Конструкция винтового однороторного компрессора (ВКО), который используется в холодильных машинах и в передвижных компрессорных станциях для сжатия воздуха, представлена на рисунке:
1 – винт–ротор; 2 – отсекатели; 3 – конический скос;
4 – всасывающая камера; 5 – корпус; 6, 7 – окна нагнетания;
8 – приводной конец вала; 9 – прорези для ввода отсекателей 2
Конструктивно винтовой однороторный компрессор представляет собой машину объемного сжатия, состоящую из центрального винта-ротора 1 и отсекающих устройств 2, помещенных в единый корпус 5. Ротор имеет выходной конец 8, служащий для привода и конический скос 3 для всасывания газа. В цилиндрической части корпуса выполнены прорези 9 для ввода в рабочую часть компрессора отсекателей 2 и нагнетательные окна 7.
Материалы, из которых изготовлены винт-ротор и отсекатели, подобраны таким образом, что образуют антифрикционную пару. При работе компрессора компримируемая среда из всасывающей камеры 4 поступает через конический скос 3 в винтовые полости, которые при вращении винта поочередно изолируются от камеры всасывания зубьями отсекателей.
После отсечки винтовой полости всасывания процесс всасывания заканчивается и начинается процесс объемного сжатия. К моменту окончания сжатия газ поступает к окну нагнетания 7, а затем в нагнетательный патрубок.
Сжатие газа в компрессоре происходит параллельно в двух противоположных винтовых полостях, что позволяет разгрузить винт-ротор от действия радиальных и части осевых сил. Однако оказываются нагруженными валы отсекателей.
Все серийно выпускаемые в настоящее время винтовые однороторные компрессоры имеют глобоидный винт-ротор, два отсекателя с прямоугольной формой зуба. Сочетание чисел зубьев: шесть на винте и одиннадцать на отсекателе соответственно.
Зацепление рабочих элементов винтовых однороторных компрессоров по взаимному расположению их осей и другим характеристикам аналогично зацеплению элементов глобоидной червячной передачи, хотя имеются и отличия, касающиеся силового взаимодействия зубьев, их формы, особенностей нарезания и ряда других факторов.
Можно отметить следующие преимущества винтовых однороторных компрессоров по сравнению с двухроторными винтовыми компрессорами:
– более низкая температура нагнетания;
– пониженный уровень шума (на 10…15 дБ);
– меньшая металлоемкость;
– лучшие объемные характеристики;
– более эффективная система регулирования производительности.