涡旋压缩机齿端面密封条的力载荷分布规律的研究.pdf

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1、38FLUIDmACHINERYVo1．42，No．11，2014文章编号：1005—0329(2014)11—0038—05涡旋压缩机齿端面密封条的力载荷分布规律的研究吴开波，李海生，陈英华，张小卫，王建松(中国矿业大学，江苏徐州221116)摘要：通过涡旋齿端面槽内安装密封机构，可以有效降低涡旋齿端面轴向间隙的泄漏。根据密封机构的工作原理，对涡旋齿内密封条进行了受力分析，详细阐述了重力和压差力载荷计算的理论依据，进一步深入研究了密封条所受力载荷的大小及分布规律。计算结果表明，压差力是密封条的最重要力载荷，是保证齿端面密封的关键作用力；沿渐开线展开角方向呈现间断式分

2、布规律，气体压缩过程中压差力逐渐增大，使轴向间隙减小而不易产生泄漏，吸气、排气过程压差力逐渐降低，使轴向间隙增加而易产生泄漏，这将为密封机构的设计与计算提供了理论依据。关键词：涡旋压缩机；密封条；载荷；分布规律中图分类号：TH45文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．11．008StudyonLoadDistributionoftheScrollCompressorTeethSealWUKai—bo，LIHai—sheng，CHENYing—hua，ZHANGXiao—wei，WANGJian—song(ChinaUnive

3、rsityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Asealingmechanisminsidethescrol1teethcanreducetheseal01axialclearanceeffectively．Theforceofsealelementisanalysedaccordingtotheworkingprincipleofsealingmechanism．Theealculationalprocessofthegravityanddifferentialpressureforceisstated

4、detailedly．Furthermore，thevalueanddistributionregularitesofloadingarediscussedindepth．Theresultsshowthatthedifferentialpressureforceisthemostimportantoneforthesealelementandalsothepivotalforceinordertoinsurethesealingofscrollteeth．Thedistributionregularitesisdiscontinuousalongtheinvolut

5、eangles．Duringtheprocessofgascompression，theaxialclearanceandleakagedecreasebecausethedifferentialpressureforceincreasesgradually．Butitisoppositetothatoftheinhaleandexhaustprocess．Thesewillprovideatheoreticalbasisforthedesignandcalculationofsealingmechanism．Keywords：scrollcompressor；sea

6、lelement；loading；distributionregularitie1引言素较为复杂，如压缩机型线的磨损和变形、涡旋盘的加工误差、推力轴承受力不均匀、倾覆力矩的作涡旋式压缩机是一种节能高效的容积式压缩用等等，都可以引起涡旋盘顶部轴向问隙的变机，具有较强的技术优势，已被广泛用于气体增压化l1．2J。这一问题一直是业界研究的热点，研究与输送、制冷空调等技术领域。涡旋压缩机工作者进行了大量卓有成效的研究工作，试图尝试各过程中，在径向和轴向间隙分别产生了周向和径种技术方案实现轴向间隙的密封。李超等借助数向泄漏，泄漏对压缩机的工作性能产生一系列影值模拟研究了微间隙内

7、表面粗糙度对介质泄漏的响，诸如压缩机排气量的减少、容积效率的降影响，提出了减小泄漏量的可行性措施。李海低等。生等提出了齿端面的2种可用密封模型，并对密相对来说，轴向间隙的泄漏线长度比径向间封条的结构和材料进行了详细的描述。李文隙的大，因此阻止通过轴向间隙的径向泄漏对提华等以气体流动的基本方程为基础建立了泄漏模高整机性能有着重要的作用。影响轴向间隙的因型，进行了实验验证。杨启超等借助电涡流位移收稿日期：2014—04—23修稿日期：2014—06—06基金项目：国家自然科学青年基金项目(51105362)2014年第42卷第11期流体机械39传感器实现