【正文】 主要是三星和 LG 在大量研制渦旋壓縮機(jī)。 1972 年，美國(guó)的 Arthur 先研制出了一臺(tái)排氣壓力為 的氦氣渦旋壓縮機(jī)，這臺(tái)壓縮機(jī)的研制成功標(biāo)志著渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展進(jìn)入 一個(gè)新的紀(jì)元，正式由理論探索轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，從而轉(zhuǎn)入商業(yè)化的快速發(fā)展?？死固岢龅墓ぷ髟砭褪菧u盤(pán)型線為圓漸開(kāi)線型線，動(dòng)渦盤(pán)公轉(zhuǎn)平動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，渦旋齒頂部帶有密封裝置。一實(shí)現(xiàn)無(wú)油壓縮空氣可能意味著通過(guò)油過(guò)濾器的使用，另一個(gè)是采取鈧。 為了實(shí)現(xiàn)卓越的運(yùn)營(yíng)效率和 提高 可靠性 ， 渦旋壓縮機(jī) 的壓縮室被注入了 水 。通過(guò)完成這次設(shè)計(jì)達(dá)到我們所學(xué)的理論與實(shí)踐相結(jié)合，增加我們的設(shè)計(jì)經(jīng) 驗(yàn)。因若干關(guān)鍵技術(shù)逐步得到解 決，于 80 年代初就推出了空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)的系列產(chǎn)品。 通過(guò)回顧渦旋式壓縮機(jī)的歷史，我們對(duì)其可以進(jìn)行初步的了解。 通過(guò)以上設(shè) 計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程，最終得到了渦旋壓縮機(jī)。 鈧在 未來(lái)的發(fā)展 方面 也 進(jìn)行了展示 。 為了獲得無(wú)油的空氣，石 油 在渦旋壓縮機(jī)的工作腔 是 被 嚴(yán)格禁止 的 。 目錄 緒 論 ......................................... 1 1. 概述 ........................................ 3 渦旋壓縮機(jī)的研究背景 ......................... 3 渦旋壓縮機(jī)的工作原理 ......................... 4 渦旋壓縮機(jī)的主要特點(diǎn) ......................... 6 渦旋壓縮機(jī)的應(yīng)用 ............................ 7 渦旋壓縮機(jī)發(fā)展展望 .......................... 8 渦旋壓縮機(jī)研究意義 .......................... 9 2. 渦旋式壓縮機(jī)及裝置系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ......... 10 渦旋壓縮機(jī)動(dòng)靜渦盤(pán)及其工作原理 .................. 10 ........................... 12 ..................... 13 ............................. 15 ............................. 16 3. 主要部件設(shè)計(jì) ............................... 18 機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的選擇 ....................... 16 ............... 16 4. 渦旋齒線型的選擇與繪制原理 ................ 27 ................................ 27 ................................ 28 ................................ 29 ................................ 29 .................................. 30 5. 壓縮機(jī)附件及密封細(xì)節(jié) ....................... 33 ...................................... 33 ...................................... 35 .................................... 36 ........................................ 