一、前言
法國人辛麥恩（B．Zimmern）于1960年提出單螺桿壓縮機的具體方案，1963年推向市場，70年代批量生產，80年代后技術逐漸成熟。單螺桿式空壓機比雙螺桿空玉機問世晚，但因其性能優異，目前國際市場上單、雙螺桿大體上平分市場，廣泛應用于國民經濟的各個領域。
新型干法水泥生產線根據生產需要采用四臺FGOG—180A單螺桿水冷型空壓機組成空壓機站，在使用過程中性能良好，與以往接觸過的空壓機型相比，具有噪聲低，排氣穩定，振動小，維護方便等優點。
二、FHOG—180W空壓機的結構與工作原理
單螺桿空壓機按其工藝流程可分為氣路系統、油路系統和電氣單元。
1．內部結構
（1）氣路系統 氣路工藝流程為大氣經過過濾后由卸荷閥進入壓縮腔，與潤滑油結合并進行壓縮，與油結合的壓縮氣體經過止回閥進入油氣分離桶、油氣分離器、水冷卻器、氣水分離器，出空壓機后經儲氣罐、精密過濾器、冷凍式干燥機（以下簡稱冷干機）進入廠區壓縮空氣管網。
（2）油路系統 油路包括油管、油箱、冷卻器、油濾清器、斷油閥和溫控閥等。當空壓機起動時，空壓機內部接近于全密封狀態，油路首先建立起壓力，在壓力的作用下，對主機工作腔噴油，對設備進行潤滑的同時起到冷卻、密封和降低噪聲的作用。
（3）控制系統 在電氣控制方面根據客戶的不同需求可以采用PLC或變頻器自動控制，公司采用PLC編程自動控制。每臺設備自帶監控裝置，可實時顯示相關工況參數、運行況態及故障指示，具有超壓保護、超溫保護、電動機過載保護、斷水保護、斷相及相序保護、油濾氣濾堵塞保護的基本功能和超溫保護、過載保護互鎖功能。并利用PLC輸出端口聯接中央控制室施行遠程控制和網上監控，在沒備本體可調節轉換本機控制／遠程控制。空壓機站內不用設置崗位工，只需每天進行一次巡檢。
2．工作原理
（1）外部空氣由卸荷閥進入主機，主機由一個圓柱螺桿和兩個對稱配置的平面星輪組成，嚙合副裝在機殼內蝸桿蝸槽，機殼和星輪面構成封閉空氣的齒間容積，螺桿運轉時帶動星輪旋轉，星輪的作用相當于往復式壓縮機的活塞，星輪在蝸槽內相對移動，蝸槽內的氣體相應地壓縮和排出，如圖所示，帶有壓力的氣體排出主機后，在設備內部經過析出油和水分，再經過冷卻后進主壓縮空氣管網使用。
三、單螺桿空壓機的性能特點
1．振動小
星輪在螺桿兩側配置，運行中作用于螺桿上的徑向力相互抵消，作用于螺槽內的氣體軸向負荷也相互抵消，再加上螺桿的兩端有引氣通道，故螺桿和星輪齒上受的氣體力很小。較以往用的老式空壓機相比，在振動方面有較強的優越性能。

2．噪聲小
設備上下與四周采用隔聲罩與消聲海綿又重隔離，加上設備自身振動的微小和空壓機站的合理設計，空壓機組在滿負荷運行時，站在空壓機站外幾乎聽不到空壓機運行產生的噪聲。
3．獨立控制
此空壓機組具有獨立的控制系統，自動負載卸載轉換，自動停機與起動功能，適當調整卸載與負載轉換的壓力控制點可起到節能節電的作用。
4．自動控制
每臺設備均有人機界面板，機組的起動、聯鎖、潤滑油狀況、排氣壓力、溫度、冷卻水、過濾器等狀態均可顯示，各監測點發生故障會以紅色報警信號顯示或設備跳停。
超溫保護、過載保護等功能互相聯鎖，故障排除復位，把報警信號指示燈消除以后方可開機運行，內部油路采用雙溫度傳感器監控，與主機互鎖，運行中更安全。
5．日常維護
