【正文】 相同壓比情況下也可降低整機(jī)尺寸，減少了介質(zhì)在工作腔中的停留時間，在一定程度上改善了泄露和傳熱，從而滿足了工業(yè)生產(chǎn)和使用的需求。 渦旋壓縮機(jī)動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。但是渦旋式壓縮機(jī)的壓縮腔，既不同于往復(fù)式的又不同于旋轉(zhuǎn)式，故把它稱作新一代容積式壓縮機(jī)。動靜渦旋盤的最常用線型是圓的漸開線及其修正曲線。 把渦旋型線參數(shù)相同，相位差π，基圓中心相距 Ror 的動渦盤與靜渦盤組裝后，可形成數(shù)對月牙形的密封的容積腔，容積腔的軸隨偏心軸推動動渦盤中心繞靜渦盤中心作半徑為 Ror 的圓周軌道運(yùn)動時相應(yīng)的擴(kuò)大縮小，由此實(shí)現(xiàn)氣體的吸入，壓縮和排氣的過程。 以三對壓縮腔為例說明氣體壓縮過程 ,如圖 11。動渦盤中心繞靜渦盤 中心的轉(zhuǎn)動角，也就是偏心軸的曲柄轉(zhuǎn)角，用θ表示。隨著曲柄轉(zhuǎn)角增大，月牙形的面積逐漸減小。時，③完成對氣體的壓縮過程，這時的壓縮腔容積就是②的最大封閉容積，即②充氣終了時的容積，其軸向投影面積最大。 ③在壓縮氣體同時，壓縮機(jī)的吸氣過程也在進(jìn)行。渦旋式壓縮機(jī)壓縮氣體的過程是連續(xù)進(jìn)行的需要主軸轉(zhuǎn)動數(shù)圈而非一圈，但主軸每轉(zhuǎn)一周即可完成一次吸氣。①中容積取得最大值時，不一定對應(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。這種趨勢破壞了渦旋壓縮機(jī)的正常工作，必須予以限制。其受力好，結(jié)構(gòu)簡單，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)體動渦旋體上，在孔板間設(shè)置鋼球連接孔板動渦旋體平動時，鋼球可在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動。 渦旋壓縮機(jī)的軸向徑向柔性機(jī)構(gòu) 渦旋壓縮機(jī)的動渦盤被置于靜渦盤和支架體之間，可以沿軸向移動。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)，泵壓力自動補(bǔ)嘗間隙； ③在渦旋體背面加彈簧，自動補(bǔ)嘗間隙 ； ④在渦旋體背面加油壓，補(bǔ)嘗間隙。 軸向和徑向柔性機(jī)構(gòu)提高了渦旋式壓縮機(jī)的生產(chǎn)效率，而且保證軸向間隙和徑向間隙的密封效果，不因摩擦和磨損而降低，即渦旋式壓縮機(jī)有可靠地密封性。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，因此，對加工方法，加工技術(shù)和加工 設(shè)備要求很高。 ②驅(qū)動動渦盤的運(yùn)動的偏心軸可以高速旋轉(zhuǎn)，因此，渦旋式壓縮機(jī)體積小，重量輕。 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)。 渦旋壓縮機(jī)的研發(fā)方向 目前發(fā)展較迅速的應(yīng)屬數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)，谷輪公司向中國空調(diào)市場提供其最有革命性的新技術(shù)產(chǎn)品數(shù)碼渦旋壓縮機(jī) Copeland Digital Scroll，作為下一代變?nèi)萘靠照{(diào)器的心臟。 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： 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。通過機(jī)械式加載及卸載，不需要變頻控制器。 我國從開始研發(fā)渦旋式壓縮機(jī)至今已經(jīng)過了 11 個春夏秋冬，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)方面在國內(nèi)具有頂尖的水平。降低生產(chǎn)制造成本被列為研究工作的首要任務(wù)之一。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。擴(kuò)大變頻調(diào)速技術(shù)和熱泵技術(shù)的應(yīng)用。該專利闡述了一種新型旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(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。原因之一是它的重要性還未被人們充分認(rèn)識，其次是沒有高精度的渦旋加工設(shè)備。 1972 年，美國 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。它的 時 隔兩年，日本日歷公司開發(fā)出 的全封閉 渦漩式 壓縮機(jī) ，并用于單元式空調(diào)機(jī)上。 進(jìn)入 90 年代，渦漩式 壓縮機(jī)的系列化產(chǎn)品相繼面 世。用于變頻調(diào)速、壓縮空氣或其他用 途的渦旋式壓縮機(jī)也得到了快速發(fā)展。 在我國，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。