1、 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机主要内容l发展历史l基本原理l涡旋压缩机的特点及应用l涡旋压缩机几何理论、型线及其修正l柔性补偿机构l防自转机构 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的发展历史l 1905 年由法国人Leon Creux提出涡旋机械的概念，并在美国注册专利l 上世纪70年代，高精度数控铣床的出现，给涡旋机械技术的发展带来了机遇l 1975年美国ADL公司首次开发了涡旋式氦气压缩机，并应用在远洋海轮上，标志着涡旋压缩机实用化年代的到来，迈出了工程开发关键性的一步l 80年代初，涡旋机械首先在空调技术领域取得了商业应用，生产了涡旋式汽车空调
2、压缩机（Sanden，1982）和柜式空调全封闭涡旋压缩机（Hitachi，1983）容积式压缩机讲义涡旋式压缩机l 谷轮（Copeland）公司于1987年开始生产涡旋压缩机l 开利公司，特灵公司于1992年开始生产涡旋压缩机l 80年代后期，涡旋机械在我国逐渐成为研究热点，先后有西安交通大学、甘肃工业大学、机械部通用机械研究所等。1987年试制出第一台涡旋空气压缩机l 1990s，涡旋压缩机系列化产品相继问世。日本松下电器生产出家用空调用小型全封闭压缩机；东芝推出列车空调压缩机；开利推出冷水机组上并联用的涡旋压缩机；涡旋空气压缩机也得到一定的发展。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机应用
3、涡旋压缩机应用l 空调压缩机全封闭结构，单机功率在1-25HP范围，制冷工质可以是R22、R407C、R410A等 l 制冷压缩机 压力比大，排气温度较高，一般采用加大润滑油或喷射制冷工质的方法降低 进行内冷却，目前有适用工质R12、R404A/R507和R134a，功率在2-15HP.l 空气压缩机 压力比较高，且空气会产生较多的压缩热，因而技术上难度较空调压缩机大。目前空气压缩机的应用包括无油涡旋空气压缩机和喷油涡旋空气压缩机，单机排气量一般在1m3/min以内，排气压力在1Mpa以下。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的生产厂家l 空调用涡旋压缩机（0.7515 KW，一般35 KW
4、）欧美：Copeland 目前全球最大的涡旋生产制造商。在全球年总产量为600万台。冷媒有R22、R407C、R410A和R404A。Carrier 92年开始推出产品，年产量100万台，生产2-9HP的涡旋压缩机。Trane 92年开始生产7.5-15HP的涡旋压缩机 Danfoss 92年开始生产7.5-30HP的涡旋压缩机。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机日本：Dakin Hitachi Sande Sanyo Toshiba_ Carrier Mutisubishi Electric，数量上没有一家可以和Copeland 竞争。韩国：LG 电子，Century 生产 1.5-5.0 HP
5、涡旋压缩机中国：苏州 Copeland 西安Dakin 广州万宝 大连三洋l 涡旋空气压缩机 瑞典 Atlas 日本 岩田涂装 三井精机 1-15KW 功率范围内最受青睐的机型 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机基本原理涡旋压缩机的主要构件有：静涡盘 动涡盘 十字滑环 主轴 机架 静涡盘与动涡盘的涡旋体或涡圈一般均为相同的渐开线构成，偏心配置，相向安装，且相位相差180度。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 图图1 涡旋压缩机基本零件涡旋压缩机基本零件1 静涡盘静涡盘 2 动涡盘动涡盘 3 十字滑环十字滑环 4 主轴主轴 5 机架机架 图图2 涡旋压缩机基本机构涡旋压缩机基本机构1 静涡盘静涡盘
6、 2 动涡盘动涡盘 3 十字滑环十字滑环 4 主轴主轴 5 机架机架 6 吸气口吸气口 7 排气口排气口 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的特点l 结构简单，体积小，重量轻，易损件少，可靠性高。l 无余隙气体膨胀，吸气过热很小，泄漏小（相邻容积之间压差小），容积效率高。l 无气阀，流动损失小；动盘运转速度低，整个机器摩擦损失相对较小，机械效率高。l 多个工作腔同时工作，转矩均匀，运转平稳。l 吸排气过程连续，进排气的压力脉动小，故振动小，噪声低。作为一种回转机械，与往复机械比较，具有如下优点：容积式
7、压缩机讲义涡旋式压缩机l 吸气过程主轴转角可到达360度，理论上涡旋压缩机的容积（进气）系数可大到100%。l 排气过程主轴转角为360度，这也是其它回转压缩机无法比拟的。因此，排气比较均匀，阻力损失相对较小。作为一种回转机械，与其它回转机械比较，具有如下优点：容积式压缩机讲义涡旋式压缩机l对零部件的精度要求很高l工作腔无法实施外冷却l 受涡旋体高度的限制，流量大时涡盘直径必须增大，要求更大的平衡重l 受工作腔密封与零部件强度的限制，排气压力不宜过高，到目前没有超过3.0MPa的工业产品。涡旋压缩机存在的缺点：涡旋压缩机存在的缺点：容积式压缩机讲义涡旋式压缩机l涡旋压缩机的研究动向提高涡旋盘的