日常運行中僅需定期清吹或更換空氣濾芯，油濾芯、油氣分離濾芯壓縮機油按照說明書上面要求時間定期更換。若使用循環冷卻水質較硬、雜質較多，需定期檢查清理水冷卻器內部積垢及冷卻器在使用中卡積的雜物。
四、單螺桿空壓機近年的技術改進
蝸桿式空壓機問世較晚，近年來不斷針對單螺桿空壓機運行期常出的問題及節能降耗方面進行技術改進。
1．主機星輪片改進
單螺桿空壓機在90年代初期采用“酚醛樹脂”材質作為星輪片，但在使用中效果不太理想，特別是在空壓機初運行的磨合期間星輪片易磨損或松動。針對于這一現象，采取技術改進，選用PEEK材質作為星輪片材質，在目前此材質的使用情況來看，一般運轉30000h后才可能出現星輪片磨損的現象。
2．控制系統的改進
單螺桿空壓機電氣控制系統隨著科技和自動化的發展也在不斷改進和完善，目前空壓機可根據用戶的需求實行遠程監測和控制，也可以采用變頻調速控制，變頻控制只是在初期資金投入時偏大，但在運行中電氣及設備本體的節能效果顯著，使用單位可以根據本單位的具體情況對設備進行選型。
五、使用體會
積累一些空壓機的使用經驗，了解空壓機的性能之后根據實際情況對設備進行針對性合理維護，對延長設備的使用壽命和工況的優化起到了明顯的作用。
1．空壓機油的使用
空壓機的生產過程中，鍛造、鑄件的加工面可能會存在未處理干凈的型砂和氧化皮。在磨合期運轉過程中受到潤滑油的沖刷落于潤滑油中，所以第一次更換空壓機油必須徹底，否則會降低主機的耐久性和使用壽命。
空壓機在第二次換油之后可以根據運行環境對設備換油的時間作適當調整，環境良好污染小，運行中油溫正常可以延長使用時間，必須從巡檢停機時檢查油質，若生產連續運轉沒有停機時間，可以從排氣壓力和排力量是否有減少現象來定，不可過多地延長周期，防止空壓機油變質結碳而引起壓縮空氣管道爆炸。
2．機組的工藝布置
采用空壓機—儲氣罐—精密過濾器—冷干燥機—壓縮空氣管網的工藝流程。壓縮空氣經儲氣罐穩定氣流析出部分水分再進入冷干機，對壓縮空氣進一步的冷卻和干燥，用氣點壓縮空氣質量良好。曾有廠家未按此工藝流程施工，將冷干機與儲氣罐位置調換，在生產中經常出現冷干機內部結冰堵塞和用氣點壓縮空氣中含水量大的現象，特別是在新生產線投產初期此系統的不穩定會給生產帶來很大麻煩，在壓縮空氣系統的設計和施工中需注意此設備的工藝布置。
3.故障排除
（1）溫度高 油氣溫度偏高，甚至溫度升到上限空壓機跳停，OPR或COP指示燈亮。出現此現象應首先檢查空壓機油是否存在油位低、油過濾器堵塞或斷油閥故障，若排除以上幾點仍不能正常開機，則需檢查空壓機水冷卻器內部是否有水垢、纖維等雜物堵塞而影響正常熱交換，如有雜物則需對冷卻器對內部清理，在控制面板上按復位鍵消除超溫信號再起動空壓機。
（2）排氣量小 在正常生產中有時會出現忽然間壓縮空氣管網壓偏小的現象，可分析為兩個原因，一是空壓機故障，使排氣量減小，不能滿足生產；二是管網用氣點控制閥存在控制失靈現象，出現內漏。這種排氣量突然減小的情況在生產中內漏的可能性偏大，需要排查用氣點閥門控制情況并處理以后才可以正常生產。
六、結束語
單螺桿空壓機具有獨特的優點，隨著單螺桿技術的不斷改進和設計技術的持續提高，單螺桿空壓機的油耗、密封、氣量調節及自動控制等性能將會進一步改善，可靠性和經濟性不斷增強，應用領域會進一步擴展。