螺杆式制冷机.ppt

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1、第六章螺杆式制冷压缩机陆教授第一节基本结构和工原理冰轮股份有限公司工作原理螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动着的一个阳转子与一个阴转子，并借助于包围这对转子四周的机壳内壁的空间完成的。当转子转动时，转子的齿、齿槽与机壳内壁所构成的呈“V”字形的一对齿间容积(基元容积）其大小会发生周期性的变化，同时它还会沿着转子的轴向由吸气口侧向排气口侧移动，将制冷剂气体吸入并压缩至一定的压力后排出。一对转子可以组成多个基元容积对，每一对基元容积内的压力各不相同，各自完成自己的吸气、压缩和排气三个过程，如此循环不息。螺杆机的工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转，每对

2、相互啮合的齿相继完成相同的工作循环；为简单起见，只须研究其中的一对齿即可。吸气过程压缩过程排气过程吸气开始吸气腔关闭VsVs压缩压缩继续排气开始Vd排气结束螺杆机气体的压缩依靠容积的变化来实现，而容积的变化又是借助于压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。与活塞压缩机的区别是，它的工作容积在周期性扩大和缩小的同时，空间位置也在变更。只要在机壳上合理的布置吸排气孔口，就能实现压缩机的基本工作过程。1.动力平衡性好。螺杆机无不平衡惯性力，机器可平稳地高速工作，可实现无基础运转，特别适合用作移动式压缩机。螺杆机的特点优点2.可靠性高。螺杆机零部件少，无气阀和其它密封

3、件，没有易损件，因而它运转可靠，寿命长，易于实现远距离控制。3.调节性能好。螺杆机可在多方面顺应工况的要求。调节措施有：变转速调节，吸气节流调节，旁通调节和间歇运行等。4.抗液击性能好。螺杆机的转子齿面间实际留有间隙，可压送气液两相混合物。3.噪声大。1.造价高。螺杆机的转子齿面是空间曲面，需利用特制刀具，在价格昂贵的专用设备上加工。另外，对螺杆机气缸的加工精度也有较高要求；缺点2.不能用于高压场合，排气压力一般不超过4.5MPa；第二节螺杆转子齿形及结构参数型面：螺杆机阴阳转子的齿面被称为型面，型面是空间曲面；接触线：阴阳转子相互接触而形成的空间曲线。基本概念

4、型线：垂直于转子轴线的端部平面与型面相交而得到的平面曲线，型线组成转子外廓的齿形。转子型面的空间接触，表现在端平面上就是型线接触，两型线的接触点被称为啮合点。一、啮合原理∽∽一个好齿形，除须满足啮合原理外，还需满足以下几条基本原则：具有充分大的齿间容积；基元容积的气密性好，各种效率高；转子具有稳定的传动特性，热变形性能好以及足够的强度、刚度和良好的加工工艺性能。二、齿形选择1、面积利用系数Cn式中z1—阳转子齿数；a01、a02—阴、阳转子齿间面积；D0—转子的公称直径。2、气密性螺杆机转子接触线的顶点，通常不能达到阴阳转子气缸孔的交线，在接触线顶点和机壳的转子

5、气缸孔之间，会形成一个空间曲边三角形。3、转子型线设计为便于区别起见，可将螺杆机中的型线分为对称型线和不对称型线，以及单边型线和双边型线。单边对称型线双边不对称型线第一代对称圆弧型线原始对称圆弧型线组成齿曲线第二代不对称圆弧型线第三代新的不对称型线第三代型线与第二代的区别是：第三代采用圆弧、椭圆和抛物线等曲线，能明显提高密封效果，有利于形成润滑油膜和减少齿面磨损。1.转子型线应满足啮合要求。螺杆机的阴阳转子型线必须是满足啮合定律的共轭型线，即不论在任何位置，经过型线接触点的公法线必须通过节点。2.转子型线应形成长度较短的连续接触线。转子型线设计3.转子型线应形成

6、较小的泄漏三角形。4.转子型线应使齿间面积尽量大。三、典型齿形1.X齿形瑞典Atlas公司提出，在圆弧摆线所组成的非对称单边型线的基础上形成，齿数比4：6。2.Sigma齿形德国Kaeser公司创造，齿形采用5：6的齿数比。3.CF齿形德国GHH公司提出的CF齿形，齿数比5：6。四、结构参数1、齿高系数齿高数系数越大，则阴转子的齿部越薄，齿的刚度下降２、扭转角θ与扭角系数CΦ（1）扭转角表示转子上的一个齿在转子两端端平面上投影的夹角扭转角扭转角↑→接触线↑→泄漏量↑→型面轴向力↑扭转角↑→→吸排气孔口可以做大，以减小气流损失（2）扭角系数当转子的扭转角大到某—数

7、值时，啮合两转子的某基元容积对，在吸气端与吸气孔口隔断时，其齿在排气端并末完全脱离，致使转子的齿间容积不能完全充气。考虑这一因素对压缩机输气量的影响，用扭角系数C表征。设阳转子齿槽实际充气容积为理论充气容积则3、长径比和圆周速度（1）长径比λ输气量不变时：λ↑→D0↓→不平衡轴向力↓；λ↓→D0↑→转子强度和刚度↑→吸排气孔口气流流动损失↓→容积效率↑（2）圆周速度第四节输气量与内容积比调节机构螺杆式压缩机最常用的输气量调节方法是在两转子的高压侧设置一个轴向可移动的滑阀，通过滑阀轴向位置的移动可以改变螺杆转子的有效工作长度，从而达到输气量调节的目的。一、输气

8、量调节机构1、滑阀调节滑