스크류 압축기 세트 기술은 여러 차례 국내에 도입되었지만 2 세대 일방 수정과 같은 기술이 일류로 비대칭 사이클로이드를 수정했다. 바로 이런 이유로, 외국 상인과 대만 상인들이 제 3 세대 별치 등 기술적 우위를 이용하여 중국 시장을 선점하고 있으며, 국내 업체들은 현재 이에 맞서기 어렵다. 단일 스크류 압축기는 1960 년대에 프랑스 Simeon 이 발명한 것으로, 70 년대에는 주로 분사 압축기로 사용되었다. 80 년대 기술이 진정으로 성숙되면서 응용 범위가 점차 확대되었다. 단일 스크류 압축기의 출현은 트윈 스크류 압축기보다 수십 년 늦었지만 뛰어난 성능으로 강력한 상승 추세를 보이고 있다.

1, 작동 방식 및 특징 단일 나사 압축기 (그림 1 참조) 는 주로 6 개의 나사 1 개, 11 개의 톱니바퀴 2 개, 기체로 구성됩니다. 구조가 간단하고 부피가 작으며 피스톤 1/6 보다 무게가 가볍습니다. 나사는 한 바퀴 돌면서 12 번의 흡입 배기가 있다. 나사가 고속으로 작동할 때 기류 맥동이 작고 변위가 크다. 별바퀴의 대칭 설치로 인해 나사의 힘이 완전히 균형을 이루고 (그림 2 참조), 진동이 적고, 소음이 트윈 나사형보다 낮습니다 10dB 이상. 단일 나사의 응력 균형으로 인해 1 회 압축의 최대 압력이 이중 나사보다 큽니다. 단일 나사는 이중 나사보다 에너지 효율이 높고 베어링 크기는 이중 나사에 의해 제한되지 않으며 수명이 더 길다. 압축기가 고속으로 작동할 때 압축 가스는 대량의 열을 생성하므로 분사나 기타 액체 (물, 액체 냉매 등) 가 필요하다. ) 로 이동합니다. 단일 스크류 압축기는 일반적으로 액체 윤활을 사용하지만 오일 윤활, 물 윤활 및 냉매와 같은 액체 윤활으로 나눌 수 있습니다. 스크류 압축기의 굽힘 변형과 달리, 단일 스크류 압축기는 스크류 힘의 완전한 균형으로 인해 작은 작업 간격에서 작동 할 수 있으며 누출이 적고 볼륨 효율이 높습니다. 인젝터가 작은 틈새에서 작동할 때 유액으로 인한 점성 전단 손실은 동력보다 증가할 수 있습니다. 우리가 개발한 제품은 매우 높은 용적 효율과 작은 틈새에서 작업할 때 동력을 낮출 수 있는 능력을 가지고 있다.

2. 외국개황 현재 일본 미국 영국 프랑스 네덜란드 등은 프랑스 호프트가 도입한 기술을 바탕으로 단일 스크류 압축기를 생산하고 있다. 1) 영국 단일 나사 냉각 (에어컨) 기계 홀은 분리체를 전체형으로 변경하여 전체 기계의 강성과 정확도를 높이고 흡기로를 설치하여 오일의 점성 전단 손실을 줄이고 흡기 효율을 높였습니다. 스프레이 단일 나사 냉방기 (에어컨) 성능은 트윈 스크류 냉방기 (에어컨) 보다 우수하지만 수준은 일본보다 낮다. 일본 대금사는 단일 나사 냉장고를 생산하는데, 원래 대금사가 생산한 트윈 스크류 냉장고에 비해 전체 부하 효율은 25%, 부분 부하 효율은 40% 였다. 일본 미쓰비시는 1980 년대 자신의 고정밀 가공 조립 기술을 만들어 생산된 무유 단일 스크류 냉동기 (에어컨) 로 기름의 점성 전단 손실을 줄이고, 스프레이 단일 스크류 냉동기 (에어컨) 보다 5% 에너지를 절약했으며, 현재 수준이 더욱 높아졌다. 