【正文】 行了展示 。 通過回顧渦旋式壓縮機(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)。一實(shí)現(xiàn)無油壓縮空氣可能意味著通過油過濾器的使用，另一個(gè)是采取鈧。 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)品開發(fā)，從而轉(zhuǎn)入商業(yè)化的快速發(fā)展?？墒俏覈?guó)研發(fā)成品缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，技術(shù)核心 還是掌握在日本、韓國(guó)及西方制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。隨著主軸的旋轉(zhuǎn)，嚙合點(diǎn)由外圈向內(nèi)圈移動(dòng)，月牙形工作腔容積由渦旋盤的外圈逐漸向渦旋盤中心處移動(dòng)，封閉工作腔容積逐漸由大變小，被封閉的氣體受到壓縮，氣體壓力逐漸升高；當(dāng)工作腔容積與排氣口相連通時(shí)，壓縮過程結(jié)束，排氣過程開始。與同等容量的往復(fù)壓縮機(jī)相比，主要零部件僅為往復(fù)式的 1/10，體積減少 40%左右，噪聲下降 5~8dB，效率提高 10%，重量減輕 15%，驅(qū)動(dòng)力矩的波動(dòng)幅度僅為往復(fù)式的 1/10。德國(guó)大眾公司成功開發(fā)了著名的 G增壓器，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的功率提高了 35%。 渦旋膨脹機(jī)是容積式膨脹機(jī)的一種，適合用于中小型 ORC 循環(huán)系統(tǒng)，可用于回收工業(yè)（如冶金、水泥、陶瓷、玻璃生產(chǎn)等）中存在的大量不能充分利 用的中低品位余熱，從而節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境。如果采用增加等截面渦旋壓縮機(jī)的壓縮比來達(dá)到高壓縮比的要求，就必須增加渦旋齒的圈數(shù)，如此增加會(huì)造成整機(jī)尺寸變大、重量增加、加工成本上升、加工難度增大和軸向泄露線長(zhǎng)度增加、泄漏量增大，同時(shí)也增加了氣體在壓縮腔中的停留時(shí)間，引起整機(jī)溫度升高， 效率下降，嚴(yán)重時(shí)可能無法正常工作。動(dòng)靜渦旋盤的最常用線型是圓的漸開線及其修正曲線。隨著曲柄轉(zhuǎn)角增大，月牙形的面積逐漸減小。①中容積取得最大值時(shí)，不一定對(duì)應(yīng)于θ =0，而與開始排氣角有關(guān)，圖 12 為壓縮機(jī)的工作過程。常用軸向力平衡消除間隙減少泄漏的方式： ①采用推力軸承，減少軸向摩擦，保證密封； ②采用背壓推力機(jī)構(gòu)，泵壓力自動(dòng)補(bǔ)嘗間隙； ③在渦旋體背面加彈簧，自動(dòng)補(bǔ)嘗間隙 ； ④在渦旋體背面加油壓，補(bǔ)嘗間隙。 ④沒有吸，排氣閥，渦旋壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，且特別適應(yīng)于變速運(yùn)轉(zhuǎn)和變頻調(diào)速技術(shù)。 我國(guó)從開始研發(fā)渦旋式壓縮機(jī)至今已經(jīng)過了 11 個(gè)春夏秋冬，如今已經(jīng)形成了比較成熟的渦旋式空調(diào)與制冷壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，很多大學(xué)如西安交通大學(xué)，甘肅工業(yè)大學(xué)在渦旋壓縮機(jī)技術(shù)，生產(chǎn)方面在國(guó)內(nèi)具有頂尖的水平。該專利闡述了一種新型旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其實(shí)他的工作原理就是如今人們所稱為的渦旋機(jī)械。 進(jìn)入 90 年代，渦漩式 壓縮機(jī)的系列化產(chǎn)品相繼面 世。 3）拓寬應(yīng)用范圍和使用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)鏟平系列化。 圖 低壓殼體腔渦旋式壓縮機(jī) 1底座 2上油板 3磁環(huán) 4軸向 擋圈 5油升壓器 6定位銷 7下支承 8軸向擋圈 9下軸承 10下平衡重 11電動(dòng)機(jī)定子 12電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子 13主軸 14上軸承（主軸承） 15殼體 16偏心調(diào)節(jié)塊 17吸氣管 18滑動(dòng)軸承 19動(dòng)渦盤 20靜渦盤 21排氣管 22限位板 23止回閥 24封頭 25排氣孔口 2 28橡膠密封圈 27背壓室端蓋 29背壓室 30背壓孔 31軸向定位套 32十字環(huán) 33支架 34上平衡塊 35逆轉(zhuǎn)限制器 理論排氣量 179。 ????? Vs VsVs? 回轉(zhuǎn)半徑 Ror mmtPR or 72 )2( ???? 漸開線的初始角 radat ??? 