8、生产效率；减小机械摩擦损失、气体泄漏损失，提高工作效率和可靠性；拓宽使用领域适应新的制冷工质的要求 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的几何理论构成涡旋压缩机的涡旋曲线可以采用螺线、正多边形的渐开线以及圆的渐开线。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机若以渐开角（也叫展开角）若以渐开角（也叫展开角）作为参变数，则作为参变数，则圆圆的的渐开线可表示为：渐开线可表示为：考虑到涡圈有一定的壁厚，涡旋体的外侧及内侧渐考虑到涡圈有一定的壁厚，涡旋体的外侧及内侧渐开线分别表示为：开线分别表示为：(cossin)(sincos)xryr00000000(cos()sin()(sin(
9、)cos()xryr(cos()sin()(sin()cos()iiiiiiiixryr以以 为参变数为参变数以以 为参变数为参变数0i 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机具有一定壁厚的涡旋体外侧及内侧的渐开线的方程还具有一定壁厚的涡旋体外侧及内侧的渐开线的方程还可以表示为：可以表示为：cos()sin sin()cos iixryr00cos()sin sin()cos xryr都以为都以为 参变数参变数 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机0 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的涡线参数：涡旋压缩机的涡线参数：基圆半径基圆半径 r 涡旋体壁厚涡旋体壁厚 涡旋体节距涡旋体节距 涡旋体高度涡旋体高度 h
10、渐开线起始角渐开线起始角压缩腔室对数压缩腔室对数 N 涡旋圈数涡旋圈数 动、静涡盘基圆中心距离动、静涡盘基圆中心距离 （回转半径）（回转半径）2tr2Pr14mN 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机创成法生成圆的渐开线 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机创成法生成圆的渐开线 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机基元容积随转角变化的关系 记圆的渐开线展角增量记圆的渐开线展角增量 对应的微元面积为对应的微元面积为 ，则有：则有：由此求得图中阴影部分的面积由此求得图中阴影部分的面积 为：为：ddS21()2dSrdS23016SdSr 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机drBAM（x，y）dd基圆基圆S渐开线渐开线r 容积式
11、压缩机讲义涡旋式压缩机定义涡圈最外侧闭合时，动涡盘转角定义涡圈最外侧闭合时，动涡盘转角 =0 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机压缩腔面积压缩腔面积2 计算用图计算用图29253261 rSl23A0=27233261rSs52Ai=S 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机由于形成两个由于形成两个2个形状相同的压缩腔，所以其容积为：个形状相同的压缩腔，所以其容积为：从中心压缩腔数起的第从中心压缩腔数起的第 i 个压缩腔容积的通式为：个压缩腔容积的通式为：22(2)(3)VShp pt h()(2)(21)iVp pt hi(2)i 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机中心腔中心腔 1 的容积计算，分为两种情况：的容
12、积计算，分为两种情况：首先来看排气角首先来看排气角 的定义：工作腔和排气孔开始连通时的定义：工作腔和排气孔开始连通时的动盘转角。的动盘转角。先看先看 时中心腔容积的计算：时中心腔容积的计算：*0 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 2*开始排气时刻的回转角，开始排气时刻的回转角，称作称作排气角排气角。动盘动盘*0静盘静盘 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 *0 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 2*容积式压缩机讲义涡旋式压缩机中心腔1的面积 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机中心压缩腔中心压缩腔1 面积计算用图面积计算用图 252332161 rS252332161 rS230322303236161rrS2S4
