前言

近15年來螺桿在我國空壓機、冷凍機、工業泵、塑料機械中應用越來越廣泛。制造設備開始引進英國holroyd公司的2ac、5ac螺旋轉子銑床及其配套設備(總數十余臺)，90年代以來國產螺桿銑床及其配套設備開始供應用戶。但我國螺桿空氣壓縮機、冷凍壓縮機、泵、塑料機械不但在設計技術上與國際先進水平有差距，在制造技術上更加落后，嚴重制約了我國這四大類機械產品在國際和國內市場上的競爭力。為此應該對我國螺桿制造技術的現狀和水平有一個清醒的認識，盡快追蹤國際先進制造技術的發展趨勢，使我國螺桿制造技術和產品質量早日達到國際上發達國家的水平。

我國空壓機行業螺桿制造技術的現狀-發展史

1934年瑞典教授a.lysholm發明非對稱齒形的雙螺桿壓縮機原理，60年代由瑞典srm公司研制成工業產品，70年代初投入大批量生產。我國無錫壓縮機廠和上海第三壓縮機廠(即今上海壓縮機廠)于1965年開始研制螺桿式空氣壓縮機。1970年上海壓縮機廠研制成功lx65(φ650)螺桿銑床，這是中國自行研制成功的第一臺螺桿銑床，其銑削螺桿的直徑在當時世界上處于領先地位，按此原理重新制造的一臺銑床至今仍在車間使用。雖然我國螺桿壓縮機的研制初期是與國際上同步的，但由于文化大革命的影響，無錫壓縮機廠和上海壓縮機廠直到1985年分別引進英國holroyd公司的2ac、5ac螺桿銑床后才形成批量生產，整整比瑞典落后了15年。-企業經過1985年至今的15年發展，我國目前主要有13家壓縮機廠可成批制造1.5～100m3/min的螺桿壓縮機。這些工廠包括：·無錫壓縮機總廠：是目前我國生產螺桿壓縮機批量最大、品種最全的工廠。擁有2ac銑床一臺(1985)，5ac銑床二臺(1995)及其配套設備。螺桿年生產能力12000對。該廠球墨鑄鐵螺桿占較大比例。·上海英格索蘭壓縮機有限公司：由上海壓縮機廠與美國英格索蘭公司合資。擁有5ac銑床一臺(1985)，2ac銑床一臺(1995)及其配套設備。螺桿年生產能力6000對。該廠螺桿鋼件和球墨鑄鐵件各占一定比例。·南京壓縮機有限公司：是近幾年投資螺桿制造設備力度最大的企業。擁有青海第一機床廠qh2?29半自動螺旋轉子銑床一臺(1995)，德國klingelnberg公司hnc35sl全數控高精度螺桿磨床一臺(1996)及其配套設備。螺桿年生產能力8000對。該廠螺桿主要采用鋼件。·柳州富達機械有限公司：該廠擁有意大利su公司螺桿磨床一臺。·江西氣體壓縮機廠·煙臺空壓機總廠(煙臺蘭星壓縮機有限公司)·南京三達機械有限公司·北京第一通用機械廠·天津市華北空氣壓縮機廠·寧波欣達螺桿壓縮機有限公司·中山復盛機電有限公司·沈陽空氣壓縮機廠·大連空氣壓縮機廠最后三家工廠不制造螺桿(中山復盛從臺灣復盛進貨)，采用外協購買。-產品由于材料和制造技術的難度尚未突破，因此國內目前全部生產雙螺桿壓縮機。噴油的由陽轉子帶動陰轉子自嚙轉動，無油的配有驅動齒輪付帶轉。除個別廠自制齒輪件，大部分廠齒輪件外協。-材料和制造技術材料少數廠采用球墨鑄鐵件，多數廠采用35#和45#中炭鋼(調質)。·球墨鑄鐵件：典型的工藝路線是粗銑→精銑→齒面局部硬化。·中炭鋼件：有兩種工藝路線粗銑→調質→精銑(多數廠)。粗銑→調質→精磨(少數廠)。采用粗精銑工藝的螺桿，其齒形精度只能達到0.02～0.04 mm，齒面粗糙度ra1.6～3.2μm，而采用粗銑精磨工藝的螺桿，其齒形精度可達到0.005mm，齒面粗糙度ra0.1～0.2μm。