【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 泄漏原因 基元容積內(nèi)的氣體在壓縮和排氣過(guò)程中會(huì)發(fā)生泄漏 ， 即較高壓力基元容積內(nèi)氣體向較低壓力基元容積或吸氣壓力區(qū)泄漏 。 ? 泄漏途徑 ? 氣體沿轉(zhuǎn)子外圓與機(jī)體內(nèi)壁間的泄漏 （ A方向 ） ； ? 氣體沿轉(zhuǎn)子端面與端蓋間的泄漏 （ B方向 ） ； ? 氣體沿轉(zhuǎn)子接觸線方向的泄漏 （ C方向 ） 。 第六章 氣密性問(wèn)題 圖 66 氣體泄漏方向 沿轉(zhuǎn)子接觸線方向的泄漏 — 軸向泄漏 ? H、 M為 機(jī)體內(nèi)壁圓周交點(diǎn) ， H’、 M’為共扼型線嚙合點(diǎn)（ 嚙合頂點(diǎn) ）。若嚙合頂點(diǎn)H’與機(jī)體內(nèi)壁圓周交點(diǎn) H不重合，將會(huì)產(chǎn)生高壓基元容積內(nèi)氣體向較低壓力基元容積泄漏，其泄量面形狀接近三角形，俗稱(chēng) 泄漏三角形 ，由于它是沿轉(zhuǎn)子軸線方向泄漏，又稱(chēng) 軸向泄漏 ； ? 實(shí)際 MM與嚙合線交點(diǎn)處在吸氣低壓區(qū)，氣體不會(huì)向高壓側(cè)倒流泄漏，一般不需嚙合線交于 MM ， 此即齒形前段采用圓弧型線的原因； ? HH是高壓區(qū)，因此要求相交，防止高壓氣體倒流； ? 采用單邊不對(duì)稱(chēng)型線就是為了在高壓區(qū)使嚙合頂點(diǎn) H’與機(jī)體內(nèi)壁圓周交點(diǎn) H重合，減少軸向泄漏 （即泄漏三角形泄漏），提高螺桿式壓縮機(jī)的氣密性。 第六章 圖 67 軸向泄漏與橫向泄漏 ? 若接觸線在 D點(diǎn)中斷 ， 則氣體要從中斷處 D由高壓基元容積向低壓基元容積產(chǎn)生 橫向泄漏 ； ? 避免橫向泄漏的條件：型面接觸線連續(xù) ， 或嚙合線封閉 。 ? 在轉(zhuǎn)子實(shí)際嚙合工作中 ， 型面沿接觸線存在一定的間隙值 ， 它既是密封線 ，又是泄漏線 。 兩轉(zhuǎn)子間隙值一定 ， 接觸線越短 ， 泄漏量越小 。 第六章 沿轉(zhuǎn)子接觸線方向的泄漏 — 橫向泄漏 圖 67 軸向泄漏與橫向泄漏 結(jié)構(gòu)參數(shù) ?齒高系數(shù) （ 齒高系數(shù)大，則陰轉(zhuǎn)子齒部變薄，齒的剛度下降。） 式中 R齒高半徑； Rlj陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑。 ?面積利用系數(shù) 無(wú)量綱參量，表征轉(zhuǎn)子端面充氣的有效程度。 同一輸氣量的機(jī)器，Cn大 ,充氣程度大，壓縮機(jī)外形相對(duì)縮小。 Cn大小與轉(zhuǎn)子幾何參數(shù)有關(guān)，尤其轉(zhuǎn)子齒數(shù)、齒形。 Z1 陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒數(shù)； aol、 a02 陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒間面積， m2； D0轉(zhuǎn)子名義直徑（公稱(chēng)直徑）， m。 2002022 )(DaaZCn??第六章 （ 619） ? 扭轉(zhuǎn)角 θ ? θ 表示轉(zhuǎn)子上的一個(gè)齒在轉(zhuǎn)子兩端端平面上投影的夾角，它表示轉(zhuǎn)子上一個(gè)齒的 扭曲程度 ； ? θ 增大 ,使兩轉(zhuǎn)子間相嚙合的接觸線增大，引起泄漏量增加，同時(shí)較大的 θ 使轉(zhuǎn)子的型面軸向力加大，尤其是封閉式小型螺桿式壓縮機(jī)。但較大的 θ 可使吸、排氣孔口開(kāi)得大一些，減小了吸、排氣損失； ? 