Vigtig skruekompressors funktionsprincip

De kernekomponenter i en skruekompressor består af et par indgrebende spiralformede maskins og tandskiver i cylinderen. Begge rotorer har flere konkave tandfurer og roterer med høj hastighed i modsatte retninger under driften. Spillerummet mellem rotorerne og mellem rotorerne og den indre væg i huset er kun 5 til 10 tusindedele tomme (0,05 til 0,10 millimeter), hvilket sikrer tætheden i gaskompressionsprocessen.

Med hensyn til drivsystemet drives hovedrotoren (også kendt som den maskuline eller konvekse rotor) typisk af en elmotor (selvom der findes motoriserede konfigurationer i nogle anvendelser). Kraftoverførsel til sekundærrotoren (også kendt som den feminine eller konkave rotor) opnås primært gennem to metoder: fleksibel drev via et oliefilm dannet ved olieindsprøjtning, eller stiv overførsel via synkrone gear i enderne af begge rotorer. Begge drevemetoder sikrer, at der under rotorernes drift ikke opstår direkte metal-mod-metal-kontakt (i teorien), hvilket effektivt reducerer slid og forbedrer driftsstabiliteten.

Kompressorens afgangsvolumen (strømningshastighed) og afgangstryk bestemmes primært af rotorernes strukturelle parametre: længere rotorer øger trykopbygningskapaciteten under kompressionshuben, hvilket resulterer i højere afgangstryk; større rotordiametre øger gasvolumenet pr. indtagshub, hvilket fører til større afgangsvolumen.

Driftscyklussen følger sekvensen „indsugning – kompression – afgang“, detaljeret som følger: Når tandhulrummet i skrue-rotoren roterer til indsugningsportens position, udvider dets volumen sig gradvist. Omkringliggende gas suges ind af trykforskellen og fylder hulrummet. Når rotoren fortsætter med at rotere, lukkes det gasfyldte tandhulrum af af kabinetvæggen og danner et uafhængigt kompressionskammer. I dette øjeblik injiceres smøremidler under højt tryk i kammeret, hvilket samtidig udfører de tre funktioner tætning, køling og smøring. Den kontinuerte rotation af rotoren får volumenet af kompressionskammeret til konstant at formindskes, hvilket gradvist komprimerer olie-gasblandingen (en blanding af smøremiddel og gas) inde i kammeret og resulterer i en vedvarende stigning i trykket. Når kompressionskammeret roterer, så det er justeret med afgangsporten, presser den højtryksbelastede olie-gasblanding ud fra kompressoren, hvilket fuldfører en hel arbejdscyklus.

Den stabile drift af rotorerne understøttes af et friktionsreducerende lejesystem: Lejerne er fastgjort og positioneret via endestopper nær akslens ender. Indløbsenden benytter typisk rullelejer, som primært bærer radiale belastninger; udløbsenden har et par modsat rettede kegleformede rullelejer. Disse lejer har en dobbelt funktion: de virker som tryklejer for at modvirke den aksielle kraft, der opstår ved rotordrift, samtidig med at de bærer radiale belastninger. Samtidig sikrer de den minimale aksielle spiller, der kræves for rotorbevægelse, og garanterer derved præcis drift inden for specificerede grænser.

Bemærkelsesværdigt er det, at når rotoren løbende roterer, gentager hvert par meshande tandrum hele tiden 'indtagelse—kompression—udstødning'-processen. Arbejdscykluserne for flere tandrum griber ind i hinanden og skifter løbende, hvilket gør det muligt for kompressoren at levere en jævn og stabil gasudgang.