双缸无气阀摆动转子压缩机结构与工作特性研究

发布时间：2020-08-31 17:36

　　 滚动转子压缩机凭借其构造精巧,质量轻便,低振低噪,平衡性能优异等成为小型家用空调压缩机的主流,而其孪生结构的摆动转子压缩机在继承其优点的同时有更高的承压能力和容积效率,近年来应用也随之增多。但其两者有一共同的劣势之处,即排气阀的存在不但使得封闭式压缩机寿命得到限制,更使得可靠性难以保证,变频性能变差,噪声增加等。为此本文所提出的双缸无气阀摆动转子压缩机是在上一代单缸无气阀摆动转子压缩机基础上设计而来,既保留了传统摆动转子压缩机的优点,还同上一代产品一样成功去掉排气阀,同时采用双缸结构,动力平衡性更好,变频性能更佳。文中对双缸无气阀摆动转子压缩机的结构形式和工作原理进行了细致的介绍,利用数值方法对此压缩机基元工作过程进行了模拟,并对此压缩机内部各泄漏部位建立相应的数学模型,通过MATLAB数值运算得到此压缩机泄漏最大部位为滚环两端面约64.43%,其次是径向间隙泄漏为19.05%,此差异主要是因为双缸压缩机气缸高度更低,径向间隙泄漏更少,经计算,此压缩机理论容积效率在0.864左右;建立压缩机相对运动部位的摩擦损失数学模型并进行数值模拟,结果可看出此压缩机偏心轴承摩擦损失最大为46.04%,两轴承处为28.96%,摆动转子与摆杆间为16.32%,此压缩机理论机械效率可达到0.882;最后通过商用CFD软件Fluent对此压缩机油路进行了流体仿真,分析结果表明油路能够可靠运行,并且提高转速,适当增加螺旋油槽截面积有助于提高此压缩机内润滑油的流动。本文所做工作为此类型压缩机的进一步优化设计与发展奠定了基础。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TH45
【部分图文】：

广西大学硕士学位论文双４ｘ无气间摇动转子压缔机结构与工作特性研究逡逑冷、空调及石化领域的较常用机型Ｍ。但单螺杆压缩机各个零件无论在设计还是加工对逡逑精度极其严格，价格稍昂贵；星轮磨损严重，效率随磨损快速降低，寿命较短，因而单逡逑螺杆压缩机的使用受到一定限制。逡逑（３）滑片压缩机逡逑滑片压缩机全称为旋转滑片压缩机，结构如图１－３所示，其历史悠久，最早可追溯逡逑到１５８８年拉迈尔利提出的多基元滑片装置的概念刚。滑片压缩机由气缸、转子及滑片逡逑等构成，其结构简单紧凑，零部件少，质量轻，易操作维护，有较好的动力平衡性能，逡逑低振低噪，流量均匀，脉动小，现被普遍应用在空调、制冷、汽车及气体压缩等领域ｔ１１，口。逡逑但是由于滑片在滑片槽内往复滑动且滑片顶端与气缸内壁始终接触且高速滑动，摩擦损逡逑失较大，可达到输入功率的１／３左右由于旋转滑片压缩机内存在较多的运动配合间逡逑隙，泄漏通道较多，造成压缩机泄漏损失较大［１３】。逡逑

场应用也得到更大的拓展［１５］。逡逑（５）滚动转子压缩机与摆动转子压缩机逡逑图１－５为滚动转子压缩机，最早称为滚动活塞压缩机，其回转机构早在１８５７年被逡逑提出并制造液泵。从１９２０年起，欧洲与美国开始生产并应用于冰箱压缩机１｜２】。随着时逡逑代与技术的发展，这种压缩机的优势也慢慢显露出来：简单的结构，少量的零部件，较逡逑低的振动，平稳的运行，较高的效率及可靠性等。将它和同制冷量的往复压缩机对照，逡逑其零件数量仅为后者的２／３，质量为１／２，用电量节省１０％，而效率至少增加１０％ｌ｜Ｓｌ；目逡逑前，该压缩机在家用空调中十分普遍，但在冷冻冷藏行业并不多见Ｐ１。该压缩机还应用逡逑在热泵、除湿机等领域，工作范围较宽，可在１．４？８４．８邋ｃｍ３范围内工作，微型滚动转子逡逑压缩机最低制冷功率可低至２４０邋Ｗ，泳池热泵用滚动转子压缩机制冷量可达丨７０５０邋Ｗｌ：Ｇｌ。逡逑偏心逦■逦

２．２．１摆动转子的结构特点逡逑新型双缸无气阀摆动转子压缩机中的摆动转子结构形式根据专利设汁１９｜￣９￣变化而逡逑来，如图２－２所示，ａ为传统摆动转子，ｂ为无气阀结构专利中的摆动转子，ｃ为本文压逡逑缩机所采用的摆动转子。由于尤气阀的结构设计，排气孔需开设在摆杆根部以降低余隙逡逑容积及消除排气封闭容积，其结构形式也从无汗孔的传统的摆动转子变为在一侧开设排逡逑气孔摆动转ｆ再变为在摆动转ｒ纵Ａ中心开孔的设计。为最大程度的减小余隙奔积和消逡逑除排气封闭容积，排气孔设计为长圆形，排气孔的面积视作压缩后工质排出的有效通流逡逑面积。因此，此面积直接影响压缩机的能耗及可靠性，当排气孔面积过大时，摆动转子逡逑强度降低，压缩机的余隙容积将增大，压缩机性能下降：而当此而积过小时，排气流动逡逑阻力增加且排气不及时形成过压缩现象，压缩机性能下降。根据气阀的设计原理，气体逡逑排出的有效通流面积可参考气阀通流面积计兑万法，根据马赫数计算如下｜义逡逑N＆＝N逦（９．ｎ逡逑＇ｋｓ邋ｖ邋ｋｓ邋Ｍｅ邋ｋｓＭ＾ｋＲＪ逡逑式中：ｄｏ逦排气孔最小通流面积

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本文编号：2809121