涡旋式制冷压缩机.ppt

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涡旋式制冷压缩机涡旋式制冷压缩机制作人：

司家斌涡旋式压缩机是回转式压缩机的一种，是指由一个固定的渐涡旋式压缩机是回转式压缩机的一种，是指由一个固定的渐开线静涡旋盘和一个呈偏心回转平动的渐开线运动涡旋盘组成可开线静涡旋盘和一个呈偏心回转平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的制冷压缩机。

压缩容积的制冷压缩机。

涡旋式制冷压缩机化学工业出版社化学工业出版社一总体结构11）全封闭立式涡旋式压缩机）全封闭立式涡旋式压缩机2）卧式全封闭）卧式全封闭涡旋式压缩机涡旋式压缩机3）空调用涡旋式制冷压缩机图图5-6所所示的汽车示的汽车空调用涡空调用涡旋式压缩旋式压缩机为开启机为开启式压缩机，式压缩机，由汽车的由汽车的主发动机主发动机通过皮带通过皮带轮驱动压轮驱动压缩机运转缩机运转。

4）汽车用涡旋式制冷压缩机nn单涡旋与双涡旋压缩机单涡旋与双涡旋压缩机单涡旋与双涡旋压缩机单涡旋与双涡旋压缩机二基本结构主要由静涡旋盘、动涡旋盘、机座、防自转机构十字滑环主要由静涡旋盘、动涡旋盘、机座、防自转机构十字滑环及曲轴等组成。

及曲轴等组成。

图图涡旋式制冷压缩机涡旋式制冷压缩机结构简图结构简图1静涡旋盘静涡旋盘2动涡旋动涡旋盘盘3机座机座4曲轴曲轴5十字滑环十字滑环6吸气口吸气口7排气口排气口涡旋压缩机主要由两个涡旋盘相错180o对置而成，其中一个是固定涡旋盘，而另一个是旋转涡旋盘，它们在几条直线（在横截面上则是几个点）上接触并形成一系列月牙形容积。

由固定蜗盘和旋转蜗盘构成压缩工作气腔由固定蜗盘和旋转蜗盘构成压缩工作气腔。

三三工作原理及分析工作原理及分析涡旋式空气压缩机是在动涡旋体由偏心轴驱涡旋式空气压缩机是在动涡旋体由偏心轴驱动并由防自转机构制约，围绕静盘基圆中动并由防自转机构制约，围绕静盘基圆中心，作很小半径的平面回转平动时，外圈心，作很小半径的平面回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，使基元月牙形空间便会不断向中心移动，使基元容积不断缩小，气体在动静盘齿合所组成容积不断缩小，气体在动静盘齿合所组成的若干对月牙形压缩腔内被逐步压缩然后的若干对月牙形压缩腔内被逐步压缩然后由静盘部位的轴向孔连续排出。

由静盘部位的轴向孔连续排出。

旋转涡旋旋转涡旋盘之间的相对位置，借安装在旋转涡旋盘盘之间的相对位置，借安装在旋转涡旋盘与固定部件间的十字滑环来保证。

与固定部件间的十字滑环来保证。

工作过程工作过程涡旋压缩机在主涡旋压缩机在主轴旋转一周的时间内，轴旋转一周的时间内，仅有的进气、压缩、仅有的进气、压缩、排气三个工作过程是排气三个工作过程是同时进行的，外侧空同时进行的，外侧空间与吸气口相通，始间与吸气口相通，始终处于吸气过程，内终处于吸气过程，内侧空间与排气口相通，侧空间与排气口相通，始终处于排气过程。

始终处于排气过程。

工作过程工作过程涡旋压缩机工作原理涡旋压缩机工作原理特点特点nn无吸、排气阀，结构简单，无吸、排气阀，结构简单，无吸、排气阀，结构简单，无吸、排气阀，结构简单，噪声低噪声低噪声低噪声低nn吸气排气同时进行，效率高吸气排气同时进行，效率高吸气排气同时进行，效率高吸气排气同时进行，效率高nn每三周完成一个工作循环每三周完成一个工作循环每三周完成一个工作循环每三周完成一个工作循环nn无余隙无膨胀过程，效率高无余隙无膨胀过程，效率高无余隙无膨胀过程，效率高无余隙无膨胀过程，效率高nn曲线形状复杂，加工精度高曲线形状复杂，加工精度高曲线形状复杂，加工精度高曲线形状复杂，加工精度高运动机构受力分析涡旋体受力涡旋体受力涡旋体受力涡旋体受力：

气体力、惯性力、摩擦力：

气体力、惯性力、摩擦力：

气体力、惯性力、摩擦力：

气体力、惯性力、摩擦力对压缩机影响对压缩机影响对压缩机影响对压缩机影响：

强度、刚度、摩擦、磨损、热力性能：

强度、刚度、摩擦、磨损、热力性能：

强度、刚度、摩擦、磨损、热力性能：

强度、刚度、摩擦、磨损、热力性能一、切向力及阻力矩一、切向力及阻力矩一、切向力及阻力矩一、切向力及阻力矩11、作用于涡旋体力作用于涡旋体力作用于涡旋体力作用于涡旋体力：

