转缸旋转压缩机的动力性能

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1、转缸旋转压缩机的动力性能摘要：　　在分析工作原理与运动机构的基础上，建立了转缸旋转压缩机的力学分析模型。针对电动功率为1kax=2rpHs=8eHrp(8)　　压缩腔的容积为：　　　　　Vc=Vsmax-Vs=4eHrp[1+cos(θ/2)](9)　　压缩机的理论容积流量为：　　　　qVth=VsmaxnZ=8eHrpnZ(10)　　式中n--主轴的每分钟转数　　Z--气缸数　　假设压缩腔内的压缩过程为多方过程，则其内的压力Pc为：　　　　　　　　　式中Ps--吸气压力　　　　　m--多方压缩指数　　　　2.2运动分析　　转缸旋转压缩机中，只有主轴、

2、气缸和滚动活塞三个运动件。通过上述分析可知，主轴和气缸均绕其中心作匀速转动，主轴绕Os的转动角度速度为ω（=nπ/30）,气缸绕Oc的转动角速度ωc为：　　　　　　　　ω=ω/2　　　　　（12）　　滚动活塞的运动为复合运动：相对运动为绕偏心轮中心的转动，牵连运动为绕主轴中心的转动，绝对运动为绕主轴旋转中心的转动。　　若以气缸体为参照物，滚动活塞沿气缸内孔作往复运动，其沿气缸内孔滑动的速度为：　　　　　　　　　　　　滚动活塞沿气缸内孔滑动的加速度为：　　　　　　　　　　　　滚动活塞沿气缸内孔滑动的平均速度为：　　　　　　　　　　2.3受力分析　　（1）

3、作用于滚动活塞的气体力如图5（a）所示，以滚动活塞与气缸的切点为界，滚动活塞的两半部分分别处于吸气腔和压缩腔中，气体力显然是沿着气缸长袖方向作用的，于是作用于滚动活塞1的气体力为：　　　　　　　　　　作用于滚动活塞2的气体力为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图5滚动活塞的受力分析　　　　（2）气缸体的受力分析　　如图4所示，作用于气缸体的力有：与滚动活塞之间的支反力Fn1、Fn2及其摩擦力Ft1、Ft2；气缸体与周围润滑油膜之间产生的粘性摩擦力矩有：外表面处的力矩Mcp，端面处的力矩Mct。建立

4、沿气缸内孔轴线方向的力平衡方程为：　　　　　　　　　　式中Ft1、Ft2--Fn1、Fn2作用处的摩擦力，且Ft1=fFn1,Ft2=fFn2　　f--滚动活塞与气缸内壁间的摩擦系数，其推荐值见4机械摩擦损失　　前面分析了转缸旋转压缩机中各摩擦部位位产生的力矩，对应的机械摩擦损失计算公式列于表1中。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1机械摩擦损失的计算公式摩擦部位损失的计算公式算例绝对值（m,H=9.2mm,re=11mm,e=2.9mm,Vsmax=9.0cm3。工质为R410A。分析工况为：冷凝温度45℃，蒸发温度13℃，过冷度0℃，过热度1

5、0℃，压缩机转速2700r/min。　　图6为气体形成的阻力矩随主轴转角的变化曲线，从图中可以看出，该曲线的变化周期为π；阻力矩的波动幅度较小，约为0.5N·m。另一方面，该转缸机构无往复运动件，旋转惯性力可以完全平衡。这样可使转缸旋转压缩机的振动保持在较低的水平上。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图6气体力形成的阻力矩　　　　图7示出滚动活塞与气缸之间的约束力随主轴转角的变化。从图中可以看出，该约束力在0～60N之间波动，其值相对较小。另一方面，滚动活塞与气缸之间为滚动线接触，因此在处理R410A时的磨损会较

6、小。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图7滚动活塞与气缸之间的约束力　　　　压缩机各摩擦部位产生的机械损失列于表1中。从表中可以看出，转缸产生的机械摩擦损失较大，约占总损失的一半，因此，降低转缸的机械摩擦损失将是进一步改善压缩机效率的关键。　　6结论　　本文建立的转缸旋转压缩机的动力学分析模型可用于实际产品的研究与开发。　　利用该模型对房间空调用转缸压缩机进行全面分析，分析结果表明：　　(1)转缸旋转压缩机没有滑板，所有运动件都作滚动或转动，振动和磨损均比较小，因此，它比较适合处理HFC类制冷工质，有望发展成为新一代环保房间

7、空调用压缩机。　　(2)转缸旋转压缩机的运动副多，机械摩擦损失大，因此降低机械摩擦损失特别是转缸的损失，将是进一步改善压缩机效率的关键。　　　参考