答：容積式壓縮機近年來的研究與開發(fā)狀況包括往復壓縮機的氣缸、十字頭、機身等新結(jié)構(gòu)、新材料與新工藝，回轉(zhuǎn)式壓縮機單、雙螺桿及其他新結(jié)構(gòu)形式等。

學術(shù)研究是發(fā)展的基礎(chǔ)。為了適應用戶的需要和激烈的市場競爭，壓縮機的研究與開發(fā)一直在廣泛而深人地進行著。這些研究的狀況與成果，通過許多刊物、國際性會議、專利與新產(chǎn)品得到了充分體現(xiàn)。其中，最主要的國際性學術(shù)會議如下：

①由美國普度大學舉辦的“國際壓縮機工程會議”（The International Compres-

sor Engineering Conferenceat purdue）。

②由西安交通大學舉辦的“國際壓縮機技術(shù)會議”（The International Compres-

sor Technique Conference）o

③由英國流體機械工程學會與倫敦城市大學舉辦的“國際壓縮機及其系統(tǒng)會i議”（The International Compressor and Its System Conference）。

④主要由德國德來斯登技術(shù)大學與奧地利賀爾碧格公司負責的“歐洲往復壓縮機論壇”（The European Forum for Reciprocating Compressor）。

此外，還有俄羅斯流體工程學會與彼得堡技術(shù)大學舉辦的國際壓縮機會議，以及國際制冷大會中B2學組的有關(guān)論文等。

總的來講，壓縮機的研究是圍繞下列方向進行的：

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

②不斷提高已有機器的經(jīng)濟性與可靠性。

③應用新工藝與新材料。

④降低制造成本。

⑤降低噪聲。

以下是進入21世紀以來的一些新情況。

1.往復壓縮機新進展

（1）中、大型往復壓縮機英格索蘭德公司推出了VP型壓縮機，可以說是自20世紀50年代起大型往復壓縮機從一般臥式變成對動式后，壓縮機在結(jié)構(gòu)上的又一創(chuàng)新。其主要創(chuàng)新點是氣缸與十字頭結(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外徑與氣缸內(nèi)徑相同的進氣閥，同軸地配置于氣缸

兩端；兩個排氣閥配置于活塞上（實際上活塞就是由兩個排氣閥組成），排氣接管設(shè)于氣缸中部。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是雙設(shè)于氣缸中部。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是雙作用兩端均為直流形式，氣缸余隙容積較小，只有4個大直徑氣閥：缺點是大直徑氣閥制造較困難，拆卸軸側(cè)進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，其特點是活塞桿直接連接于十字

頭銷上，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，因此附加了一個力矩。

德國博爾齊格公司的BX系列壓縮機機身負荷增至1200kN，實際使用的運動件最大作用力為800~1000kN。這是目前世界上最大的往復壓縮機，用于煉化企業(yè)中壓縮氫氣等。

（2）天然氣汽車加氣站壓縮機功率為75~200kW的中、小型往復式天然氣汽車加氣站壓縮機，在國內(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級或3級。壓縮機有很多種結(jié)構(gòu)形式，唯有意大利新庇隆公司的立式兩列結(jié)構(gòu)，曲柄錯角為180°，為平衡二階往復慣性力。該壓縮機由飛輪通過兩根傳動帶分別驅(qū)動兩小傳動帶輪，并通過軸帶動置于機身內(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，但缺點也是明顯的。對于無氣體管道處設(shè)置的加氣站，需要一種“子站”壓縮機，其進氣來自大型儲氣罐，進氣壓力是不斷變化的，這給壓縮機設(shè)計帶來了困難。目前，國外壓縮機都采用節(jié)流的辦法，使氣體壓力降到5一7MPa，浪費了許多能量。因此，需要創(chuàng)新一種能適應壓力變化的氣閥。對于此種子站壓縮機，意大利賽福公司采用立式液壓傳動結(jié)構(gòu)。

（3）微型電磁壓縮機又有新的發(fā)展這種壓縮機發(fā)明于20世紀30年代，由于一般永磁鐵所形成的直線電動機效率低下，僅為45%~60%，因此使壓縮機能耗較大而未能得到發(fā)展。近一個時期來，由于應用NdFεB永磁材料，電動機效率能達到95%，因此，人們又在冰箱中開始應用電磁壓縮機。

（4）新材料的應用聚醚醚酮（PEEK）的優(yōu)點是質(zhì)量輕，作為氣閥閥片時可用較大的升程，并且噪聲較小。在無油潤滑的壓縮機中，應用此材料制閥片有明顯的優(yōu)點，但價格較鋼材的貴。聚苯胺脂（PBH）具有自潤滑性能，但與PTFE的熱塑性不同，它具有熱固性，導熱性接近鑄鐵，強度也較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，它不僅可以解決長期困擾氣缸無油潤滑時活塞環(huán)的冷流問題，而且密封的壓力可突破過去限制的15MPa。但是，PBH價格高于PTFE。

（5）合成潤滑油合成潤滑油較礦物油的閃點高。對于那些排氣溫度超過180℃的機器，應用合成潤滑油會更安全。

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

但是目前的試驗僅限有油潤滑氣缸，無油潤滑是否有效尚待研究。

另外，需要說明的是大型數(shù)控加工中心的應用，它不僅使機加工的精度大大提高，而且也使機身結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了變化。圖1-3所示是一個4列對動整體機身，十字頭滑道與機身制成一體的結(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)噴水實行壓縮過程內(nèi)冷卻的原理是人們熟知的，問題是如何解決銹蝕與氣閥工作問題。最近發(fā)明了一種準等溫壓縮機，用噴嘴向氣缸內(nèi)噴入大量水，可達到很高壓力比，排氣溫度低于100℃，而且水可以循環(huán)使用。