兩種工藝的齒形精度和表面質量差距很大。-專業化協作空壓機行業的螺桿，一般由本廠自行制造。采用外協螺桿配裝螺桿空壓機的既不能形成本廠自有的產品系列，也不能批量供貨，因此只有少數廠這樣組織生產。但也有個別單位租用青海第二機床廠的螺旋轉子銑床組織螺桿生產，其壓縮機產量較少。我國冷凍機行業螺桿制造技術的現狀-發展史單螺桿壓縮機1960年由法國zimmern發明基本原理，1962年試制出首臺樣機，1970年后用于冷凍機行業。我國從引進設計制造技術到成批生產雙螺桿制冷壓縮機的歷史只有10年，開發和成批生產的歷史，都比空壓機行業要短，目前的生產規模也比空壓機行業要小。-企業自80年代末我國冷凍機行業開始引進雙螺桿制冷壓縮機的設計制造技術，至今我國已有9家(臺灣2家)企業可成批生產雙螺桿開式和半封閉式制冷壓縮機。這些企業包括：·武漢冷凍機廠·大連冷凍機廠·煙臺冷凍機廠·重慶嘉陵制冷空調設備有限公司：該廠于1993年引進holroyd公司2ac螺旋轉子銑床及其成套設備后，1995年又增加青海第二機床qh2-029螺旋轉子銑床一臺。螺桿年生產能力2000對。·天津第二冷氣機廠·無錫制冷設備廠·上海～冷開利空調設備有限公司：由上海第一冷凍機廠與美國carrier公司合資(1995年3月)。該公司的螺桿制冷壓縮機中，只有螺桿由國外供貨，一對30kw冷凍壓縮機螺桿(φ110×300)供應價只有300美元，而且齒面是精磨過的。·臺灣復盛股份有限公司：該公司在大陸設有復盛實業(上海)有限公司。并在廣東中山設有中山復盛機電有限公司。·臺灣漢鐘精機股份有限公司：在大陸設有上海漢鐘精機有限公司。-產品全部生產雙螺桿制冷壓縮機。煙臺冷凍機廠只生產開式，嘉陵、無錫、復盛、漢鐘只生產半封閉式，其余各廠都同時生產開式和半封閉式制冷壓縮機。-材料和制造技術材料采用中炭鋼或中炭合金鋼調質。制造技術都采用粗銑→調質→精銑工藝。目前在制冷壓縮機中只有上海～冷開利空調設備有限公司的螺桿是經過精磨的(螺桿從國外進貨)。螺桿齒形精度和表面粗糙度的情況與空壓機相同。-專業化協作除上述九家企業自制螺桿制冷壓縮機外，其他冷凍機廠有需求時，都采購國外或臺灣的螺桿制冷壓縮機，組裝制冷空調設備。我國泵行業螺桿制造技術的現狀-發展史單螺桿泵是1932年由法國工程師moineau發明，并由德國pcm泵公司制成產品。三螺桿泵是1931年由瑞典imo公司發明并制造的。我國天津市工業泵廠于60年代初研制成功船用高壓小流量三螺桿泵，并擴展為單、雙、三螺桿泵專業廠。沈陽水泵廠于60年代中期研制生產雙、三螺桿泵，70年代研制成功五螺桿泵。天津工業泵廠于1984年引進德國allweiler公司的制造技術和英國holroyd公司的2ac螺桿銑床和配套設備后，我國才開始批量生產螺桿泵。比國外整整落后了20年。-企業經過1984年以來15年的發展，我國目前已有螺桿泵專業廠近30家。主要廠家有：·天津市工業泵廠：1984年引進allweiler公司制造技術、英holroyd公司2ac螺桿銑床一臺及其配套設備，1993年引進德國bornemann公司技術、奧地利linsinger公司數控螺桿旋風銑床一臺、和2ac桳，5ac螺桿銑床各一臺，1998年引進德國klingelnberg公司hnc35sl全數控高精度螺桿磨床一臺。年產單、雙、三螺桿泵約6000臺。·石首水泵廠：1989年引進捷克sigma公司技術和空心管壓制單螺桿泵轉子設備。·西安遠東機械制造公司曲桿泵廠：年產油田用單螺桿泵約600臺。