提高渦旋盤的生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)出更加緊湊的與更加適宜于工業(yè)化生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)都是直接的措施。 3）拓寬應(yīng)用范圍和使用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)鏟平系列化。 4）適應(yīng)新的制冷公職對我選壓縮機(jī)構(gòu)的要求。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。最明顯的優(yōu)點(diǎn)是電動機(jī)的環(huán)境溫度較低，有利于提高電動機(jī)的工作效率。 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電動機(jī)定子 12電動機(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滑動軸承 19動渦盤 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。 性 能及結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 渦旋圈數(shù) N、 渦旋齒厚 t、 渦旋齒高 h 的確定 根據(jù)有關(guān)資料確定 : N=； t=4mm； h=40mm 排氣量 Vs 和渦旋節(jié)距 P 的確定 設(shè)計(jì)理論排氣量 179。/r 渦旋節(jié)距為： .3m m22)12(2 ??????? hN VsttP ? 圓整 P=23mm。 則設(shè)計(jì)排氣量為： rmmhtppNVs /2 1 8 7 2 2)2()12( 339。 ????? 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。 103= 渦旋齒的重心 XG,YG 根據(jù)電子計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果 XG=78mm YG=6.950mm RG=19mm 平衡鐵的形狀為部分圓環(huán)，所對應(yīng)的圓心角為120176。(8 176。有一寬度為 4mm 的加強(qiáng)筋（共兩根） ,內(nèi)所有圓角為 R3。La， l1, l11,l2分別表示他們距渦齒前端的距離。m11 的形狀為 ： R=81mm, r=72mm, 厚度 12mm. m1 r1= ? ? )r81( 33333 ?????? ? m11 r11= ? ? 333 ?????? ? 對 c 點(diǎn)取距： ma ror (L2La)= m1 r1 (L2L1)+ m11 r11 (L2L11) () =(813r3) + 261 813r3= 則 r= 大平衡鐵由 平衡鐵Ⅰ 平衡鐵Ⅰ 11組成，幾何尺寸如圖所示 整個平衡鐵重： ? ? ? ? ? ? 3222222 107][ ????????????=1062.303g 小平衡鐵的設(shè)計(jì) 對 B 點(diǎn)取矩 ma ror(L11La) m1 r1(L11L1)=m2 r2(L2L11) 41 (81365.7073) = m2 r2 261 m2 r2=5575.41634gmm 小平衡鐵鑄在 小皮帶輪上，外徑為 55mm，內(nèi)徑為 37mm； 在 中心處對稱填實(shí)。 考慮到小皮帶輪的結(jié)構(gòu)決定，α取 60176。動渦旋與十字環(huán)配合以達(dá)到防自轉(zhuǎn)的目的， 因此動渦盤的背面需設(shè)置一對鍵槽，槽的尺寸為 30 105mm，槽的位置由圖給出，材 料為 CuCrMo 合金鑄鐵。 ? ????? 靜渦盤 靜渦盤的渦旋體與動渦盤的渦旋體結(jié)構(gòu)尺寸相同，相位差為π，考慮到動渦盤的回轉(zhuǎn)半徑Ror=5mm 以及動渦盤的外徑尺寸Φ210mm，動渦盤處支架體的內(nèi)圓直徑需大于φ 220mm 才不會發(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。靜渦盤中心開φ 5mm 的排氣孔，選擇靜渦盤壁厚 15mm，可得到靜渦盤的總高度 60mm，其他具體的結(jié)構(gòu)及尺寸于圖上作出，材料為 CuCrMo合金鑄鐵。具體結(jié)構(gòu)如圖 22。 渦旋壓縮機(jī)機(jī)械效率取 ?? ，則軸傳遞的功率kwPP i ??? ? 。 曲柄銷軸段 a 直徑取φ 30mm，并沿偏心方向磨出兩對稱平面距離 24mm，長 40mm；軸環(huán) b直徑取φ 56mm，長 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 16mm；取 d段軸直徑φ 36mm，長 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 115mm；取 f段軸直徑 圖 圖 φ 22mm，長 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 30mm。 圖 渦旋型線構(gòu)成原則 渦旋型線的構(gòu)成應(yīng)符合如下原則： ①對于壓縮腔內(nèi)的任一給定點(diǎn)，在靜渦盤或動渦盤上，必有一點(diǎn)并且只有一點(diǎn)與之相嚙合，并且內(nèi)側(cè)壁面上的點(diǎn)與外側(cè)壁面上的點(diǎn)相嚙合。這里的特征形狀，是指能夠反映渦旋型線類型的幾何形狀，對于圓漸開線漩渦線型，是指基圓。 ④構(gòu)成渦旋體的型線，可采用線段，正多角形及圓的漸開線，除了圓的漸