引言：螺桿壓縮機(jī)作為容積式壓縮機(jī)的典型代表，憑借其高效性、低振動(dòng)和長(zhǎng)壽命等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)重要地位。自20世紀(jì)30年代問(wèn)世以來(lái)，其技術(shù)不斷革新，現(xiàn)已成為制冷、化工、能源等領(lǐng)域的核心裝備。本文基于姬忠禮等編著的《泵與壓縮機(jī)》（石油工業(yè)出版社）的核心理論體系，結(jié)合國(guó)際前沿技術(shù)文獻(xiàn)，系統(tǒng)闡述螺桿壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理、類型劃分、性能特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景。
一、螺桿壓縮機(jī)的核心結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)螺桿壓縮機(jī)的核心結(jié)構(gòu)由一對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子、殼體、軸承系統(tǒng)及密封裝置構(gòu)成，其設(shè)計(jì)直接影響壓縮效率與運(yùn)行穩(wěn)定性。1.轉(zhuǎn)子系統(tǒng)雙螺桿轉(zhuǎn)子：由一對(duì)平行布置的陽(yáng)轉(zhuǎn)子（主轉(zhuǎn)子）和陰轉(zhuǎn)子（從轉(zhuǎn)子）組成。陽(yáng)轉(zhuǎn)子通常為4~6齒，陰轉(zhuǎn)子為6~8齒，兩者通過(guò)精密嚙合形成連續(xù)封閉腔體。單螺桿轉(zhuǎn)子：采用單根螺桿與兩個(gè)星輪嚙合的結(jié)構(gòu)，星輪對(duì)稱分布在螺桿兩側(cè)，適用于高壓比場(chǎng)景。轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)： 對(duì)稱圓弧型線：加工簡(jiǎn)便，但泄漏量較大，適用于中低壓工況。非對(duì)稱型線（如Sigma、SRM型線）：通過(guò)優(yōu)化接觸線長(zhǎng)度和泄漏三角形面積，提升容積效率（可達(dá)95%以上）。最新技術(shù)：五軸數(shù)控加工實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面成型，嚙合間隙可控制在10μm以內(nèi)。2.殼體與冷卻系統(tǒng)殼體結(jié)構(gòu)：分為整體鑄造式和分體式，材料多采用灰鑄鐵或球墨鑄鐵，高壓機(jī)型使用鑄鋼。冷卻方式： 噴油冷卻：油液直接注入壓縮腔，兼具潤(rùn)滑、密封和降溫功能（溫升可控制在80℃以下）。水冷/風(fēng)冷：通過(guò)殼體夾套或外部散熱器實(shí)現(xiàn)間接冷卻，適用于無(wú)油壓縮場(chǎng)景。3.軸承與密封系統(tǒng)軸承配置：采用角接觸球軸承與圓柱滾子軸承組合，以承受徑向與軸向復(fù)合載荷。軸封技術(shù)： 機(jī)械密封：適用于無(wú)油螺桿壓縮機(jī)，泄漏率低于0.1%。迷宮密封：多用于低壓工況，成本低但需定期維護(hù)。干氣密封：在氫能壓縮機(jī)等高附加值領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。