Važan princip rada vijčanog kompresora

Glavne radne komponente vijčanog kompresora sastoje se od para međusobno povezanih spiralnih muških i ženskih rotora unutar cilindra. Oba rotora imaju više konkavnih žljebova za zube i okreću se velikim brzinama u suprotnim smjerovima tijekom rada. Razmak između rotora i između rotora i unutarnje stijenke kućišta iznosi samo 5 do 10 tisućinki inča (0,05 do 0,10 milimetara), što osigurava integritet brtvljenja procesa kompresije plina.

Što se tiče pogonskog sustava, glavni rotor (također poznat kao muški ili konveksni rotor) obično se pokreće elektromotorom (iako u nekim primjenama postoje konfiguracije s motornim pogonom). Prijenos snage na sekundarni rotor (također poznat kao ženski ili konkavni rotor) prvenstveno se postiže dvjema metodama: fleksibilnim pogonom putem uljnog filma nastalog ubrizgavanjem ulja ili krutim prijenosom putem sinkronih zupčanika na krajevima oba rotora. Obje metode pogona osiguravaju da nema izravnog kontakta metala s metalom tijekom rada rotora (u teoriji), što učinkovito smanjuje trošenje i povećava radnu stabilnost.

Volumen ispuha (protok) kompresora i tlak ispuha prvenstveno su određeni strukturnim parametrima rotora: dulji rotori povećavaju kapacitet stvaranja tlaka tijekom takta kompresije, što rezultira većim tlakom ispuha; veći promjeri rotora povećavaju volumen plina po ciklusu usisa, što dovodi do većeg volumena ispuha.

Radni ciklus slijedi slijed „usis – kompresija – pražnjenje“, detaljno opisan na sljedeći način: Kada se šupljina zuba vijčanog rotora okrene u položaj usisnog otvora, njegov volumen se postupno širi. Okolni plin se usisava diferencijalnim tlakom i ispunjava šupljinu. Kako se rotor nastavlja okretati, šupljina zuba ispunjena plinom se zatvara stijenkom kućišta, tvoreći neovisnu kompresijsku komoru. U tom trenutku, ulje za podmazivanje se ubrizgava u komoru pod visokim tlakom, istovremeno obavljajući tri funkcije: brtvljenje, hlađenje i podmazivanje. Kontinuirana rotacija rotora uzrokuje stalno smanjenje volumena kompresijske komore, postupno komprimirajući smjesu ulja i plina (mješavinu ulja za podmazivanje i plina) unutar komore, što rezultira trajnim povećanjem tlaka. Kada se kompresijska komora okrene kako bi se poravnala s ispušnim otvorom, smjesa ulja i plina pod visokim tlakom se istiskuje iz kompresora pod tlakom, dovršavajući puni radni ciklus.

Stabilan rad rotora podržava sustav ležajeva koji smanjuje trenje: Ležajevi su fiksni i postavljeni preko završnih poklopaca blizu krajeva osovine. Ulazni kraj obično koristi valjkaste ležajeve, koji prvenstveno nose radijalna opterećenja; ispusni kraj ima par suprotnih konusnih valjkastih ležajeva. Ovi ležajevi imaju dvostruku funkciju: djeluju kao aksijalni ležajevi za suzbijanje aksijalnog potisaka generiranog radom rotora, a istovremeno nose radijalna opterećenja. Istovremeno osiguravaju minimalni aksijalni zazor potreban za kretanje rotora, osiguravajući precizan rad unutar određenih granica.

Značajno je da, dok se rotor kontinuirano okreće, svaki par utora zubaca koji se spajaju sekvencijalno ponavlja proces "usis-kompresija-ispuh". Radni ciklusi više utora zubaca se međusobno isprepliću i kontinuirano izmjenjuju, omogućujući kompresoru da isporučuje stalan i stabilan izlaz plina.