螺杆制冷机工作原理

1、第8章单螺杆压缩机§ 8.1 作原理及特点8.1.1 根本工作原理螺杆和星轮可分为C型Cylinder和P型Plane最典型的结构为CP型6,螺杆单螺杆压缩机的主要零部件：Of机壳性由承基元容积的组成：单螺杆压缩机的主要零部件:杆轮壳承螺星机轴单螺杆压缩机原理8.1.2 单螺杆压缩机的特点1) 具有理想的力平衡性f岫门由螺杆槽内轴向力J螺杆：'端面星轮：轴向力很小径向力图47单螺杆压蛆机的作用力2) 单级容量大,无余隙容积一般,6个螺梢,2个星轮,相当于6缸双作用压缩机3) 高速轻载,易形成流体动力润滑星轮根本不受载荷,只有轴承的摩擦阻力4) 几何形状复杂,啮合副型线的加工精

2、度要求高.单螺杆压缩机与螺杆压缩机的比拟：1)力平衡方面单螺杆压缩机：螺杆承受的径向和轴向气体力可以自动平衡,星轮齿承受气体力,要求星轮齿具有足够的强度和刚度.双螺杆压缩机：螺杆转子承受较大的径向和轴向气体力,要求螺杆具有足够的强度和刚度.2)驱动方式单螺杆压缩机：与电动机直接联或加带轮.螺杆压缩机：与电动机直联或加带轮,转速较高时须加增速齿轮3)可靠性方面单螺杆压缩机：单螺杆压缩机的星轮是易损部件,除对星轮材料有较高要求外,星轮还需定期更换.双螺杆压缩机：双螺杆压缩机中没有易损件,无故障运行时间可达48万小时.4)效率方面单螺杆压缩机：中速(15003500r/min)时效率高,直联,比功率

3、5.96.4KW/(m/min)双螺杆压缩机：高速(30007000r/min)时效率高,加增速齿轮,比功率6.06.6KW/(m/min).随着运行时间增加,单螺杆压缩机的星轮磨损将导致气量减少和效率降低.5)噪音和振动方面单螺杆压缩机：力平衡性好、振动小、噪声低,一般为6068dB.双螺杆压缩机：力平衡性差、金属螺杆啮合时有高频噪声,6478dBo6)加工设备方面单螺杆压缩机：没有成熟的专用加工设备,进而导致产品的性能不是很稳定.双螺杆压缩机：已有成熟的螺杆专用铳床和磨床,可保证产品性能稳定.7)维修性单螺杆压缩机：主机机壳采用整体结构后,星轮侧有大窗口,维修方便.双螺杆压缩机：转子轴承寿

4、命较短,更换时须翻开机壳,工作量大.8适用性方面单螺杆压缩机：由于螺杆受力完全平衡,单螺杆压缩机能在高压下工作,适合用于高排气压力的场合,如高压空气压缩机、制冷压缩机和天然气压缩机等.美国海军认为对于高压无油压缩机而言,单螺杆压缩机是唯一的选择.目前美国是世界唯一拥有高压无油单螺杆压缩机的国家.双螺杆压缩机：由于受到转子刚度和轴承负荷等方面的限制,双螺杆压缩机只能适用于中、低压范围,如动力用空气压缩机、制冷压缩机和低压天然气压缩机等,排气压力一般不能超过4.5MPa.8.1.3单螺杆压缩机的开展历史及现状1955年英国的J.W.Goodyear的“压能变换装置专利.1960年法国的B.Zimm

5、ern首先提出单螺杆压缩机的设想,并取得创造专利.1963年B.Zimmern试制出第一台单螺杆空气压缩机样机并批量生产.此后,日本三井精机等引进专利,进行系列化生产.70年代中期荷兰的Grasso公司和英国的APVHall公司将单螺杆压缩机应用于制冷空调领域.并开始由喷油机型开展为喷水、喷制冷剂的新机型.主要的生产厂家：荷兰的Grasso公司、英国的APVHall公司、美国的Dresserrand、Grimmerschmidt日本的三井精机、三菱、大金公司等.目前,只有美、日、法、英、荷兰能够生产单螺杆压缩机.国内：上海施奈德、飞和、乐清、顺德正力精工等.§8.2啮合副型线8.2.

6、1型线的根本要求'加工：壁面尖点、直线段小、曲率半径尽量大双螺杆?泄漏二角形性能：容积效率啮合线封闭,接触线尽量短封闭容积尽量小加工单螺杆：/润滑性能好产封好容积效率1） 润滑性能好要求：相对速度大,接触线法向方向的相对曲率半径大二次包络型线,形成两条接触线,中间的洼斗构成油腔,油膜强度高.2） 密封图4-8单螺杆压豳机的渔词通过泄漏途径：L1星轮齿顶与螺梢底交线L2、L4星轮齿侧与螺梢交线L3、L5星轮齿根前后侧泄漏小孔L6星轮顶面和气缸间的泄漏线L7、L8螺梢前后侧外表螺旋线与气缸间的间隙泄漏L9螺杆密封圆柱段与气缸间间隙的泄漏3） 加工以星轮的一个齿形作为刀具,加工螺杆.加工星轮

7、:成形刀具分度误差、滚刀加工二次包络线4） 2.2根本型线类型辛麦恩第一类型线直线包络：加工简单、泄漏少、磨损快辛麦恩第二类型线圆柱包络：加工螺杆简单、效率高可以用回转刀具加工；接触线不断变化,磨损小；泄漏孔较大,容积效率下降.辛麦恩第二类型线圆台包络：泄漏孔面积减小二次包络型线：以螺杆作刀具包络出的共钝曲面作为星轮齿侧工作面.二次包络型线啮合时,在一定转角范围内存在两条瞬时接触线.润滑好.§8.3单螺杆压缩机的结构概述8.3.1 机壳螺杆、星轮靠即可保证相互的位置精度.机壳的结构可分为剖分式与整体式两种.剖分式：加工、装配方便.需要采取特殊的密封举措.不易保证啮合副与气缸间的间隙.整体式：机壳承压强度高.密封性能好.只要保证加工精度,那么好装配.加工较困难.8.3.2 螺杆、星轮啮合副螺杆:通常在进气端有一倒锥,增加进气流通面积；排气端有一段密封圆柱段,以密封高压气体.整体式星轮：浮动式弹性星轮星轮属于高速轻载,易发生冲击和振动.采用浮动星轮后,只有星轮片发生冲击,能够减轻冲击质量,从而有效的减少星轮的摩擦磨损,提升运行可靠性.固定块弹性星轮：每个星轮齿做成单独的弹性镶嵌件活动块、弹簧弹性镶嵌件的作用相当于活塞环,靠离心力、弹簧力及气体压力使螺杆和星轮齿间密封.缺点：