Nguyên lý hoạt động của van trượt điều chỉnh lưu lượng thể tích của máy nén khí trục vít dựa trên đặc điểm quá trình làm việc của máy nén khí trục vít. Trong máy nén khí trục vít, khi rôto quay, áp suất của khí nén tăng dần dọc theo trục của rôto. Về vị trí không gian, nó di chuyển dần từ đầu hút của máy nén đến đầu xả. Sau khi phía áp suất cao của thân máy mở ra, khi hai rôto bắt đầu ăn khớp và cố gắng tăng áp suất khí, một phần khí sẽ đi vòng qua khe hở. Rõ ràng, lượng khí đi vòng tỷ lệ thuận với chiều dài của khe hở. Khi đường tiếp xúc di chuyển đến cuối khe hở, lượng khí còn lại được bao kín hoàn toàn, và quá trình nén bên trong bắt đầu tại điểm này. Công việc mà máy nén khí trục vít thực hiện trên lượng khí đi vòng qua khe hở chỉ được sử dụng để xả nó ra ngoài. Do đó, công suất tiêu thụ của máy nén chủ yếu là tổng của công việc thực hiện để nén khí được xả ra cuối cùng và công việc ma sát cơ học. Vì vậy, khi sử dụng van trượt điều chỉnh lưu lượng để điều chỉnh lưu lượng thể tích của máy nén khí trục vít, máy nén có thể duy trì hiệu suất cao trong điều kiện điều chỉnh.
Trong các máy nén thực tế, đó thường không phải là một lỗ trên vỏ máy, mà là một cấu trúc xốp. Van trượt di chuyển trong một rãnh dưới rôto và cho phép điều chỉnh liên tục kích thước của lỗ mở. Khí thải ra từ lỗ mở sẽ quay trở lại cửa hút của máy nén. Vì máy nén thực tế không thực hiện công việc nào trên phần khí này, nên nhiệt độ của nó không tăng lên, do đó nó không cần phải được làm mát trước khi đến dòng khí chính tại cửa hút.
Van trượt có thể di chuyển theo bất kỳ hướng nào theo yêu cầu của hệ thống điều khiển. Có nhiều cách để dẫn động nó. Phương pháp phổ biến nhất là sử dụng xi lanh thủy lực, và hệ thống dầu của chính máy nén trục vít cung cấp áp suất dầu cần thiết. Trong một số máy, van trượt được dẫn động bằng động cơ giảm tốc.
Về mặt lý thuyết, chiều dài của trục van phải bằng chiều dài của rôto. Tương tự, khoảng cách cần thiết để van trượt di chuyển từ tải đầy đến tải rỗng cần phải bằng chiều dài của rôto, và xi lanh thủy lực cũng phải có cùng chiều dài. Tuy nhiên, thực tế đã chứng minh rằng ngay cả khi chiều dài của van trượt ngắn hơn một chút, vẫn có thể đạt được đặc tính điều chỉnh tốt. Điều này là do khi cửa thoát khí lần đầu tiên mở ra gần mặt hút, diện tích của nó rất nhỏ, áp suất khí tại thời điểm này rất nhỏ, và thời gian cần thiết để các răng ăn khớp của rôto quét qua cửa thoát khí cũng rất ngắn, do đó sẽ chỉ có một lượng nhỏ khí được thải ra. Do đó, chiều dài thực tế của van trượt có thể giảm xuống còn khoảng 70% chiều dài của phần làm việc của rôto, và phần còn lại được cố định, nhờ vậy giảm được kích thước tổng thể của máy nén.
Đặc tính của van trượt điều chỉnh công suất sẽ thay đổi theo đường kính rôto. Điều này là do diện tích của cửa bypass gây ra bởi chuyển động của van trượt tỷ lệ thuận với bình phương đường kính rôto, trong khi thể tích khí trong buồng nén tỷ lệ thuận với lập phương đường kính rôto. Cần lưu ý rằng khi máy nén nén khí, nó cũng làm tăng áp suất của dầu được bơm vào, và cuối cùng thải dầu ra cùng với khí. Để dầu được thải ra liên tục, cần phải dự trữ một thể tích khí thải nhất định. Nếu không, trong điều kiện hoàn toàn không tải, dầu sẽ tích tụ trong buồng nén, khiến máy nén khí không thể tiếp tục hoạt động. Để dầu được thải ra liên tục, thường cần lưu lượng thể tích ít nhất khoảng 10%. Trong một số trường hợp, lưu lượng thể tích của máy nén phải bằng không. Lúc này, thường bố trí một đường ống bypass giữa đầu hút và đầu xả. Khi cần hoàn toàn không tải, đường ống bypass được mở để kết nối đầu hút và đầu xả.