13、S4SS230322303236161rrS 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机02rr02rr 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机中心腔的容积计算式为：中心腔的容积计算式为：当当 时，由于所研究的中心腔时，由于所研究的中心腔1 已与其外已与其外侧的压缩腔侧的压缩腔2 连通，所以只要将上式转动连通，所以只要将上式转动 便得到此便得到此时的容积：时的容积：11324233222324(222)15332()()2()(2)32223VShSSSShrrrSS*0*211324233222324(222)19772()()2()(2)32223VShSSSShrrrSS*22 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机行程
14、容积及排气量0,0,()(2)(21)(2)(21)hii Ni NVVp pt hip pt hN对具有N个压缩腔室的压缩机，从工作腔容积计算的通式可以得出，令i=N，=0，则 成为行程容积 （m3），即：0,()ii NVhV压缩机每分钟的理论排气量 为：压缩机每分钟的实际排气量 为：thVnV3(/min)tV m3(/min)V mtvVV 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机定义涡圈最外侧闭合时，动涡盘转角定义涡圈最外侧闭合时，动涡盘转角 =0 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机-20002004006008001000 1200 1400-5.0 x10-50.05.0 x10-51.0 x10
15、-41.5x10-42.0 x10-42.5x10-43.0 x10-43.5x10-4工作容积/(m3)曲柄转角/度 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机内压缩及开始排气角内压缩及开始排气角 涡旋压缩机的内容积比是指形程容积与任意回转角下个各压缩腔的容积之比，即：而结构内容积比是指形程容积与内压缩终了时压缩腔的容积之比，即：()()hiiVvV*()()hiiVvV*21()3iNv 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 开始排气角 取决于刀具对渐开线的干涉情况。改变涡旋体最里边（即涡圈始端）的几何形状，开始排气角随之发生变化。涡旋压缩机的结构内容积比，也就是涡旋压缩机的内压比就取决于始端的干涉条件，不能随
16、意改变，这样肯定限制了设计的自由度。*排气角的确定 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机*o*刀具的干涉及开始排气角刀具的干涉及开始排气角动盘静盘21 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机刀具外圆方程为：222()()xryr外侧渐开线方程为：00000000(cos()sin()(sin()cos()xryr 2200002sin2cos2*032显然，改变涡旋体最里边（即涡圈始端）的几何形状，其便不能用上式确定。*容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡圈型线齿端修正涡圈型线齿端修正l排气角由干涉条件确定，设计内压比不能随意改变排气角由干涉条件确定，设计内压比不能随意改变；l始端形成尖角，会产生很大的应力，在高压下
17、易损坏；始端形成尖角，会产生很大的应力，在高压下易损坏；l涡圈始端刚性降低，会产生过大的变形，导致磨损；涡圈始端刚性降低，会产生过大的变形，导致磨损；l始端比较薄，加工时让刀现象严重，难保证加工精度；始端比较薄，加工时让刀现象严重，难保证加工精度；l动、静盘脱啮时，中型腔有一部分无效容积存在，将使动、静盘脱啮时，中型腔有一部分无效容积存在，将使排气过程平稳性降低，增加功率损失和产生较大的气流排气过程平稳性降低，增加功率损失和产生较大的气流脉动与噪音。脉动与噪音。涡圈齿端修正的必要性涡圈齿端修正的必要性 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡圈齿端修正的原则涡圈齿端修正的原
18、则l满足结构内容积比的设计要求；l消除中心腔无效容积的存在；l增强齿端厚度，消除刀具干涉，提高强度和刚度；l使可开设的排气孔面积尽可能大，形状易于加工；l齿端修正圆弧的最小曲率半径不小于刀具半径，以免刀具对齿端形成干涉；l中心腔排气开始时刻的内压力尽量与排气背压相等，以避免由于过压缩或不足压缩所引起的附加功耗。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机最常用的两种齿端修正形式 对称圆弧修正cRcr半径 的圆弧称为修正圆弧半径 的圆弧称为连接圆弧两段圆弧满足以下条件：修正圆弧和涡圈内侧渐开线保持一阶连续；连接圆弧和涡圈外侧渐开线保持一阶连续；连接圆弧和修正圆弧保持一阶连续。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机修正参数