대형 무유 단일 스크류 냉장고 (에어컨) 의 성능이 가장 에너지 효율이 높지만 가격이 비싼 터빈 냉장고 (에어컨) 가 당대 최고의 냉장고 (에어컨) 가 되고 냉장고 (에어컨) 의 발전 방향이다. 시장 전망이 좋아서 현재는 일본에서만 생산할 수 있다. 그 비용은 터빈보다 훨씬 낮지만 가격이 높다. 단일 나사 냉장고 (에어컨) 의 부가가치가 높아 경제적, 경제적, 사회적 효과가 좋다. 2) 공정용 단일 스크류 압축기 단일 스크류 압축기의 종합 성능, 특히 안정성과 컴퓨터 제어가 용이합니다. 특히 천연가스 수집, 석탄층 탈기, 육로 가스 주입, 산성 가스 압축, 가스 터빈 증압, 증기 회수 및 각종 화학 생산 과정에서 각종 가스를 압축하는 데 적합합니다. 미국 델레세 랜드는 일본 미정정기사의 나사와 별바퀴 조립기를 구매한 적이 있지만 현재 생산이 중단되었다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 3) 스프레이 단일 나사 공기압축기 이 제품은 나사식 압축기 중 생산량이 가장 많고 응용이 가장 광범위하며, 수준은 일본 삼정정정정기사가 가장 높다. 그 회사는 1930 년대에 압축기를 생산하기 시작했다. 1970 년대에 단일 스크류 압축기를 도입한 후 나사와 별바퀴의 고정밀 기계를 개발하여 가공 조립 기술을 익히고, 전체 기계를 채택하고, 제품은 컴퓨터로 제어한다. 단일 스크류 압축기를 생산하는 것 외에도 유럽과 일본 제조업체에게 단일 스크류 압축기를 생산하는 나사, 별바퀴 또는 호스트를 제공합니다. 국제시장에서 단일 나사 압축기를 분사하는 가격이 트윈 스크류 압축기보다 높지만 여전히 50% 의 시장 점유율을 차지하고 있다. 4) 분수식 단일 나사 공압기 의약품, 식품, 전자, 신소재, 하이테크 제품에 대한 압축 공기 수요 증가와 친환경 의식 향상, 무유 공압기에 대한 수요 증가. 스프레이 단일 스크류 압축기는 기름때를 피하기 때문에 깨끗한 압축 공기 (공기에 이미 물이 들어 있음) 를 제공하는 동시에 분사로 인한 점성 전단 손실을 크게 줄여 에너지 절약 효과가 특히 좋다. 미국 Grimeyer Schmidt 에서 생산한 분수식 단일 나사 압축기는 1990 년대에 설립되어 2 단 압축 트윈 스크류 압축기보다 20% 에너지 절약을 했다. 워터 제트 단일 스크류 압축기에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 미 해군은 10 여 대의 압축기에 대해 대량의 실험을 한 후 단일 나사압축기가 잠수함 등 함선에 가장 적합한 압축기라고 생각했고, 고압 무유압축기가 유일한 선택이었다. 스프링클러 단일 스크류 압축기의 가격은 연료 분사 압축기보다 훨씬 높지만 경제적, 사회적 및 시장 전망은 매우 낙관적입니다. 각종 용도의 단일 나사 압축기는 성능이 우수하고 시장이 광범위하며 효율이 좋다. 고가의 단일 나사 압축기의 발명 특허가 이미 만료되어 일부 국가들은 연구 개발에 박차를 가하고 있다.

