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1、28流体机械2002年第30卷第9期文章编号:1005—0329(2002)09—0028—04技术综述涡旋压缩机研究概述赵远扬李连生熊春杰束鹏程(西安交通大学,陕西西安710049)摘要:阐述了涡旋压缩机发展历程以及在涡旋型线、平衡机构、热力学分析、工质替代、加工制造等方面的最新研究状况,并指出了在今后一段时间内涡旋压缩机的研究方向。关键词:涡旋压缩机;型线;工质替代中图分类号:TH45文献标识码:BStatusofResearchforScrollCompressorZhaoYuanyangLiLianshengXiongChunjieShuPengchengAbstract:Thedev
2、elopmentofscrollcompressorsisintroduced.Suchlatestresearchesastheprofileofscrollcompressor,scrollmech2anism,thermodynamicanalysisandrefrigerantreplacementweresummarized.Thedirectionsintheresearchofscrollcompressorsinthefuturewasalsopointedout.Keywords:scrollcompressor;profile;refrigerantreplacement涡
3、旋压缩机原理于1905年由法国工程师克液滴(即液击)的容许度大、可靠性高,噪声低,重[1]拉斯(Cruex)发明并在美国申请了专利。之后量轻和尺寸小等特点,即兼有容积式和回转式压近70年都没有得到更深入的研究和发展。其原缩机的优势。目前涡旋压缩机的功率范围是因在于其重要性未被充分认识,客观上则由于尚01746～181642kW,美国Copeland已经生产出目前没有高精度的涡旋型线加工设备。70年代的能全球最大的涡旋压缩机(181642kW,可能由几台源危机和数控加工技术的发展给涡旋压缩机的发功率小的压缩机并联)。涡旋压缩机以其自身的展带来了机遇。1981年日本三菱重工推出了汽优点被广泛应用于
4、制冷空调领域和其它特殊领域车空调涡旋压缩机工业性样机,随后日本国日立、(如涡旋增压机)。本文就最近几年国内外有关涡松下;美国Carrier、Copeland都加入到涡旋压缩机旋压缩机方面的研究作一总结,并预测涡旋压缩研究、开发及工业化生产的行列,主导产品为柜式机今后的发展方向。空调涡旋压缩机。美国Copeland公司是目前全球涡旋压缩机生产规模最大的厂家之一,现在它已1涡旋型线研究进展经生产了超过1800万台涡旋压缩机。在国内,涡旋压缩机的研发工作开始于1986年,目前广州万涡旋压缩机能够正常工作的条件就是动涡盘宝电器集团公司、广州涡旋压缩机实业有限公司、与静涡盘在压缩腔内能够啮合。而基于涡旋
5、体直西安大金、西安泰德压缩机有限公司、大连三洋和壁等高的形状特性,在几何计算时完全可以仅讨美国Copeland公司在苏州建立的工厂等几家企业论其投影的涡线,即把空间啮合问题转化为平面都在批量生产涡旋压缩机。啮合问题。常见的涡旋型线有基圆渐开线、正多涡旋压缩机具有高效率、转距变化小、对制冷边形渐开线、线段渐开线、半圆渐开线、阿基米德收稿日期:2002—01—29Vol.30,No.9,2002FLUIDMACHINERY29螺旋线、代数螺旋线、变径基圆渐开线、包络型线、统的圆渐开线及其修正线型线,就需要较多的涡以及通用型线等。由于圆的渐开线容易加工,并旋圈数,从而使泄漏长度增加,压缩机尺寸增大。
6、且该型线的压缩机有良好的工作性能,所以目前为了解决这一问题,已经开发出了组合曲线型线,应用的型线以圆渐开线为主。该类型的型线可以在较少的涡旋圈数的情况下达111型线的评判标准到较高的压力比。目前的难度在于组合型线的加[2]评判一般型线的标准有如下准则:工特性,如果能够解决该类型型线的加工,就有望(1)从小型化来考虑,应采用吸气容积大的型被广泛应用。线。(2)从容积效率考虑,为了减少泄漏,型线的2机构研究及力学分析泄漏线长度要短,相邻压缩腔的压差之间要小。(3)从平衡性来考虑,各零件间的作用力及其涡旋压缩机的主要零件包括动涡盘、静涡盘、变化幅度要小,尤其是气体阻力矩、倾覆力矩和往支架、偏心轴及防
7、自转机构。机构研究的目的在复惯性力(对十字滑环)。于使压缩机获得较高的性能和可靠性。目前的研(4)从流动阻力来考虑,吸排气孔口要大。究有背压腔及背压孔的研究、防自传机构的研究、(5)从加工和检测的角度考虑,应该易于加工排气孔口的研究、偏心主轴的平衡研究等。和检测以降低成本。211排气孔的开设(6)从提高效率考虑,应减少摩擦功耗,减少文献[6]指出排气孔的开设要遵循以下原则:3(开始排气角)时压缩终