切向力切向力切向力切向力FFtt：

曲轴，沿旋转方向成矩曲轴，沿旋转方向成矩曲轴，沿旋转方向成矩曲轴，沿旋转方向成矩MMMMtttt径向力径向力径向力径向力FFFFrrrr：

曲轴，沿旋转半径方向成矩曲轴，沿旋转半径方向成矩曲轴，沿旋转半径方向成矩曲轴，沿旋转半径方向成矩MMMMrrrr轴向力轴向力轴向力轴向力FFFFaaaa：

曲轴，沿轴方向成矩曲轴，沿轴方向成矩曲轴，沿轴方向成矩曲轴，沿轴方向成矩MMMMaaaa22、切向力、切向力、切向力、切向力：

同理同理同理同理33、切向力矩和切向力矩和切向力矩和切向力矩和自转力矩自转力矩自转力矩自转力矩：

11）切向力矩）切向力矩）切向力矩）切向力矩（饶饶oo公公公公转转）22）自）自）自）自转转力矩力矩力矩力矩（绕绕oo自自自自转转，用防自转机构消除用防自转机构消除用防自转机构消除用防自转机构消除）44、径向力：

、径向力：

、径向力：

、径向力：

FFrr（）作用于曲轴销、键可忽略作用于曲轴销、键可忽略作用于曲轴销、键可忽略作用于曲轴销、键可忽略二、轴向力及其平衡二、轴向力及其平衡二、轴向力及其平衡二、轴向力及其平衡11、轴向力、轴向力、轴向力、轴向力：

轴向力轴向力轴向力轴向力FFaa作用于各月牙形工作腔，是作用于各月牙形工作腔，是作用于各月牙形工作腔，是作用于各月牙形工作腔，是的函数的函数的函数的函数在吸气腔在吸气腔在吸气腔在吸气腔：

在其它腔在其它腔在其它腔在其它腔：

SS11由式由式由式由式5-95-9计计算算算算22、轴向力平衡、轴向力平衡、轴向力平衡、轴向力平衡11）采用推力轴承，减少轴向摩擦，保证密封）采用推力轴承，减少轴向摩擦，保证密封）采用推力轴承，减少轴向摩擦，保证密封）采用推力轴承，减少轴向摩擦，保证密封22）采用背压推力机构，泵压力自动补尝间隙）采用背压推力机构，泵压力自动补尝间隙）采用背压推力机构，泵压力自动补尝间隙）采用背压推力机构，泵压力自动补尝间隙33）在涡旋体背面加弹簧，自动补尝间隙）在涡旋体背面加弹簧，自动补尝间隙）在涡旋体背面加弹簧，自动补尝间隙）在涡旋体背面加弹簧，自动补尝间隙44）在涡旋体背面加油压，补尝间隙）在涡旋体背面加油压，补尝间隙）在涡旋体背面加油压，补尝间隙）在涡旋体背面加油压，补尝间隙三、倾覆力矩：

三、倾覆力矩：

三、倾覆力矩：

三、倾覆力矩：

轴承上受压力轴承上受压力轴承上受压力轴承上受压力FFbtbt,F,Fbrbr与涡旋体上受力与涡旋体上受力与涡旋体上受力与涡旋体上受力FFrr,FFaa,F,Ftt不平衡，产生力矩使涡旋体产生倾覆不平衡，产生力矩使涡旋体产生倾覆不平衡，产生力矩使涡旋体产生倾覆不平衡，产生力矩使涡旋体产生倾覆绕绕绕绕tt轴轴轴轴绕绕绕绕rr轴轴轴轴四、涡旋体旋转惯性力及力矩平衡四、涡旋体旋转惯性力及力矩平衡四、涡旋体旋转惯性力及力矩平衡四、涡旋体旋转惯性力及力矩平衡nn思路：

先将涡旋体质量采用传动到平面内进行平衡，思路：

先将涡旋体质量采用传动到平面内进行平衡，思路：

先将涡旋体质量采用传动到平面内进行平衡，思路：

先将涡旋体质量采用传动到平面内进行平衡，然后将涡旋体及曲轴连成一体行成二次平衡然后将涡旋体及曲轴连成一体行成二次平衡然后将涡旋体及曲轴连成一体行成二次平衡然后将涡旋体及曲轴连成一体行成二次平衡11、动涡旋体惯性力的一次平衡、动涡旋体惯性力的一次平衡、动涡旋体惯性力的一次平衡、动涡旋体惯性力的一次平衡11）动涡旋体质心位置）动涡旋体质心位置）动涡旋体质心位置）动涡旋体质心位置：

