【正文】 客戶供應(yīng)，以方便開發(fā)多聯(lián)式變?nèi)萘靠照{(diào)系統(tǒng)。提高渦旋盤的生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)出更加緊湊與更加適宜于工業(yè)化生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)都是直接的措施。 進(jìn)入本世紀(jì) 70 年代，由于能源危機(jī)加劇及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，給渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展帶來了機(jī)遇。 美國考普藍(lán)公司是生產(chǎn)制冷壓縮機(jī)的專業(yè)廠家，盡管壓縮機(jī)的研究開發(fā)起步晚，但現(xiàn)在已成為設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)規(guī)模最大的渦旋壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家， 1996 年的產(chǎn)量達(dá)到二百多萬臺(tái)。 3. 主要部件 設(shè)計(jì) 渦旋壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的選擇 本設(shè)計(jì)采用的是立式全封閉低壓殼體腔結(jié)構(gòu)如圖 21。/min，轉(zhuǎn)速為 2880rpm 則 每轉(zhuǎn)排氣量 ： Vs = 179。其中心線于 Y軸夾角為 176。 φ 10 的圓孔面積： r2=46mm 圓孔質(zhì)量矩： 6 7 103 46= 剩余部分為： yS 11 2 7 103= yS= mm3 yS= ? ?33 37552sin32 ?? 得 α =176。 十字環(huán) 根據(jù)動(dòng)渦盤上的鍵槽位置以及鍵槽尺寸，確定十字環(huán)的外徑為φ 160mm，內(nèi)徑為φ 140mm， 4個(gè)凸臺(tái)高 8mm 寬 10mm，對(duì)稱布置，材料為 QT600。 ②當(dāng)渦旋型面上一對(duì)共軛點(diǎn)相嚙合時(shí)，動(dòng)、靜渦旋盤渦旋型線特征形狀幾何中心之間的距離，不隨主軸角變化。 阿基米德線 的修正 設(shè)計(jì)動(dòng)、靜渦旋盤時(shí)，常對(duì)原始渦旋型線進(jìn)行修正，以實(shí)現(xiàn)不同的目的，為了減少渦旋壓縮機(jī)的幾何尺寸，可以將渦旋體偏置于渦旋低端板上，也可以通過改變渦旋型線的布置來獲得比較小的壓縮機(jī)體積。經(jīng)過圓弧修正后的旋壓縮機(jī)，可獲得較高的工作效率，圖 32即為排氣孔處的圓弧修正。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，可實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)支撐，減少磨損。 注：圓柱銷不是單個(gè)使用 ,而是三個(gè)同時(shí)工作。 本設(shè)計(jì)中的渦旋壓縮機(jī)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，易裝配，體積小的十字環(huán)防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，通過對(duì)其淬火以及表面磷化處理后達(dá)到使用要求。理論上講，動(dòng)靜渦盤的側(cè)壁面沿徑向并不接觸，而是形成一個(gè)很小的間隙值，由于潤(rùn)滑油及高速主軸旋轉(zhuǎn)的雙重作用，單位時(shí)間內(nèi)通過徑向間隙的切向氣體泄露受到了限制。 如果動(dòng)渦盤上受到的軸向氣體作用力，傳遞到支架上安裝 的軸承，則壓縮機(jī)工作時(shí)，其壓縮腔頂部留有一定間隙，造成徑向氣體泄漏。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我在大學(xué)所學(xué)的理論知識(shí)再一次得到了綜合運(yùn)用，同時(shí)也涉及到了許多過去沒接觸過的知識(shí)，如本次設(shè)計(jì)的主題—— 渦旋式壓縮機(jī) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ，雖然平時(shí)對(duì)空調(diào)已經(jīng)司空見慣，但是當(dāng)我開始設(shè)計(jì)時(shí)才發(fā)現(xiàn)空調(diào)的真實(shí)面目，通過老師的幫助并且查閱了許多資料后，才對(duì)渦旋式壓縮機(jī)有了粗略的了解；還有在本次設(shè)計(jì)其間所用的繪圖軟件的很多以前沒用過的功能也得到了運(yùn)用，使得我更加了解和熟悉所用的繪圖軟件。 總的說來，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)有了更深刻的理解，對(duì)機(jī)械制圖有 了更多的實(shí)踐，通過利用所學(xué)理論知識(shí)和所學(xué)軟件的操作，完成了本次的設(shè)計(jì)任務(wù)，為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 結(jié)果 通過對(duì)渦旋壓縮機(jī)主要零部件及其附件設(shè)計(jì)裝配完成后得到本次設(shè)計(jì)的渦旋壓縮機(jī)裝配圖，如圖 45,利用 UG 建模得到渦旋壓縮機(jī)的三維模型如圖 46,圖 47。 軸向間隙 軸向間隙的泄漏線長(zhǎng)度比徑向泄漏線長(zhǎng)度大得多，因此，軸向間隙的密封效果就比徑向間隙的密封效果重要得多。 潤(rùn)滑是保證渦旋壓縮機(jī)可靠工作的重要環(huán)節(jié)，潤(rùn)滑油除了潤(rùn)滑軸承外還起到導(dǎo)熱及密封作用。只能承受徑向力 ,不能承受軸向力 ,不具有止推軸承的作用是它的不足之處。