答：容積式壓縮機(jī)近年來(lái)的研究與開(kāi)發(fā)狀況包括往復(fù)壓縮機(jī)的氣缸、十字頭、機(jī)身等新結(jié)構(gòu)、新材料與新工藝，回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)單、雙螺桿及其他新結(jié)構(gòu)形式等。

學(xué)術(shù)研究是發(fā)展的基礎(chǔ)。為了適應(yīng)用戶(hù)的需要和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，壓縮機(jī)的研究與開(kāi)發(fā)一直在廣泛而深人地進(jìn)行著。這些研究的狀況與成果，通過(guò)許多刊物、國(guó)際性會(huì)議、專(zhuān)利與新產(chǎn)品得到了充分體現(xiàn)。其中，最主要的國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議如下：

①由美國(guó)普度大學(xué)舉辦的“國(guó)際壓縮機(jī)工程會(huì)議”（The International Compres-

sor Engineering Conferenceat purdue）。

②由西安交通大學(xué)舉辦的“國(guó)際壓縮機(jī)技術(shù)會(huì)議”（The International Compres-

sor Technique Conference）o

③由英國(guó)流體機(jī)械工程學(xué)會(huì)與倫敦城市大學(xué)舉辦的“國(guó)際壓縮機(jī)及其系統(tǒng)會(huì)i議”（The International Compressor and Its System Conference）。

④主要由德國(guó)德來(lái)斯登技術(shù)大學(xué)與奧地利賀爾碧格公司負(fù)責(zé)的“歐洲往復(fù)壓縮機(jī)論壇”（The European Forum for Reciprocating Compressor）。

此外，還有俄羅斯流體工程學(xué)會(huì)與彼得堡技術(shù)大學(xué)舉辦的國(guó)際壓縮機(jī)會(huì)議，以及國(guó)際制冷大會(huì)中B2學(xué)組的有關(guān)論文等。

總的來(lái)講，壓縮機(jī)的研究是圍繞下列方向進(jìn)行的：

①根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展需要開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。

②不斷提高已有機(jī)器的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。

③應(yīng)用新工藝與新材料。

④降低制造成本。

⑤降低噪聲。

以下是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)的一些新情況。

1.往復(fù)壓縮機(jī)新進(jìn)展

（1）中、大型往復(fù)壓縮機(jī)英格索蘭德公司推出了VP型壓縮機(jī)，可以說(shuō)是自20世紀(jì)50年代起大型往復(fù)壓縮機(jī)從一般臥式變成對(duì)動(dòng)式后，壓縮機(jī)在結(jié)構(gòu)上的又一創(chuàng)新。其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是氣缸與十字頭結(jié)構(gòu)。圖1-1所示為VP型氣缸結(jié)構(gòu)示意圖。其中，雙作用氣缸里用兩個(gè)外徑與氣缸內(nèi)徑相同的進(jìn)氣閥，同軸地配置于氣缸

兩端；兩個(gè)排氣閥配置于活塞上（實(shí)際上活塞就是由兩個(gè)排氣閥組成），排氣接管設(shè)于氣缸中部。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是雙設(shè)于氣缸中部。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是雙作用兩端均為直流形式，氣缸余隙容積較小，只有4個(gè)大直徑氣閥：缺點(diǎn)是大直徑氣閥制造較困難，拆卸軸側(cè)進(jìn)氣閥及排氣閥較因難。

VP單壁十字頭結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，其特點(diǎn)是活塞桿直接連接于十字

頭銷(xiāo)上，使十字頭體只承受側(cè)向力，需要用叉形連桿小頭。這種結(jié)構(gòu)中的活塞力、連桿力以及支反力不作用于一點(diǎn)，因此附加了一個(gè)力矩。

德國(guó)博爾齊格公司的BX系列壓縮機(jī)機(jī)身負(fù)荷增至1200kN，實(shí)際使用的運(yùn)動(dòng)件最大作用力為800~1000kN。這是目前世界上最大的往復(fù)壓縮機(jī)，用于煉化企業(yè)中壓縮氫氣等。