Khi sử dụng van trượt điều chỉnh lưu lượng để điều chỉnh lưu lượng thể tích của máy nén khí trục vít, tình huống lý tưởng là giữ cho tỷ số áp suất bên trong không đổi so với khi hoạt động ở tải trọng tối đa trong quá trình điều chỉnh. Tuy nhiên, rõ ràng là khi van trượt di chuyển và lưu lượng thể tích của máy nén giảm đi, chiều dài làm việc hiệu quả của trục vít giảm đi và thời gian của quá trình nén bên trong cũng giảm đi, do đó tỷ số áp suất bên trong phải giảm.
Trong thiết kế thực tế, van trượt được trang bị một lỗ xả hướng tâm, di chuyển theo trục cùng với van trượt. Bằng cách này, một mặt, chiều dài hiệu quả của rôto máy trục vít được giảm đi, mặt khác, lỗ xả hướng tâm cũng được giảm đi, do đó kéo dài thời gian của quá trình nén bên trong và tăng tỷ số nén bên trong. Khi lỗ xả hướng tâm trên van trượt và lỗ xả hướng trục trên nắp cuối được chế tạo với tỷ số áp suất bên trong khác nhau, tỷ số áp suất bên trong có thể được duy trì không đổi so với khi hoạt động ở tải trọng tối đa trong một phạm vi nhất định trong quá trình điều chỉnh.
-Khi sử dụng van trượt điều chỉnh lưu lượng để đồng thời thay đổi kích thước lỗ thoát khí hướng tâm của máy vít và chiều dài phần làm việc hiệu quả của rôto, mối quan hệ giữa công suất tiêu thụ của máy vít và lưu lượng nằm trong phạm vi điều chỉnh lưu lượng từ 100-50%. Công suất tiêu thụ giảm gần như tỷ lệ thuận với sự giảm lưu lượng, cho thấy tính kinh tế tốt của việc điều chỉnh bằng van trượt. Điều đáng chú ý là ở giai đoạn sau của quá trình vận hành van trượt, tỷ số áp suất bên trong sẽ tiếp tục giảm cho đến khi giảm xuống còn 1. Điều này làm cho đường cong công suất tiêu thụ và lưu lượng tại thời điểm này lệch đi một mức độ nhất định so với tình huống lý tưởng. Mức độ lệch phụ thuộc vào tỷ số áp suất bên ngoài của máy vít. Nếu áp suất bên ngoài được xác định bởi các điều kiện vận hành tương đối nhỏ, công suất tiêu thụ không tải của máy vít có thể chỉ bằng 20% so với khi hoạt động đầy tải, trong khi khi áp suất bên ngoài tương đối lớn, nó có thể đạt tới 35%. Từ đây có thể thấy rằng một ưu điểm đáng kể của việc sử dụng van trượt điều chỉnh lưu lượng là công suất khởi động của máy vít rất nhỏ.
-Khi sử dụng cấu trúc van trượt điều chỉnh, bề mặt trên của van trượt đóng vai trò là một phần của xi lanh máy nén trục vít. Trên van trượt có một lỗ thoát khí, và phần dưới của nó cũng đóng vai trò là dẫn hướng cho chuyển động dọc trục, do đó yêu cầu về độ chính xác gia công rất cao, dẫn đến tăng chi phí sản xuất. Đặc biệt đối với máy nén trục vít nhỏ, chi phí gia công van trượt sẽ chiếm một tỷ lệ lớn. Ngoài ra, để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của máy nén trục vít, khe hở giữa van trượt và rôto thường lớn hơn khe hở giữa lỗ xi lanh và rôto. Trong máy nén trục vít nhỏ, khe hở tăng lên này cũng sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất của máy nén. Để khắc phục những nhược điểm trên, trong thiết kế máy nén trục vít nhỏ, có thể sử dụng một số loại van trượt điều chỉnh đơn giản và chi phí thấp.
-Một thiết kế van trượt đơn giản với các lỗ thoát khí trên thành xi lanh tương ứng với hình dạng xoắn ốc của rôto, cho phép khí thoát ra từ các lỗ này khi chúng không bị bịt kín. Van trượt được sử dụng là “van quay” với thân van hình xoắn ốc. Khi quay, van trượt có thể đóng hoặc mở lỗ thông hơi nối với buồng nén. Vì van trượt chỉ cần quay tại thời điểm này, chiều dài tổng thể của máy nén có thể giảm đi đáng kể. Thiết kế này có thể điều chỉnh công suất liên tục một cách hiệu quả. Tuy nhiên, vì kích thước lỗ xả không thay đổi, tỷ số áp suất bên trong sẽ giảm khi bắt đầu xả tải. Đồng thời, do sự tồn tại của lỗ thông hơi trên thành xi lanh, một lượng “thể tích khe hở” nhất định được hình thành. Khí trong thể tích này sẽ liên tục trải qua quá trình nén và giãn nở, dẫn đến giảm hiệu suất thể tích và hiệu suất đoạn nhiệt của máy nén.