與十字環(huán)結(jié)構(gòu)相比 ,圓柱銷防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn) : ,圓柱銷結(jié)構(gòu)要求主軸偏心量取定值。 原理：動(dòng)渦旋體平動(dòng)時(shí)，鋼球可在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在相同壓力比時(shí)，經(jīng)圓弧修正后的渦旋壓縮機(jī)可設(shè)計(jì)成更加緊湊的結(jié)構(gòu)。 ④漸開線形狀取決于基圓的大小，在相同展角處，基圓的大小不同，其漸開線的曲率也不同。具體結(jié)構(gòu)如圖所示。查相關(guān)資料 ,選擇連接螺釘為 M8 的六角頭螺釘 12 顆，則設(shè)置 12 個(gè)φ 9mm 螺紋通孔均布于靜渦盤上，根據(jù)螺釘?shù)某叽?，以及結(jié)構(gòu)不干涉原則可確定放置通孔的臺(tái)階尺寸。 由軸的尺寸可知： la=100mm l1=mm l11=100mm l2=361mm OBA C 大平衡鐵的設(shè)計(jì) m1的形狀為 : R=81mm, r 未知 ,厚度為 15mm。 0 0 1 7 4%972 1 7 6 0 2)1( mmVV sp ????? ? 壓縮機(jī)指示功 P1=,P2= 指示功 JPPVPLpi 121 ????????????????????????? 壓縮機(jī)的指示功率 00 060 ???? ii LnP 選擇電機(jī)轉(zhuǎn) 速 n=2840r/min，功率 （三）平衡計(jì)算 （ 1）動(dòng)渦旋的靜平衡 1. 渦旋齒的重量 Gi 動(dòng)渦旋的靜平衡采用去配重的方式進(jìn)行 根據(jù)電子計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果 Si= Gi= = 40 247。/min； 進(jìn)口壓力 （絕對(duì)）； 出口壓力 （絕對(duì)）。擴(kuò)大變頻調(diào)速技術(shù)和人泵技術(shù)的應(yīng)用。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空調(diào)壓縮機(jī)，美國開地公司仔仔冷水機(jī)組上并聯(lián)使用渦旋壓縮機(jī)，以提高整機(jī)制冷量。 此后近 70 年間，渦旋機(jī)械并沒有得到更深入的研究和發(fā)展。綜觀國內(nèi)外渦旋壓縮機(jī)的研究開發(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 。 ⑤由于吸排氣過程幾乎連續(xù)進(jìn)行 ，整機(jī)噪聲很低。 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)的防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 圖 圖 意圖 動(dòng)渦盤在氣體作用下，有繞其中心自傳的趨勢(shì)。當(dāng)θ =360176。下面以圓的漸開線渦旋型線為例來 說明渦旋壓縮機(jī)的工作原理。 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)域的問題。 渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展展望 渦旋壓縮機(jī)是近十幾年來迅速發(fā)展起來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)越來越受到壓縮機(jī)行業(yè)的公認(rèn)。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。 其主要優(yōu)點(diǎn)有： （ 1）零件數(shù)少、無氣閥的易損件，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、重量輕、可靠性高； （ 2）無吸排氣閥，因而氣 體流動(dòng)損失少、吸排氣損失小、無氣閥的敲擊噪聲和由此引起的振動(dòng)； （ 3）吸氣過程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，無吸氣余隙，容積效率高； （ 4）工作腔容積變化過程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，壓縮平穩(wěn)，排氣接近連續(xù)，氣流脈動(dòng)??； （ 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。動(dòng)盤和靜盤的渦旋型呈漸開線形狀，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。 渦旋壓縮機(jī)有較好的防過熱和潤(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。 隨后世界各制造強(qiáng)國紛紛加大了對(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。 鈧的 使用 比油的過濾器更加有效 ，因?yàn)樗?潤(rùn)滑油的使用 。 渦旋式壓縮機(jī)是一種新型的正壓機(jī)械。渦旋式壓縮機(jī)最早由法國工程師 Creux 發(fā)明并于 1905 年在美國獲得專利，于國際上 70 年代開始開發(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。分析結(jié)果表明， 鈧在這一領(lǐng)域 有巨大的 增長(zhǎng)潛力。 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、靜渦盤、支架體、偏心軸、防自傳機(jī)構(gòu)及平衡機(jī)構(gòu)，動(dòng)靜渦旋盤應(yīng)用圓的漸開線及其修正曲線的線型。 鈧在 未來的發(fā)展 方面 也 進(jìn)