螺桿陽(yáng)轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)角 θ 一般在 270176。以上，屬于大扭轉(zhuǎn)角，所以當(dāng)工作的陽(yáng)轉(zhuǎn)子一個(gè)齒槽在與吸氣孔口隔開(kāi)時(shí)，與其相嚙合的陰轉(zhuǎn)子的齒，在排氣端尚未完全脫開(kāi)這一齒槽，產(chǎn)生齒槽不能完全充氣。 第六章 結(jié)構(gòu)參數(shù) ? 扭角系數(shù) Cφ ? 設(shè)陽(yáng)轉(zhuǎn)子一個(gè)齒槽實(shí)際充氣容積為 V’p01, 理論充氣容積為 Vp01， 則它們之比為 扭角系數(shù) Cφ 。 第六章 結(jié)構(gòu)參數(shù) （ 620） Δ Vp01—— 陽(yáng)轉(zhuǎn)子一個(gè)齒槽在嚙合中為陰轉(zhuǎn)子所侵占的容積。 ? 長(zhǎng)徑比 ? 轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度 L與其 公稱(chēng)直徑 D0(轉(zhuǎn)子名義直徑 )之比。 λ ＝ L／ D0 ? 當(dāng)輸氣量不變時(shí)，降低 λ ， 則轉(zhuǎn)子公稱(chēng)直徑 D0變大，可提高轉(zhuǎn)子剛度和強(qiáng)度，且軸向吸排氣孔面積變大，減少吸排氣孔口的氣流流動(dòng)損失，提高容積效率； ? 增大 λ ， 則轉(zhuǎn)子直徑 D0變小，可減少氣體力作用在轉(zhuǎn)子螺旋面上產(chǎn)生的不平衡軸向力，以致可省去平衡活塞； ? 一般 λ 值取 l～ ，下限稱(chēng) 短導(dǎo)程 ，上限稱(chēng) 長(zhǎng)導(dǎo)程 ，轉(zhuǎn)子直徑為 63～ 500mm之間，適用廣闊的輸氣量使用范圍。 第六章 結(jié)構(gòu)參數(shù) ? 圓周速度 第六章 結(jié)構(gòu)參數(shù) ? 正確選擇陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子外圓的圓周速度對(duì)壓縮過(guò)程中泄漏量和動(dòng)力損失有很大影響； ? 圓周速度增大，動(dòng)力損失上升，而泄漏值下降。 圖 615 最佳圓周速度范圍 典型齒型 —X 齒型 特點(diǎn)： ? 齒高半徑 R 增大，中心距離 B縮短。減薄陰轉(zhuǎn)子齒厚，其齒厚約為常用非對(duì)稱(chēng)型線中陰轉(zhuǎn)子齒厚的一半，增大了面積利用系數(shù)。 ? 陰轉(zhuǎn)子齒形圓滑。減少齒形對(duì)氣流的擾動(dòng)阻力，降低動(dòng)力 損失和噪聲，用點(diǎn)生式擺線減小了泄漏三角形。 ? 效率高，但未突破非對(duì)稱(chēng)單邊齒形范疇。 第六章 由瑞典 Atlas公司提出。在圓弧擺線所組成的非對(duì)稱(chēng)單邊型線基礎(chǔ)上形成，齒數(shù)比 4:6。 特點(diǎn)： ? 齒數(shù)比采用 5:6； ? 陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的圓周速度比較接近，有利于提高機(jī)器效率； ? Sigma齒形型線離開(kāi)節(jié)圓有一定距離，造成接觸線處始終有速度差，有助于提高氣密性； ? 兩轉(zhuǎn)子之間中心距加大（ B=D0）。 第六章 典型齒型 —Sigma齒形 德國(guó) Kaeser公司創(chuàng)造。 特點(diǎn)： ? 充分重視了泄漏三角形面積大小對(duì)軸向泄漏的影響； ? 面積利用系數(shù)大。 第六章 典型齒型 —CF齒形 德國(guó) GHH公司提出，具有 X齒形和 Sigma齒形的特點(diǎn)，齒形結(jié)構(gòu)更合理。 第三節(jié) 熱力性能 第六章 理論輸氣量 ?