将动涡旋体质量坐标质心，质心将动涡旋体质量坐标质心，质心将动涡旋体质量坐标质心，质心将动涡旋体质量坐标质心，质心mm为座标为座标为座标为座标m（xm（xmm,y,ymm）起始角，渐开线法端展角22）动涡旋体质量）动涡旋体质量）动涡旋体质量）动涡旋体质量：

hh高度高度ss涡旋体投影面积涡旋体投影面积比重（密度）比重（密度）33）一次平衡质量）一次平衡质量）一次平衡质量）一次平衡质量mmoo平衡质量半径平衡质量半径R1涡旋体质量半径涡旋体质量半径力矩平衡方程力矩平衡方程平衡质量平衡质量4）动旋转体惯性力）动旋转体惯性力a）a）平衡后动涡旋体总体质量：

平衡后动涡旋体总体质量：

平衡后动涡旋体总体质量：

平衡后动涡旋体总体质量：

b）动涡旋体总体旋转惯性力为：

动涡旋体总体旋转惯性力为：

m1-涡旋体质量涡旋体质量mo-一次平衡一次平衡质量量m2-动涡旋体底旋体底盘质量量m3-动涡旋体旋体轴承承质量量F1-涡旋体离心力涡旋体离心力Fo-一次平衡一次平衡离心力离心力F2-动涡旋体底旋体底盘离心力离心力F3-动涡旋体旋体轴承承离心力离心力22、惯性力二次平衡、惯性力二次平衡、惯性力二次平衡、惯性力二次平衡设设设设：

平衡后涡旋体总质量为平衡后涡旋体总质量为平衡后涡旋体总质量为平衡后涡旋体总质量为mm，质心为质心为质心为质心为RR，安装曲轴后，曲柄质量为安装曲轴后，曲柄质量为安装曲轴后，曲柄质量为安装曲轴后，曲柄质量为mm44，半径为半径为半径为半径为RR方法方法方法方法：

用两质量为：

用两质量为：

用两质量为：

用两质量为mmoo和和和和mmoo进行平衡进行平衡进行平衡进行平衡各质量体产生惯性力为各质量体产生惯性力为各质量体产生惯性力为各质量体产生惯性力为惯性力平衡惯性力平衡惯性力平衡惯性力平衡：

惯性力矩平衡惯性力矩平衡惯性力矩平衡惯性力矩平衡：

上述公式联立即可求出平衡质量上述公式联立即可求出平衡质量m0“、m0密封与防自转机构分析一、涡旋式压缩机的泄漏一、涡旋式压缩机的泄漏一、涡旋式压缩机的泄漏一、涡旋式压缩机的泄漏1.1.泄漏途径泄漏途径泄漏途径泄漏途径11）由轴向间隙产生径向泄漏）由轴向间隙产生径向泄漏）由轴向间隙产生径向泄漏）由轴向间隙产生径向泄漏22）由径向间隙产生周向泄漏）由径向间隙产生周向泄漏）由径向间隙产生周向泄漏）由径向间隙产生周向泄漏2.2.泄漏长度泄漏长度泄漏长度泄漏长度周相接触长度大，泄漏小周相接触长度大，泄漏小周相接触长度大，泄漏小周相接触长度大，泄漏小径相接触长度小，泄漏大径相接触长度小，泄漏大径相接触长度小，泄漏大径相接触长度小，泄漏大结论：

结论：

结论：

结论：

减少轴向间隙可有效减少径向泄漏减少轴向间隙可有效减少径向泄漏减少轴向间隙可有效减少径向泄漏减少轴向间隙可有效减少径向泄漏二、密封机构二、密封机构考虑因素考虑因素考虑因素考虑因素：

可靠性高，补偿性强：

可靠性高，补偿性强：

可靠性高，补偿性强：

可靠性高，补偿性强11、轴向密封机构、轴向密封机构、轴向密封机构、轴向密封机构：

（密封轴向间隙）密封轴向间隙）密封轴向间隙）密封轴向间隙）11）接触式密封）接触式密封）接触式密封）接触式密封：

方法：

在涡旋体顶端面镶嵌密封材料方法：

在涡旋体顶端面镶嵌密封材料方法：

在涡旋体顶端面镶嵌密封材料方法：

在涡旋体顶端面镶嵌密封材料材料：

工程热塑料，耐磨金属材料材料：

工程热塑料，耐磨金属材料材料：

工程热塑料，耐磨金属材料材料：

工程热塑料，耐磨金属材料特点：

结构简单，易加工，寿命短特点：

结构简单，易加工，寿命短特点：

结构简单，易加工，寿命短特点：

结构简单，易加工，寿命短22）非接触式密封）非接触式密封）非接触式密封）非接触式密封a）a）油沟密封：

油沟密封：

油沟密封：

油沟密封：

在涡旋体顶端开油沟并延长用以润滑端面，在涡旋体顶端开油沟并延长用以润滑端面，在涡旋体顶端开油沟并延长用以润滑端面，在涡旋体顶端开油沟并延长用以润滑端面，同时在涡旋同时在涡旋同时在涡旋同时在涡旋体的背面设背压腔，防止动静体脱开体的背面设背压腔，防止动静体脱开体的背面设背压腔，防止动静体脱开体的背面设背压腔，防止动静体脱开特点特点：

密封性好，寿命长，可靠性好，加工工艺困难：

密封性好，寿命长，