36 ........................................ 37 ............................................ 38 ............................................ 38 總 結(jié) ......................................... 41 參考文獻(xiàn) ....................................... 42 致 謝 ......................................... 43 摘 要 本設(shè)計(jì)為空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要零部件包括動(dòng)渦盤(pán)、靜渦盤(pán)、支架體、偏心軸、防自傳機(jī)構(gòu)及平衡機(jī)構(gòu)，動(dòng)靜渦旋盤(pán)應(yīng)用圓的漸開(kāi)線及其修正曲線的線型。所以它對(duì) 發(fā)展無(wú)油潤(rùn)滑渦旋壓縮機(jī) 是 很重要（鈧）。分析結(jié)果表明， 鈧在這一領(lǐng)域 有巨大的 增長(zhǎng)潛力。 關(guān)鍵詞：渦旋壓縮機(jī)，動(dòng)渦盤(pán)，靜渦盤(pán)，偏心軸 ,密封，性能，結(jié)構(gòu)，水。渦旋式壓縮機(jī)最早由法國(guó)工程師 Creux 發(fā)明并于 1905 年在美國(guó)獲得專(zhuān)利，于國(guó)際上 70 年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一種新型壓縮機(jī)，它以高效率，高可靠性，低能耗，低噪音，零件少，易損件少，結(jié)構(gòu)緊湊等突出優(yōu)點(diǎn)引起許多國(guó)家的重視，被稱為全新一代壓縮機(jī)，在 1705KW 輸出功率的范圍內(nèi)，渦旋壓縮機(jī)已在單元式空調(diào)機(jī)及汽車(chē)空調(diào)器中得到相當(dāng)普遍的應(yīng)用，并很快牢固地占領(lǐng)了市場(chǎng)，由于渦旋壓縮 機(jī)在較寬的頻率范圍內(nèi)（ 30120hz）均有較高的容積效率與絕熱效率，適合采用變頻裝置，可進(jìn)一步降低空調(diào)器的耗能，提高舒適性，所以在空調(diào)領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展前景。這些產(chǎn)品與相同容量的往復(fù)式壓縮機(jī)相比，體積小 40%，重量輕 15%，零件數(shù)減少 85%，效率提高10%，扭距變化幅度小 90%，噪音降低 5db（ A） . 在供暖、空調(diào)與制冷應(yīng)用中，主要的能量都耗在壓縮機(jī)上，高效壓縮機(jī)對(duì)美國(guó)市場(chǎng)已成為頭等重要因素。 渦旋式壓縮機(jī)是一種新型的正壓機(jī)械。渦旋壓縮機(jī)中潤(rùn)滑油效率的提高將可以 密封固定 軸與 繞卷軸之間的 空隙 。 鈧的 使用 比油的過(guò)濾器更加有效 ，因?yàn)樗?潤(rùn)滑油的使用 。由于加工渦旋型線需要相當(dāng)精密的設(shè)備和工藝技術(shù)，而 當(dāng)時(shí)的加工設(shè)備和技術(shù)條件很落后，因此在此之后近半個(gè)世紀(jì)，此項(xiàng)理論研究成果一直未獲得突破性的發(fā)展。 隨后世界各制造強(qiáng)國(guó)紛紛加大了對(duì)渦旋壓縮機(jī)的研發(fā)力度和資金投入，新的產(chǎn)品層出不窮。中國(guó)雖然著手這個(gè)領(lǐng)域較晚，但是這些年發(fā)展飛速。 渦旋壓縮機(jī)有較好的防過(guò)熱和潤(rùn)滑裝置，它采用配管將冷凝器處的部分制冷液引入壓縮室，使之 在氣缸內(nèi)噴射進(jìn)行冷卻，提高了冷卻效果。動(dòng)渦旋和靜渦旋的結(jié)構(gòu)十分相似，都是由端板和端板上伸出的渦旋齒所組成，在工作中一渦旋盤(pán)靜止不動(dòng)，稱為靜渦旋盤(pán)，而另一渦盤(pán)作公轉(zhuǎn)平動(dòng)，稱之為動(dòng)渦旋盤(pán)。動(dòng)盤(pán)和靜盤(pán)的渦旋型呈漸開(kāi)線形狀，安裝時(shí)使兩者中心線距離一個(gè)回轉(zhuǎn)半徑 e,相位差 180 度。從而實(shí)現(xiàn)封閉工作腔容積的周期性變化，被封閉的氣體受到壓縮，氣體壓力逐漸升高，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程。 