在空气压缩机领域，近年来螺杆式空压机成为发展的新主流。它以性能优越、噪音低、寿命长而优于同功率的活塞式压缩机。气体回流通过主副转子间以及转子与机体外壳间良好结合的方式而有效减少。部分医疗保健设备需要用到纯净的气源，而医用无油螺杆空气压缩机可以提升气源的纯净度，同时为医用设备等提供足量的气源。因此，我国科技工作者对大功率无油润滑微型螺杆空压机启动过程中产生的问题进行深入研究。为使机器易损件的使用寿命得到提高，保障机器组的可靠性，人们不断改进和完善机器的结构和性能[1]。本文将通过分析各种机器参数，分析探讨机器运行时的变化规律，从而提出一些初步改进方案，为产品设计提供参考。

1 无油螺杆空气压缩机变压力试验

根据无油螺杆空气压缩机的变压力试验结果，首先按照实测数据做出比功率q、轴功率N对变量排气压力P的散点图（见图1），然后通过最小二乘原理分别求出q-P和N-P的回归直线方程为：q=3.267+3.494P；N=8.267+9.287P。最后，对上述的线性关系进行检验，得到的结果为：其相对系数的估计量分别为0.997和0.990，在信度α=0.01时，确认q、N与P之间存在线性相对关系。

图1 散点图

确定压缩机的结构参数，适当改变最终排气压力，发现一级排气压力波动很小。因此可得，随着排气压力的升高，压缩机的轴功率与比功率均形成线性规律增加，尤其是比功率q与压力P之间存在高度线性关系。

2 无油螺杆空气压缩机优点

无油螺杆空气压缩机样机的结构特点有：压缩机设计采取了使侧压力趋于均匀，减少侧压力峰值的措施；通过调节平衡方式，运用内外平衡相结合的平衡方式，使润滑机的两个轴承之间受力均匀，结构紧凑。

无油螺杆空气压缩机的优点：取消了供油槽和油路系统以及气体净化等处理设备，使产品结构简单、重量轻，节省投资，减少维修环节；增加防锈的能力，这对潮湿南方具有重要的意义；油脂的污染及滴漏被消除，可以提供不受污染的空气；适应于较宽的温度范围和特殊的工作条件，如抗辐射、不能用润滑油脂的场合；机器采用精密齿轮，并且采用改良的不锈钢密封件，可以预防油漏到机组里。

无油螺杆空气压缩机需要一定的跑合周期，原因是其运行初期具有比功率偏大、排气量偏低的特点[2]。试验表明，200h大约是无油螺杆空气压缩机的跑合周期。无油螺杆空气压缩机的各部件之间缺少油膜密封，气缸完全处于干运转的状态，因此气体缸和各个部件的气密性和贴合状态有着密切的关系。在跑合初期，气缸内还留有空隙，因而无油螺杆空气压缩机气量偏低；与此同时，机器之间的摩擦没有完全跑合完全，导致比功率偏高。这种情况是小气量的无油螺杆空气压缩机应该重点考虑的问题。试验结果表明，加工、制造以及安装质量对机器的性能有很大的影响，所以人们应该提高工艺和管理水平、保持产品的稳定性。

3 无油螺杆空气压缩机原理

在无油螺杆空气压缩机吸气的过程中，随着转子的转动，主副转子之间形成的容积逐渐增大。这个逐渐增大的容积与吸气口相连接，导致齿间容积内充满外界空气。齿间间距会在增加到最大时与吸气口断开，此为进气过程。当吸气结束后，会进入封闭过程。在此过程中，主副转子齿峰会与机壳闭合，由主、副转子及壳体组成的封闭腔内充满空气。主副转子齿继续相互啮合，空气逐渐排出向尾端输送，即输送过程。

无油螺杆空气压缩机传动部位磨损是机器运行过程中出现的普遍问题，包括轴承位、轴承座、轴承室等部位，补焊高温产生的高温无法消除，容易导致传动部位的材质损伤，使传动部位的零件出现断裂破损，电刷镀部位因为厚度的限制容易剥落，在各种因素的影响下，还会导致零件再次磨损。针对压缩机传动部位磨损的问题，发达国家使用高分子复合材料的修复方法。目前应用最成熟广泛的技术是美国的美嘉华技术体系，该体系具有超强的黏着力等优质的性能，可免拆卸免机加工，补焊产生的高温和电刷镀厚度问题不会受到限制，螺杆压缩机要完成燃气轮机的工作，必须要具有非常大的排气量。

无油螺杆空气压缩机结构简单、性能优良，而且能产生干净的压缩空气，在越来越多的行业中得到应用。无油螺杆空气压缩机适合用作医用设备，因为该机器产生的空气流量大[3]。但是，无油螺杆空气压缩机还处于发展期，仍然存在无油润滑技术不成熟的问题，人要不断改进无油润滑技术，将技术完备的无油螺杆空气压缩机运用到企业中。