3. 중국 북의통 개요 북의통은 중국 최초의 단일 나사 압축기 제조사이다. 76 년에 원형을 개발해 냈는데, 메쉬 쌍의 서비스 수명은 겨우 수십 시간밖에 되지 않았다. 이 공장은 오랫동안 핵심 기술을 돌파하지 못하고 한때 미국 CP 사와 단일 스크류 압축기를 도입하는 완전한 기술 계약을 체결했지만, 이후 미국은 일방적으로 계약을 해지했다. 북이통은 제품 원형과 불완전한 도면만 받았다 (가장 중요한 나사와 별바퀴 도면이 누락되었다). 이후 공장은 다방면으로 도입을 찾으려고 노력했지만, 지금까지는 결실이 없었다. 온령화공기계공장, 소북 냉장고 공장은 연이어 Xi 교통대학과 합작하여 단일 나사압축기를 개발하였으나, 장기적으로 맞물린 가공 기술을 해결하지 못하고 연구작업을 포기했다. 우한 공기압축기 공장은 Xi 교통대학과 협력하여 스프레이 단일 나사 공기압축기를 개발해 1986 년 국가과학위 중점 프로젝트다. 한편, 704 선박용 주수 단일 나사 공기압축기는 국방과공위의 중점 프로젝트로 발전 상황을 알 수 없다. 국내 다른 기관들은 퇴직노동자에게 기술 생산 원형을 모두 양도해 북통보다 낮은 수준이다. 핵심 기술단일 나사 압축기 생산에서 가장 큰 어려움은 핵심 기술, 즉 나사와 별바퀴의 매개변수 설계 및 최적화, 두 개의 메쉬 톱니면의 톱니 모양 정밀도 (가공 정밀도 및 조립 정밀도) 입니다. 이 두 가지 문제를 해결함으로써 다양한 용도의 단일 스크류 압축기를 대량으로 생산할 수 있다. 1. 나사와 별바퀴의 매개변수 최적화 별바퀴가 나사와 맞물릴 때, 별바퀴의 작업톱니면에 직선 버스 Q 외에 2 차 포락선으로 형성된 또 다른 멍에 접촉선이 있습니다. 이러한 순간 접촉선은 별 기어 톱니가 일정 간격 내에 있는 유효한 각도 φ에 해당하며, 버스 Q 의 절반 이상, 버스 Q 의 나머지 절반 이하, 표면 S 의 상당 부분, 어느 순간, 즉 한 코너인 스톱과 별바퀴의 멍에와의 접촉을 이루는 연속적인 표면 S 를 형성합니다. 이후 (또는 이전) 나사 본체를 침입하여 방해합니다. S-surface 의 이 부분은 사용할 수 없습니다. 표면 S 의 쉐이프 및 특성은 메쉬 쌍의 매개변수 설정과 밀접한 관련이 있습니다. 우리는 "최적화" 문제에 직면 해 있습니다. "목표 함수" 가 효과적인 코너 범위 내에서 S 면에서 사용 가능한 간격을 최대화하여 스타 휠 치아 표면의 메쉬 영역을 늘리는 방법입니다. 메쉬 쌍의 수명을 효과적으로 연장시켰다. 2. 고정밀 특수 공작 기계 고정밀 특수 공작 기계는 고품질 나사 및 스타 휠 가공에 없어서는 안될 장비이며 전체 프로젝트의 핵심이며 외국 봉쇄의 초점입니다. 예전에는 전세기 전동체인 정밀도 요구가 너무 높아서 국내에 도달할 수 없다고 생각하는 전문가들이 있었다. 현재, 디지털 제어 서보 시스템이 광범위하게 적용됨에 따라 가장 짧은 전동체인과 초고정밀도 전동요소로 구성된 전세기를 제조할 수 있습니다. 3. 외국의 공구 선형 포락선은 단일 스크류 압축기의 유일한 유형 선입니다. 이런 나사의 톱니면은 펼칠 수 없고 연삭을 통해 가공할 수 없다. 손가락 밀링 커터를 황삭으로 사용하는 경우 선반가공을 마무리할 수 있는 유일한 가공 방법입니다. 별바퀴 가공은 중국에서 20 여 년 동안 해결되지 않은 문제이다. 이제 우리는 이론과 실천에서 이 문제를 해결했다. 별바퀴를 설계할 때는 맞물린 쌍의 전체 메쉬 각도 간격 내 접촉 면적을 최대한 늘려야 합니다. 우리는 스타 기어 톱니면의 3 차원 좌표와 1 차 및 2 차 미분 이웃 특성을 계산하여 정확한 스타 기어 톱니면을 이론적 오차 없이 가공할 수 있는 효율적인 면도기를 설계했습니다.