（2）天然氣汽車(chē)加氣站壓縮機(jī)功率為75~200kW的中、小型往復(fù)式天然氣汽車(chē)加氣站壓縮機(jī)，在國(guó)內(nèi)外都得到了迅速發(fā)展。按照天然氣管道內(nèi)氣體的壓力高低，一般分為4級(jí)或3級(jí)。壓縮機(jī)有很多種結(jié)構(gòu)形式，唯有意大利新庇隆公司的立式兩列結(jié)構(gòu)，曲柄錯(cuò)角為180°，為平衡二階往復(fù)慣性力。該壓縮機(jī)由飛輪通過(guò)兩根傳動(dòng)帶分別驅(qū)動(dòng)兩小傳動(dòng)帶輪，并通過(guò)軸帶動(dòng)置于機(jī)身內(nèi)兩側(cè)下部的兩組平衡重。此種結(jié)構(gòu)是該公司的創(chuàng)新，但缺點(diǎn)也是明顯的。對(duì)于無(wú)氣體管道處設(shè)置的加氣站，需要一種“子站”壓縮機(jī)，其進(jìn)氣來(lái)自大型儲(chǔ)氣罐，進(jìn)氣壓力是不斷變化的，這給壓縮機(jī)設(shè)計(jì)帶來(lái)了困難。目前，國(guó)外壓縮機(jī)都采用節(jié)流的辦法，使氣體壓力降到5一7MPa，浪費(fèi)了許多能量。因此，需要?jiǎng)?chuàng)新一種能適應(yīng)壓力變化的氣閥。對(duì)于此種子站壓縮機(jī)，意大利賽福公司采用立式液壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

（3）微型電磁壓縮機(jī)又有新的發(fā)展這種壓縮機(jī)發(fā)明于20世紀(jì)30年代，由于一般永磁鐵所形成的直線電動(dòng)機(jī)效率低下，僅為45%~60%，因此使壓縮機(jī)能耗較大而未能得到發(fā)展。近一個(gè)時(shí)期來(lái)，由于應(yīng)用NdFεB永磁材料，電動(dòng)機(jī)效率能達(dá)到95%，因此，人們又在冰箱中開(kāi)始應(yīng)用電磁壓縮機(jī)。

（4）新材料的應(yīng)用聚醚醚酮（PEEK）的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕，作為氣閥閥片時(shí)可用較大的升程，并且噪聲較小。在無(wú)油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)中，應(yīng)用此材料制閥片有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較鋼材的貴。聚苯胺脂（PBH）具有自潤(rùn)滑性能，但與PTFE的熱塑性不同，它具有熱固性，導(dǎo)熱性接近鑄鐵，強(qiáng)度也較PT℉E高，可以任意比例與PT℉E混合，也可充填Cu、碳纖維等。因此，它不僅可以解決長(zhǎng)期困擾氣缸無(wú)油潤(rùn)滑時(shí)活塞環(huán)的冷流問(wèn)題，而且密封的壓力可突破過(guò)去限制的15MPa。但是，PBH價(jià)格高于PTFE。

（5）合成潤(rùn)滑油合成潤(rùn)滑油較礦物油的閃點(diǎn)高。對(duì)于那些排氣溫度超過(guò)180℃的機(jī)器，應(yīng)用合成潤(rùn)滑油會(huì)更安全。

（6）新工藝應(yīng)用激光照射提高氣缸內(nèi)壁的耐磨性，已開(kāi)始受到人們的關(guān)注。

但是目前的試驗(yàn)僅限有油潤(rùn)滑氣缸，無(wú)油潤(rùn)滑是否有效尚待研究。

另外，需要說(shuō)明的是大型數(shù)控加工中心的應(yīng)用，它不僅使機(jī)加工的精度大大提高，而且也使機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了變化。圖1-3所示是一個(gè)4列對(duì)動(dòng)整體機(jī)身，十字頭滑道與機(jī)身制成一體的結(jié)構(gòu)。在一定的尺寸范圍內(nèi)，除底平面外，其他主要加工面可在一次夾裝中完成，從而大大減少裝配工作量。

（7）氣缸內(nèi)噴水冷卻工作腔內(nèi)噴水實(shí)行壓縮過(guò)程內(nèi)冷卻的原理是人們熟知的，問(wèn)題是如何解決銹蝕與氣閥工作問(wèn)題。最近發(fā)明了一種準(zhǔn)等溫壓縮機(jī)，用噴嘴向氣缸內(nèi)噴入大量水，可達(dá)到很高壓力比，排氣溫度低于100℃，而且水可以循環(huán)使用。