·其他單螺桿泵廠有：杭州水泵總廠、蘭州水泵廠、浙江東陽螺桿泵廠、上海輕工機械技術研究所、靖江化工機械廠、無錫梁中螺桿泵廠、北京石油機械廠、嘉興石油機械廠、中成機械制造有限公司等。·雙螺桿泵廠：除天泵和沈泵外，還有江蘇淮陰通用機械廠和廣州造船廠機械分廠。年產量一般在幾百臺。·三螺桿泵廠：除天泵、沈泵、蘭泵外，還有南京工業泵廠、上海水工機械廠。后兩家年產量較少。·五螺桿泵廠：唯一的生產廠棗沈泵廠將轉讓生產權給天泵廠。-產品我國單、雙、三、五螺桿泵的年產量總計約10000余臺，以三螺桿泵產量量大，約占半數以上，其次為單、雙螺桿泵。五螺桿泵產量很少。-材料和制造技術螺桿泵轉子由于工況惡劣，因此選材比空壓機、制冷機的螺桿要好，如選用38crmoal、40cr、20cr13、16mn、crs5的，常需經滲氮硬化(hrc56～60)。也有選用crni、crmo、crnimo不銹鋼、mncrs鋼等。制造技術一般廠是粗、精銑→氮化。國內只有天津工業泵廠采用粗銑→氮化→精磨工藝。-專業化協作我國泵行業除天泵、沈泵等少數廠外，螺桿生產設備十分簡陋，因此亟需建立設備齊全、工藝先進的螺桿專業制造廠。我國塑料機械行業螺桿制造技術的現狀-發展史在塑料機械中用到螺桿的主要是注塑機和擠出機。注塑機基本上是單螺桿，擠出機以單螺桿為主，近年發展了雙螺桿，晨光化工研究院還研制了四螺桿擠出機，但產量很少。改革開放20年來，家電、建材、汽車、文具、玩具等行業突飛猛進，家庭作坊式私營企業也發展迅速，因此注塑機行業高速發展，僅浙江寧波地區就有33家注塑機廠，全國60余家。擠出機行業發展穩健，至今骨干廠也就5～6家。-企業☆注塑機行業主要的企業有：·大連橡膠塑料機械廠·無錫塑料機械廠·寧波塑料機械總廠·震德塑料機械有限公司·東華塑料機械有限公司·寧波海天機械有限公司其中海天公司是一家民營企業，據介紹1998年銷售注塑機3000臺，銷售額5億元。☆擠出機行業主要的企業有：·江蘇科亞化工裝備有限公司·上海擠出機廠·武漢塑料機械廠·山東塑料機械廠·甘肅化工機械廠·晨光化工研究院塑料機械研究所-產品我國現在生產合模力1t～3000t注塑機，螺桿直徑φ20～200mm的單、雙螺桿擠出機。注塑機的全國年產量約15000臺，擠出機的全國年產量約2000臺。我國目前還不能生產精密型注塑機。-材料和制造技術螺桿材料國內一般采用38crmoal4、40cr5、45#鋼，并用鹽浴液體、氣體、離子氮化，其硬度值達hv1000～1100(hrc65～72)，但因氮化層深度只有0.5mm，磨損后芯部硬度只有hv280，因此螺桿壽命很短。近年來采用鍍硬鉻(易脫層)、表面噴涂(碳化鎢)，頭部采用高速鋼、萊氏體鉻鋼(x220crmoy121,hrc60～62，hv700～800)等提高其耐用度。制造技術普遍是熱軋料→銑削(旋風銑、靠模銑、青海第二機床廠的sb6332、sk6332a半自動或數控螺紋銑床)→氮化或高頻淬硬→砂帶拋光。螺桿成品尺寸幾何精度低，使用壽命短，砂帶拋光現場環境污染嚴重等，是行業內普遍存在的嚴重問題。-專業化協作塑料機械行業有許多螺桿專業廠，例如浙江舟山地區就有金海機械公司等50多家螺桿制造廠。目前存在的問題是設備簡陋、制造技術落后，螺桿質量低劣，壽命短。同時螺桿機筒制造精度也低、質量差、壽命短。這些都嚴重制約了我國高精

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