4. 가공 기술과 조립 기술 가공 기술은 단일 나사 압축기 기술의 핵심이다. 파악하면 수입에 의존하지 않는 고정밀 전세기를 개발할 수 있다. 그렇지 않으면 정확도가 높은 전세기도 고품질의 압축기를 생산할 수 있다. 가공 정밀도가 아무리 높아도 조립이 정확하지 않아 이전의 노력은 모두 허사였다. 가공과 조립의 정확도는 톱니면의 맞물림에 집중되어 있다. 달리지 않고 맞물린 쌍은 맞물린 영역 내의 모든 톱니면을 동시에 맞물려야 하며, 각 톱니면의 총 맞물림 면적은 90% 이상이어야 합니다. 제품 용도 및 시장 단일 스크류 공기 압축기는 주로 석유, 화학, 에너지, 교통, 기계, 야금, 광산, 건축, 의약품, 식품 등에 적용된다. 공압 공구, 공압 고정장치, 자동 제어, 정밀 측정, 샌드 블라스팅, 페인트, 벌크 재료 (시멘트, 분쇄 석탄, 분말 등) 의 공압 이송. ), 등등. 그중 무유 단일 스크류 압축기는 청정 에너지를 제공하고 에너지를 절약하며 시장 수요가 날로 증가하고 있다. 단일 스크류 압축기는 공기 이외의 다양한 가스를 압축하는 데 사용되며 주로 화학 생산 공정에 사용됩니다. 천연 가스와 천연 가스의 운송에도 사용됩니다. 단일 스크류 압축기는 냉동 (에어컨) 기에 가장 적합한 유형이며 잠수함이나 미사일 발사와 같은 군사적으로도 중요한 용도가 있다. 서방 선진국에서는 나사식 압축기가 피스톤 압축기를 기본적으로 교체하여 시장 점유율이 80% 에 육박했다. 스웨덴 Atlas 는 매년 약 65,438+0.8 만 대의 트윈 스크류 압축기를 생산하고, 미국 I-R 은 매년 약 0 만 9000 대를 생산한다. 국내 1986 나사는 2% 에 불과하며 최근 몇 년간 약 30% 를 차지하며 시장 잠재력이 크다. 앞서 언급한 바와 같이, 외국 상인과 대만 상인들은 기술 등 방면의 우세를 이용하여 중국 시장을 선점하고, 판매 상황이 양호하다. 하지만 국내 제조업체들은 매출이 좋지 않다. 판매 상황은 영업 비밀이며 수집하기가 어렵지만 생산 능력에서 볼 수 있습니다. 유주 다프기계유한공사는 새로 설립된 것이다. 연간 생산량 (중의합자) 은 트윈 스크류 압축기 5000 대, 생산액 2 억여 원이다. 전국 트윈 스크류 공기압축기의 연간 생산능력은 2 만 대 이상으로 추산된다. 2002 년 상하이 푸생사에서 생산한 스크류 압축기의 생산액은 6543.8+0.5 억원에 달했고, 잉그솔란 공압기 공장의 생산액은 5 억원에 달했다. 국민경제가 급속히 발전함에 따라 단일 스크류 압축기의 수요가 날로 증가할 것이다. 몇 가지 설명에 따르면 단일 스크류 압축기는 기술 집약적이고 노동 집약적인 제품이며, 수입 기술과 구매 나사, 별바퀴로 전체 기계를 생산하는 것은 수익성이 있다. 우리나라는 자신의 기술 세트를 채택하여 생산하는데, 품질은 외국보다 낮지 않고, 가격 우세는 뚜렷하다. 일단 국제시장이 열리면 생산량과 이익은 더욱 상당할 것이며, 관련 산업의 발전 (예: 전자, 기기, 전기 등) 을 이끌 수 있을 것이다. 또한이 프로젝트는 무공해 생산에 투입 될 것입니다. 단일 스크류 압축기에는 CC, CP, PP 및 PC 의 네 가지 유형이 있습니다. 그중에서 가장 에너지 효율이 높은 것은 마지막에 나온 PC 로, 시트 스크류 압축기의 발명자는 이상적인 냉장 (에어컨) 이라고 불린다. PC 의 생산 기술이 가장 어렵다. 현재 두 회사가 이런 유형의 공기압축기를 생산할 수 있다. PC 의 출현으로 CC 가 도태되었다. 또한 CP 나사의 모양을 원통형에서 원추형으로 변경하면 새로운 유형의 기계가 형성됩니다. PC 모드가 CC 모드보다 낫듯이, 새로운 모드는 CP 모드보다 더 에너지 효율적입니다.