其主要優(yōu)點(diǎn)有： （ 1）零件數(shù)少、無(wú)氣閥的易損件，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、重量輕、可靠性高； （ 2）無(wú)吸排氣閥，因而氣 體流動(dòng)損失少、吸排氣損失小、無(wú)氣閥的敲擊噪聲和由此引起的振動(dòng)； （ 3）吸氣過(guò)程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)吸氣余隙，容積效率高； （ 4）工作腔容積變化過(guò)程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，壓縮平穩(wěn)，排氣接近連續(xù)，氣流脈動(dòng)小； （ 5）主軸回轉(zhuǎn)半徑小，且可對(duì)旋轉(zhuǎn)零件進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)，因而旋轉(zhuǎn)慣性力小、運(yùn)動(dòng)平衡性能好，整機(jī)振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)； （ 6）動(dòng)、靜兩渦旋盤(pán)之間相對(duì)滑動(dòng)速度小，因而摩擦磨損小、主軸可選用較高轉(zhuǎn)速； （ 7）可實(shí)現(xiàn)徑向和軸向隨變，能夠?qū)崿F(xiàn)徑向和軸向的磨損補(bǔ)償、對(duì)系統(tǒng)雜質(zhì)和液體具有較高的容許量； （ 8）定壓縮比壓縮，因而啟動(dòng)性能好，轉(zhuǎn)速可 在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)且效率變化不大，變轉(zhuǎn)速特性好； （ 9）多個(gè)壓縮腔同時(shí)工作，轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動(dòng)力矩變化幅度??； （ 10）相鄰壓縮腔的壓差小，因而工作腔間的密封性好，氣體泄漏小。 渦旋空氣壓縮機(jī)的品種和規(guī)格較多，排氣量主要集中在 ~ 3m / min 之間，主要是動(dòng)力用渦旋空氣壓縮機(jī)。渦旋增壓裝置在 20世紀(jì) 90 年代以后，又被谷輪公司制造成醫(yī)用空氣動(dòng)力源，效果也比較理想。自轉(zhuǎn)型渦旋式真空泵的渦圈之間，密封線的位置和方向始終不變，這樣，通過(guò)調(diào)節(jié)渦盤(pán)徑向的作用力，達(dá)到更好的徑向密封效果。 渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展展望 渦旋壓縮機(jī)是近十幾年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型容積式壓縮機(jī)，主要用于制冷、空調(diào)，真空泵等行業(yè)，隨著行業(yè)中技術(shù)的不斷進(jìn)步，批量生產(chǎn)的可行性已經(jīng)越來(lái)越受到壓縮機(jī)行業(yè)的公認(rèn)。減少氣體的泄露，減少機(jī)械摩擦損失，從而提高渦旋壓縮機(jī)的工作效率和可靠性； （ 7）加強(qiáng)對(duì)實(shí)際運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)研究，建 立起關(guān)于渦旋壓縮機(jī)理論和實(shí)驗(yàn)相對(duì)應(yīng)發(fā)展的統(tǒng)一體系； （ 8）建立包括壓縮機(jī)油冷卻、供油、電機(jī)等外部系統(tǒng)在內(nèi)的模塊化數(shù)學(xué)模型，使之具有通用性，并在原有基礎(chǔ)上強(qiáng)化對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)部熱力學(xué)特性、動(dòng)力學(xué)特性的研究，更完善地分析壓縮機(jī)各種運(yùn)行工況下的工作過(guò)程； （ 9）通過(guò)對(duì)渦旋機(jī)械工作過(guò)程的研究及其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用新的材料與新的機(jī)構(gòu)來(lái)減少機(jī)械摩擦損失、氣體泄漏損失、傳熱損失和氣流阻力損失，提高渦旋壓縮機(jī)的工作效率和工作可靠性。 如果采用新型等距組合型線的變截面渦旋壓縮機(jī)可以采用很少的圈數(shù)就實(shí)現(xiàn)高壓比，解決了傳統(tǒng)渦旋壓 縮機(jī)只能用于低壓比領(lǐng)域的問(wèn)題。其動(dòng)渦盤(pán)的運(yùn)動(dòng)是在偏心軸的直線驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的，這一點(diǎn)又與旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)相同。