概念： 單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體量折算為吸入狀態(tài)下的氣體容積值 （ 同往復(fù)式 ） 。 第六章 （ 621） 一、輸氣量 ? 轉(zhuǎn)子每分鐘所轉(zhuǎn)過(guò)的齒間容積總和的理論輸氣量： ? 上式表明，螺桿式壓縮機(jī)理論上可以充氣的最大容積，在轉(zhuǎn)子直徑、長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)速相同條件下，影響 qvt的重要因素是 Cn， Cφ ， 尤其是 Cn ，它是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)子齒數(shù)比和齒形及其組成的型線優(yōu)劣的重要指標(biāo)。 第六章 （ 624） 將式 622（轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度為 L時(shí)兩轉(zhuǎn)子的齒間容積）、式 623（嚙合原理）代入式（ 621）： qva＝ qvt hv （同往復(fù)式） ? 螺桿式壓縮機(jī) 沒(méi)有余隙容積 ，幾乎不存在再膨脹的容積損失，容積效率隨壓力比增大無(wú)很大下降，這對(duì)制冷用尤其是熱泵用壓縮機(jī)十分有利。 第六章 實(shí)際輸氣量和容積效率 第六章 螺桿式壓縮機(jī)的容積效率 ? 容積效率 （輸氣系數(shù)）表示壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子齒間容積利用程度。對(duì)螺桿式制冷壓縮機(jī)，工況不同時(shí)，容積效率不同，大致為 ～ ，小輸氣量高壓比時(shí)取下限，大輸氣量低壓比時(shí)取上限。 ? 由于無(wú)進(jìn)、排氣閥和余隙容積，新齒形的應(yīng)用和噴油使密封和冷卻效果大大改善，故其輸氣系數(shù)比活塞式及其它類(lèi)型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)都高，且變化平坦。 第六章 影響容積效率的主要因素 ? 吸入損失 氣體經(jīng)吸入管道和孔口產(chǎn)生的動(dòng)力損失，使吸入壓力降低，減少了吸入氣體的密度，相應(yīng)地減少了壓縮機(jī)吸入的氣體量； ? 加熱損失 轉(zhuǎn)子和機(jī)體受到被壓縮后高溫氣體的加熱，具有比吸入氣體高得多的溫度。在吸氣過(guò)程中，低溫氣體受到吸氣管、轉(zhuǎn)子、機(jī)體以及噴入油的加熱而膨脹，相應(yīng)減少了壓縮機(jī)吸入的氣體量； ? 封閉容積及氣體隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)受到的離心力也會(huì)影響氣體吸入量。 第六章 影響容積效率的主要因素 ? 泄漏 ：影響容積效率的最主要因素 ? 泄漏位置 ：轉(zhuǎn)子間嚙合間隙，轉(zhuǎn)子與汽缸內(nèi)壁，端蓋間隙處等； ? 泄漏類(lèi)型 ：外泄漏和內(nèi)泄漏； ? 泄漏大小 ：與工況、噴油狀態(tài)、圓周速度、齒形、間隙大小及制造精度等有關(guān)（即與 兩轉(zhuǎn)子接觸線長(zhǎng)度、間隙面積、螺桿噴油溫度、噴油量等有關(guān) ）。 噴油溫度低，油粘度加大，則密封效果好 ；接觸線長(zhǎng)度短，間隙值小，油溫低和增加一定噴油量，有利于容積效率的提高。 第六章 ? 外泄漏 ? 基元容積中壓力升高的氣體向吸氣通道或正在吸氣的基元容積中泄漏（對(duì)螺桿壓縮機(jī)而言為 高壓氣體向吸氣管道或正在吸氣的齒腔的泄漏） ，直接影響容積效率； 壓縮機(jī)在吸氣過(guò)程中與外界高壓氣體進(jìn)行氣體交換，高壓氣體進(jìn)入吸氣腔內(nèi)膨脹 ,并占據(jù)空間 ,使實(shí)際吸氣量減少；故