理論壓力比 312???????????????????N ，其中θ = 實(shí)際工作容積 339。La， l1, l11,l2分別表示他們距渦齒前端的距離。 ? ????? 靜渦盤 靜渦盤的渦旋體與動(dòng)渦盤的渦旋體結(jié)構(gòu)尺寸相同，相位差為π，考慮到動(dòng)渦盤的回轉(zhuǎn)半徑Ror=5mm 以及動(dòng)渦盤的外徑尺寸Φ210mm，動(dòng)渦盤處支架體的內(nèi)圓直徑需大于φ 220mm 才不會(huì)發(fā)生干涉，則支架體內(nèi)徑取為φ 230mm，支架體需要與靜渦盤螺釘連接，取支架體外徑 φ 280mm，由此可確定與支架體連接的靜渦盤的最大外徑為φ 280mm。 曲柄銷軸段 a 直徑取φ 30mm，并沿偏心方向磨出兩對(duì)稱平面距離 24mm，長(zhǎng) 40mm；軸環(huán) b直徑取φ 56mm，長(zhǎng) 12mm； c段軸為安裝主軸承軸承的軸，初選軸承為 6208 深溝球軸承，則可確定 c段軸徑為φ 40mm 長(zhǎng) 16mm；取 d段軸直徑φ 36mm，長(zhǎng) 66mm； e 段軸裝有電機(jī)轉(zhuǎn)子，根據(jù)所選電機(jī)確定軸段 e直徑φ 24mm，長(zhǎng) 115mm；取 f段軸直徑 圖 圖 φ 22mm，長(zhǎng) 56mm； g段軸為安裝副軸承的軸，選擇 6204 深溝球軸承，軸徑為φ 20mm，長(zhǎng) 30mm。又因?yàn)榘l(fā)生線恒切于基圓，故可得出結(jié)論：漸開線上任意點(diǎn)的法線恒與其基圓相切； ③發(fā)生線與基圓的切點(diǎn) B也就是漸開線在 k點(diǎn)的曲率中心，而 線段 Bk 是漸開線在點(diǎn) k的曲率半徑。提高了渦旋壓縮機(jī)的壓力比。 ②滾珠軸承 結(jié)構(gòu)：兩幾何形狀相同孔板分別安在機(jī)體和動(dòng)渦旋體上，在孔板間設(shè)置鋼球連接孔板。 要求：銷半徑 2R,孔徑 4R 特點(diǎn)：受力好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但無支撐作用。 特點(diǎn) :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、易裝配、無慣性力、工藝性較好、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、不易磨損、適合于大小偏心距的渦旋 機(jī)械 ,但是制造精度較高 ,滑潤(rùn)比較困難。由于加工精度、裝配精度以及動(dòng)渦盤受力等影響，渦旋壓縮機(jī)的壓縮腔會(huì)有一定的徑向和軸向間隙，這些間隙必須采取有效的密封措施。 解決以上兩種異常情況的方法之一，就是渦旋壓縮機(jī)的回轉(zhuǎn)半徑能夠 自動(dòng)調(diào)節(jié) Ror，使實(shí)際偏心量滿足 p和 t的要求，解決了渦旋壓縮機(jī)的徑向間隙密封和可靠性運(yùn)轉(zhuǎn)問題。而本設(shè)計(jì)為低壓渦旋壓縮機(jī)，通過在主軸鉆通油孔，并在主軸底部安裝油泵 ，潤(rùn)滑油通過油泵的壓縮從主軸的油孔進(jìn)入曲柄銷與動(dòng)渦盤的裝配處，而后通過縫隙向下流到主軸承潤(rùn)滑主軸承，而后繼續(xù)沿著主軸與支架體的縫隙經(jīng)過副軸承最終回到油池，而少 許的油霧隨著制冷劑進(jìn)入到渦旋體中對(duì)渦旋體進(jìn)行潤(rùn)滑。通過本次設(shè)計(jì)，我更加清醒地認(rèn)識(shí)到，要得到一套合格的設(shè)計(jì)方案，沒有一定的理論知識(shí)，沒有一定的軟件使用能力，沒有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，沒有耐心細(xì)心的計(jì)算是不行的。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中，通過查閱及搜集相關(guān)資料，我了解到了渦旋壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的一般過程，熟悉了與我們專業(yè)息息相關(guān)的繪圖軟件和辦公軟件，學(xué)會(huì)了查閱各種資料及如何運(yùn)用所查到的資料。在這種情況下，密封軸承間隙的有效方法之一就是設(shè)立密封條，其材料常采用聚四氟乙烯，即優(yōu)質(zhì)的 PTFE 樹脂。實(shí)際上由于形位精度及裝配精度的影響，動(dòng)靜渦盤渦旋體的側(cè)壁面之間會(huì)有輕微的接觸。 軸承及支承 由于本設(shè)計(jì)的渦旋壓縮機(jī)的氣壓值并不高，于是選擇兩個(gè)深溝球軸承。它們的一端與動(dòng)渦盤或支架過盈配合，另一端則在支架或動(dòng)禍盤的圓柱槽中作平面運(yùn)動(dòng)，如圖 43。 注：當(dāng)滾軸承設(shè)計(jì)成特殊結(jié)構(gòu)型式時(shí)，滾環(huán)不僅可以承受動(dòng)渦旋盤上的軸向作用力，而且可以防止動(dòng)渦旋盤的自轉(zhuǎn)，動(dòng)渦盤與支 圖 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 架上的滾槽有很高的位置精度要求，而且采用特殊滾環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，主軸偏心是不能自動(dòng)調(diào)整， 特殊結(jié)構(gòu)滾珠的個(gè)數(shù)沒有特殊要求，滾珠少則每個(gè)滾珠的受力會(huì)增大，滾珠太多，滾槽位置精度及尺寸精度將難以保證。 