19、分析22222caada ccradccRr*2对称圆弧修正的齿端自由变化参数只有一个，即修正角 arctancda 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机60801001201401601802001234567连接圆弧半 径排气角 修正角/(deg)连接圆弧半径 rc/(mm)240260280300320340排气角*(deg)修正角越大，排气角越小，结构内容积比也越小 齿端对称圆弧修正时，齿端自由变化参数只有一个，即修正角 ；根据所要求的结构内容积比可以唯一确定修正参数。501001502002503003504002.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.0 结构内容积比
20、 v i 修 正 角 （deg）容积式压缩机讲义涡旋式压缩机对称圆弧加直线修正cRRrcrrrcddrRL通常取修正圆弧半径和修正直线长度作为齿端修正的基本参数 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 齿端对称圆弧加直线修正时，齿端自由变化参数有两个，修正圆弧半径 和修正直线长度 ；满足一定要求的结构内容积比的修正结果并不是唯一的。RL 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机修正参数对型线的影响修正参数对型线的影响 基圆123YX基圆XY减小r 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机吸、排气孔口设计吸、排气孔口设计l吸气孔口与排气孔口在任何主轴转角时，都不得与内压缩过程的任一压缩腔连通。l吸气孔口与排气孔口的有效流通面积应
21、尽可能大，并具有良好的启闭特性，以减小流动损失。l曲轴转角达到设计排气角时，排气孔开始开启，即尽量避免过压缩或不足压缩引起的附加功耗损失。l在整个转角的排气过程中，排气孔应始终与排气腔连通，否则会导致排气腔内压力急剧升高，功耗大幅增加，甚至发生危险。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机吸气孔口 高压壳体腔涡旋压缩机的吸排气孔口 低压壳体腔涡旋压缩机的吸排气孔口 开设在静涡盘上，可以轴向开设，也可以沿侧向开设 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机排气孔口排气孔口l曲轴转角达到设计排气角时，排气孔开始开启，即尽量避免过压缩或不足压缩引起的附加功耗损失。l任何时刻排气孔都不能与中心排气腔以外的其它工作腔连通，以免产
22、生内泄漏或外泄漏，影响机器效率。l在整个转角的排气过程中，排气孔应始终与排气腔连通，否则会导致排气腔内压力急剧升高，功耗大幅增加，甚至发生危险。l与中心腔连通的瞬间实际排气面积要尽可能的大，以减小整体排气损失。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机ABCDEA区域理论上排气孔可开设的最大区域 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机圆形孔腰形孔圆弧形孔常见的排气孔形状 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机2BCa （a）（b）2BCa圆形孔腰形排气孔凸轮形排气孔圆形孔 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机不平旋转衡质量 不平衡旋转质量由动涡盘与曲柄销质量之和构成。由渐开线或其它型线构成的涡旋体，其质心与动涡盘中心不重合。一般设计时
23、，在动涡盘底板中心一侧减去一部分质量或在另一侧加上一部分质量，以使整个动涡盘质心和动盘基圆中心重合。为此，必须先求出涡旋体的质心。质心坐标：式中，为涡旋体的横截面积。GsGsxdS XdS ydS YdS S旋转惯性力、旋转惯性力矩及其平衡为了减少机器的振动，必须考虑惯性力及其力矩的平衡。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机设涡旋壁为均质刚体，则涡旋壁的质心就是其形心。x，y平面上单位高度涡旋壁的形心G。内涡线形心,GGXY001()1()GGXxdlLYydlL 021()2dlr dLr dr L为内涡线全长；为起始点位零的涡线终点展开角。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机002cos()sin()()
