Всем известно, что «сердце» автомобиля является его двигатель, и от того, какой двигатель установлен на нем, зависит его мощность, срок службы, скорость машины и другое.
Так и в винтовых маслосмазываемых компрессорах тем самым двигателем, который влияет на работу всего оборудования, является винтовая пара.
Всем известно, что Шведский профессор и изобретатель Альф Лисхольм, родившийся в 1893 году, разработал первый винтовой компрессор. Он был изобретателем, работающим над паровыми турбинами, газовыми турбинами, реактивными двигателями. Он сотрудничал с Elliott для морских газовых турбин, с Siemens, ABB…
В 1934 году он получил патент на первую конструкцию винтового компрессора. Тогда он создал винтовой воздушный нагнетатель - ступень. Двухвинтовая конструкция была разработана для замены компрессоров динамического типа (центробежные и осевые турбины) для двигателей с наддувом. Эта разработка привела к созданию компактного и легкого нагнетателя (винтовой пары) с повышенной эффективностью для рабочих условий давления и скорости.
Сегодня разные производители используют свои наработки и патенты на винтовую пару в винтовых маслосмазываемых компрессорах. Я считаю, что это и является основным принципиальным отличием винтовых маслонаполненных (маслосмазываемых, масляных) компрессоров производства Atlas Copco group от остальных производителей-конкурентов, так как винтовая пара в сочетании с другими основными узлами компрессора влияет как на производительность компрессорного оборудования, его сервисное обслуживание, ремонтопригодность, так и на срок его службы.
Давайте на примере разберем конструктивные особенности винтовой пары Атлас Копко от другого производителя Kaeser:
Всем известно, что в винтовом блоке действуют разные силы, которые дают осевые нагрузки на сами винты, что влияют на его работу и срок службы:
Как видно из схемы у винтовой пары Kaeser винт увеличен на 15%!
Поэтому у винтового блока Kaeser со временем появляются зазоры между винтами:
Дальше давайте ответим на вопрос при высокой скорости вращения действительно ли большой винтовой элемент лучше?
Какие мифы (неправильные суждения) есть в данном случае:
Здесь большую роль играют подшипники, которые принимают всю нагрузку. Поэтому важно, какие подшипники стоят в винтовой паре. Срок службы подшипника определяется из следующих позиций:
Нагрузка на подшипники определяется в первую очередь осевой нагрузкой, вызванной разницей давления в винтовой паре
Выше в данной статье мы увидели, что увеличенный винт вызывает увеличенные осевые нагрузки. В этом случае у Kaeser винт увеличен на 15%.
Поэтому мы имеем сниженные осевые нагрузки при высокой скорости вращения винтового элемента и меньшем его размере:
Логично далее рассмотреть вопрос о компенсации осевых сил.
Компенсация осевых сил отAtlasCopcogroup:
Как видно из схемы, применение прямого привода не компенсирует осевые силы, возникающие от винтового элемента.
Из всего выше сказанного, делаем вывод, что AtlasCopco использует повышенную скорость вращения винта, при этом нагрузка на подшипники – низкая за счет:
Скорость подшипников (скорость элемента подшипника) имеют также большое значение при работе винтовой пары. Здесь ключевой определяющий фактор - это окружная скорость элемента подшипника (периферийная скорость).
Увеличенная окружная скорость элемента подшипника снижает срок его службы. Поэтому:
В винтовых компрессорах AtlasCopco используются подшипники намного меньшего размера, чем у конкурентов:
Например, данные по подшипникам Атлас Копко:
скорость:
Размеры:
Немного разберем технологию привода маслозаполненных винтовых компрессоров Atlas Copco
Atlas Copco использует зубчатую передачу в винтовых маслосмазываемых компрессорах, в отличие от конкурентов, которые обычную муфту, так как:
- Капитальный ремонт требует замены меньших по размерам подшипников
- Уменьшенный винтовой элемент требует меньше масла, соответственно – меньше масла попадает в сжатый воздух
-Покупка стандартного двигателя
-Покупка стандартной гибкой муфты
-Разработка или покупка больших винтовых блоков