圖 5. 壓縮機(jī)附件及密封細(xì)節(jié) 防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) ①十字環(huán) 結(jié)構(gòu)：十字環(huán)防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是十字連接環(huán)一種是十字滑塊。當(dāng)其它幾何參數(shù)相同時(shí)，為獲得較大的幾何壓縮比，在漸開線的起始段用圓弧代替，從而減輕刀具對(duì)漸開線的干涉程度，增大了開始排氣角。這里的特征形狀，是指能夠反映渦旋型線類型的幾何形狀，對(duì)于圓漸開線漩渦線型，是指基圓。具體結(jié)構(gòu)如圖 22。 考慮到小皮帶輪的結(jié)構(gòu)決定，α取 60176。(8 176。/r 渦旋節(jié)距為： .3m m22)12(2 ??????? hN VsttP ? 圓整 P=23mm。低壓殼體腔渦旋壓縮機(jī)的吸氣管道不是直接接入壓縮機(jī)的吸氣腔中，而是接入殼體腔中，因此進(jìn)入吸氣腔的氣體的過熱比高壓殼體腔的大。 在我國(guó)，渦旋壓縮機(jī)的牙就開發(fā)工作始于 1986 年，經(jīng)過十余年的努力，已形成了比較成熟的的渦旋是空調(diào)與制冷壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)， —(3—8hp)的柜式空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)已經(jīng)工業(yè)化小批量生產(chǎn)，其他特殊用途的渦旋式壓縮機(jī)也正在開發(fā)之中。 1972 年，美國(guó) ADL 公司成功地開發(fā)出壓縮氮?dú)獾臏u旋壓縮機(jī)，并把它應(yīng)用到遠(yuǎn)航還輪上，標(biāo)志著渦旋壓縮機(jī)實(shí)用化年代到來。通過壓縮過程模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用新的材料與新的機(jī)構(gòu)來減少機(jī)械摩擦損失，氣體泄漏損失，傳熱損失，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。 數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)不同于常見的變頻壓縮機(jī)，與變頻壓縮機(jī)通過變頻器控制改變制冷劑循環(huán)量相比，數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)： ①更寬廣的制冷制熱容量調(diào)節(jié)范圍 (10%100%)；更精確 的容量控制。渦旋盤的加工精度，特別是渦旋體的形位公差有很高要求，端板平面的平面度，以及端板平面與渦旋體側(cè)壁面的垂直度，應(yīng)控制在微米級(jí)，因此，對(duì)加工方法，加工技術(shù)和加工 設(shè)備要求很高。其受力好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但無支撐作用； ③球形聯(lián)軸節(jié)：兩幾何形狀相同孔板，分別安在機(jī)體動(dòng)渦旋體上，在孔板間設(shè)置鋼球連接孔板動(dòng)渦旋體平動(dòng)時(shí)，鋼球可在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。 ③在壓縮氣體同時(shí)，壓縮機(jī)的吸氣過程也在進(jìn)行。 以三對(duì)壓縮腔為例說明氣體壓縮過程 ,如圖 11。 渦旋壓縮機(jī)動(dòng)靜渦盤及其工作原理 渦旋式壓縮機(jī)綜合了往復(fù)式壓縮機(jī)和旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的工作特點(diǎn)，其借助于容積的變化來實(shí)現(xiàn)氣體壓縮與往復(fù)式壓縮機(jī)相同。如采用變頻調(diào)速技術(shù)，數(shù)碼渦旋技術(shù)等新技術(shù)； （ 6）改進(jìn)壓縮機(jī)的平衡機(jī)構(gòu)，特別是軸向氣體力的平衡。渦旋真空泵也可制成公轉(zhuǎn)型和自轉(zhuǎn)型兩種結(jié)構(gòu)形式。 渦旋壓縮機(jī)主要應(yīng)用于 在制冷和空調(diào)領(lǐng)域渦旋壓縮機(jī)的應(yīng)用最為廣泛和成熟，大多數(shù)制成封閉式壓縮機(jī)，但是也可以制成開啟式結(jié)構(gòu)用于汽車和列車空調(diào)系統(tǒng)用壓縮機(jī)，為提高氣量已發(fā)展到采用多機(jī)并聯(lián)機(jī)組的設(shè)計(jì)形式。隨著電轉(zhuǎn)角 ?的變化，月牙形封閉容積的兩端嚙合點(diǎn)沿著渦旋齒齒壁由外向里持續(xù)移動(dòng)，封閉