下面以圓的漸開(kāi)線渦旋型線為例來(lái) 說(shuō)明渦旋壓縮機(jī)的工作原理。三對(duì)容積腔分別用①②③來(lái)表示，依次表示中心壓縮腔（排氣腔）、第二壓縮腔、第三壓縮腔。當(dāng)θ =360176。②和①并不存在吸氣過(guò)程，只是在幾何關(guān)系上按 2π為一循環(huán)劃分時(shí)，分割為不 壓縮腔而已。 渦旋壓縮機(jī)的防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 圖 圖 意圖 動(dòng)渦盤(pán)在氣體作用下，有繞其中心自傳的趨勢(shì)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，易加工，可實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)支撐，減少磨損。 徑向可采用偏心軸套式徑向密封機(jī)構(gòu)及滑動(dòng)襯套式機(jī)構(gòu)減少泄露。 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 渦旋壓縮機(jī)在因其結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)： ①多個(gè)壓縮腔同時(shí)工作，相鄰壓縮腔的氣體壓差小，氣體泄漏量小，容積效率高，可達(dá) 90%~98% 。 ⑤由于吸排氣過(guò)程幾乎連續(xù)進(jìn)行 ，整機(jī)噪聲很低。與變頻系統(tǒng)存在制冷量階梯相比，數(shù)碼渦旋系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何一點(diǎn)的冷量要求； ②在任何負(fù)荷點(diǎn)都具備出色的除濕性能 在低負(fù)荷范圍使室內(nèi)達(dá)到濕度 70%以下的舒適要求； ③低噪音與低振動(dòng)，壓縮機(jī)保持恒速運(yùn)行，避免產(chǎn)生高頻噪音與振動(dòng)； ④極高的可靠性：通過(guò)谷輪公司極其嚴(yán)格的測(cè)試條件，并保證15 年以上運(yùn)行壽命； ⑤極佳的回油特性，壓縮機(jī)定速運(yùn)行，即使在小負(fù)荷冷量時(shí)也 無(wú)回油問(wèn)題，并保證系統(tǒng)可以配備長(zhǎng)聯(lián)管； ⑥極其簡(jiǎn) 單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不需要制冷劑熱氣旁通，不需要制冷劑液體旁通，不需要油分離器，系統(tǒng)設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，更可靠； ⑦無(wú)電磁兼容問(wèn)題。綜觀國(guó)內(nèi)外渦旋壓縮機(jī)的研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，生產(chǎn)制造水平以及市場(chǎng)需要趨勢(shì)，今后一段時(shí)間內(nèi)，有關(guān)渦旋壓縮機(jī)的研究動(dòng)向可歸納為 。擴(kuò)寬應(yīng)用范圍和適用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化。 此后近 70 年間，渦旋機(jī)械并沒(méi)有得到更深入的研究和發(fā)展。 1981 年 ，日本三菱重工推出了 用于汽車(chē)空調(diào)的渦旋壓縮機(jī)。日本松下電器公司生產(chǎn)出用于家用空調(diào)的小型全封閉渦漩式壓縮機(jī)，東芝公司推出了列車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)，美國(guó)開(kāi)地公司仔仔冷水機(jī)組上并聯(lián)使用渦旋壓縮機(jī)，以提高整機(jī)制冷量。 縱觀國(guó)內(nèi)外渦旋式壓縮機(jī)的研究發(fā)展現(xiàn) 狀、生產(chǎn)水平、以及市場(chǎng)的需求趨勢(shì)，今后的一段時(shí)間內(nèi)，有關(guān)渦旋壓縮機(jī)研究動(dòng)向可歸納為： 1）降低生產(chǎn)制造成本被列為研究工作的首要任務(wù)之一。擴(kuò)大變頻調(diào)速技術(shù)和人泵技術(shù)的應(yīng)用。立式全封閉低壓殼體腔渦旋壓縮機(jī)在制冷與空調(diào)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。/min； 進(jìn)口壓力 （絕對(duì)）； 出口壓力 （絕對(duì)）。 基圓半徑 mmPa 2232 ??? ??