制冷壓縮機(jī)系列講座（十八）：渦旋式制冷壓縮機(jī) i —工

1、制冷壓縮機(jī)系列講座（十八） ：渦旋式制冷壓縮機(jī) 制冷壓縮機(jī)系列講座（十八） ：渦旋式制冷壓縮機(jī) I —工作原理與總體結(jié)構(gòu) —工作原理與總體結(jié)構(gòu) 信息來(lái)源：中國(guó)制冷空調(diào)技術(shù)網(wǎng) 更新日期： 2008-11-11 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：制冷壓縮機(jī)，渦旋式制冷壓縮機(jī)，工作原理，總體結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)介 簡(jiǎn)介 渦旋式壓縮機(jī)最早由法國(guó)人 Creux 發(fā)明并于 1905 年在美國(guó)取得專利，由于渦旋體加工困難、軸向力不能穩(wěn)定平衡、防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不靈活、軸向和徑向密封

2、機(jī)構(gòu)不完善等原因，在當(dāng)時(shí)沒(méi)有得以實(shí)用化。直至 20 實(shí)際 70 年代美國(guó)才研制出一臺(tái)氦氣渦旋式壓縮機(jī)用于潛水艇推進(jìn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上， 后來(lái)日本三電公司購(gòu)買了這個(gè)專利，1982 年產(chǎn)生出汽車空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)。當(dāng)前已成為功率在 1～15kW 范圍內(nèi)甚受青睞的制冷壓縮機(jī)機(jī)型。 一、工作原理 一、工作原理 1.基元容積的形成 基元容積的形成 圖 18-1 示出渦旋式制冷壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。 主要由動(dòng)渦旋體 4、 靜渦旋體 3、 曲軸8、機(jī)座 5 及

3、防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 7 等組成。動(dòng)、靜渦旋體的型線均是螺旋形，動(dòng)渦旋體相對(duì)靜渦旋體對(duì)靜渦旋體偏心并相差 180°對(duì)置安裝，理論上它們軸向會(huì)在幾條直線上接觸（在橫截面上則為幾個(gè)點(diǎn)接觸） ，渦旋體型線的端部與相對(duì)的渦旋體底部相接觸，于是在動(dòng)渦旋體間形成了一系列月牙形空間，即基元容積。在動(dòng)渦旋體以靜渦旋體的中心為旋轉(zhuǎn)中心并以一定的旋轉(zhuǎn)半徑作無(wú)自轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)平動(dòng)時(shí)，外圈月牙形空間便會(huì)不斷向中心移動(dòng)， 使基元容積不斷縮小。 靜渦旋體的最外側(cè)開(kāi)有吸氣

4、孔 1， 并在頂部端面中心部位開(kāi)有排氣孔 2，壓縮機(jī)工作時(shí)，氣體制冷劑從吸氣孔進(jìn)入動(dòng)靜渦旋體間最外圈的月牙形空間，隨著動(dòng)渦旋體的運(yùn)動(dòng)，氣體被逐漸推向中心空間，其容積不斷縮小而壓力不斷升高，直至與中心排氣孔相通，高壓氣體被排觸壓縮機(jī)。圖 5-1 中的十字交叉的突肋分別與動(dòng)渦旋體下端面鍵槽及機(jī)座上的鍵槽配合并在其間滑動(dòng)。 圖 5-1 渦旋式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 渦旋式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1-吸氣口 吸氣口 2-排氣孔 排氣孔 3-靜渦旋

5、體 靜渦旋體 4-動(dòng)渦旋體 動(dòng)渦旋體 5-機(jī)座 機(jī)座 6-背壓腔 背壓腔 7-十字聯(lián)接環(huán) 十字聯(lián)接環(huán) 8-曲軸 曲軸 圖 18-3 全封閉渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 圖 18-3 全封閉渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 1-吸氣管 2-排氣孔 3-機(jī)殼 4-排氣腔 5-靜渦旋體 6-排氣通道 7-動(dòng)渦旋體 8-背壓腔 9-電動(dòng)機(jī)腔 10-機(jī)座 11-電動(dòng)機(jī) 12-油池 13-曲軸 14、16-軸承 15-動(dòng)密封 17

6、-背壓孔 18-十字聯(lián)接環(huán) 19-排氣管 20-吸氣腔 1-吸氣管 2-排氣孔 3-機(jī)殼 4-排氣腔 5-靜渦旋體 6-排氣通道 7-動(dòng)渦旋體 8-背壓腔 9-電動(dòng)機(jī)腔 10-機(jī)座 11-電動(dòng)機(jī) 12-油池 13-曲軸 14、16-軸承 15-動(dòng)密封 17-背壓孔 18-十字聯(lián)接環(huán) 19-排氣管 20-吸氣腔 二、總體結(jié)構(gòu) 二、總體結(jié)構(gòu) 圖 18-3 示出功率為 3.75kW 在空調(diào)器中使用的

7、全封閉式渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)。低壓氣體從機(jī)殼頂部氣管1 直接進(jìn)入渦旋體四周， 高壓氣體由靜渦旋體 5 的中心排氣孔 2 排入排氣腔 4， 并通過(guò)排氣通道 6 被導(dǎo)入機(jī)殼下部去冷卻電動(dòng)機(jī) 11，并將潤(rùn)滑油分離出來(lái)，高壓氣體則由排氣管 19 排出壓縮機(jī)。采用排氣冷卻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)減少了吸氣熱度，提高了壓縮機(jī)的效率；又因機(jī)殼內(nèi)是高壓排出氣體，使得排氣壓力脈動(dòng)很小，因此振動(dòng)和噪聲都小。為了軸向力的平衡在動(dòng)渦旋體下方設(shè)有背壓腔 8，由動(dòng)渦旋體上的背壓孔

8、 17 引入的氣體使背壓腔處于吸排氣壓力之間的中間壓力，由背壓腔內(nèi)氣體壓力形成的軸向力和力矩作用在動(dòng)渦旋體的底部，以平衡各月牙形空間內(nèi)氣體對(duì)渦旋體所施加的軸向力和力矩，以便在渦旋體端部維持著最小的摩擦力和最小磨損的軸向密封。在曲柄銷軸承處和曲軸過(guò)機(jī)座處，裝有動(dòng)密封 15，以保持背壓腔與機(jī)殼間的密封。 該機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)是利用壓差供油方式， 封閉機(jī)殼下部油池 12 中的潤(rùn)滑油， 經(jīng)過(guò)濾器從曲軸中心油道進(jìn)入中間壓力室，又隨被壓縮氣體經(jīng)中心壓縮室