24、cos(sinsin)2 sin33()GrrdXrdr002sin()cos()()sin(coscos)2 cos33()GrrdYrdr再求整个涡圈壁在x，y坐标上的形心GX(cos()sin()(sin()cos()xryr1()()GGXxdSS 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机同样的方法可得：容积式压缩机讲义涡旋式压缩机另一种一次平衡方法 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 动涡盘的质心一般并不处于动涡盘的中心，一次平衡就是在涡盘底板一定位置增加或减少一定的质量，从而将涡盘的质心移到涡盘中心，该质量称为一次平衡质量。因为动涡盘的质心有偏移，将产生旋转惯性力 ：将旋转惯性力 平移到动涡盘中心，
25、同时附加一个力矩 ，该力矩是一个使动盘产生自转的力矩，其大小和动涡盘的转角有关，是一个周期变化的力矩：该自转力矩和由切向力产生的自转力矩，最终都作用到防自转机构上。动涡盘质心偏离越大，机器转速越高，产生的自转力矩越大，因此需要对动涡盘进行一次平衡，将动盘的质心移到涡盘的中心上。ImF2ImmFmImFzmMImsinzmmMF R一次平衡和动涡盘的旋转惯性力 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机一次平衡有两种方法：采用增加质量的方法时，所需增加的质量为：为动涡盘的总质量（包括涡圈、底板和动涡盘轴承等的质量）。一次平衡质量到动涡盘基圆中心的距离；为了灌注一次平衡质量而扣去的动涡盘质量，如果专门用一个一次
26、平衡重，则为0。采用增重法进行一次平衡后，动涡盘的总质量为：11mamaRmmmRmm1aRm1mmaMmmm 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机采用消减质量的方法时，所需消减的质量为：一次平衡质量到动涡盘基圆中心的距离；采用消减法进行一次平衡后，动涡盘的总质量为：一次平衡后，动涡盘的旋转惯性力为：应当注意的是，一次平衡后，虽然在涡圈的投影平面内将质心移到了基圆的中心，但质心在轴向的位置会发生变化。11mmmmRmmR1mR1mmmMmm2ImmFM 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机除动涡盘产生的旋转惯性力外，由于曲柄销也为偏心质量，同样会产生旋转惯性力：为曲柄销的质量。为
27、了平衡这两个旋转惯性力，在相反的方向加平衡重，使主轴上的旋转惯性力合力为0，称为二次平衡。由于受结构设计的限制，这几部分旋转惯性力不可能作用在一条直线上，如果仅用一块平衡重的话，对主轴承的惯性力矩得不到平衡，因此，至少需要加两块平衡重。平衡旋转惯性力和旋转惯性力矩是为了使主轴达到力平衡和矩平衡。这样轴承就可以不受惯性力影响，消除振动。2IppFMpM二次平衡和旋转惯性力矩的平衡 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机主轴受力:对主轴的力矩（对 取矩）：一般来讲，是确定的，而平衡重的参数是需要设计的，两个平衡重有六个参数，只有两个方程，因此在设计时，应当根据机器的结构和选择的平衡重类型，首先确定其中的四个
28、参数，再求解出另外两个参数。ImI21pIbIbFFFFIm1122IbbIbbF zmF zFzpmMzmM、容积式压缩机讲义涡旋式压缩机平衡重1平衡重2偏心质量 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机泄漏通道及泄漏线长度泄漏通道及泄漏线长度径向间隙周向泄漏轴向间隙径向泄漏 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机径向泄漏和周向泄漏通过径向间隙的周向泄漏：l 由于涡圈壁厚、曲轴半径的加工精度和装配精度形成的静态间隙；l 机器运行过程中，轴承油膜承受的压力在各个转角处不一致形成的动态间隙，在不同转角位置，各个啮合腔之间的间隙不同；l 一般讨论时，取径向间隙为固定值，10um左右。通过轴向间隙的径向泄漏：l 由于涡圈
29、高度的加工误差形成的静态轴向间隙；l 采用轴向密封机构的轴向力在不同转角的变化形成的动态轴向间隙。l 一般分析时，取轴向间隙为20um左右。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机5231222(2)2lr dhph 涡旋压缩机的压缩腔是由静涡盘与动涡盘形成的结构空间，气体从高压腔向低压腔中的泄漏通道如图所示。对于最里面压缩腔的泄漏线长度 ，当回转角为 时：1l(2)2ilpih(1,2,.)iN一般从中心腔数起到第i个压缩腔的泄漏线长度为:容积式压缩机讲义涡旋式压缩机密封及补偿机构气体泄漏密封措施主要包括：减小泄漏通道的面积；提高经过通道气体粘度；提高泄漏通道的阻力系数。涡旋压缩机特有的柔性密封机构柔性
30、就是指涡盘可以自由分合，主要作用是使压缩机可以始终保持磨合状态，不会因磨损而造成泄漏。后两种方法常用的有加入适量润滑油、在结构允许时采用节流密封等。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机理想的轴向密封机构是保持涡旋体的齿顶面与对应的涡盘底面接触，同时具有较小的相互接触力。换句话说，评价轴向密封机构的好坏，一是看运转过程是否始终保持接触，二是看接触力哪种较小。这样既能使泄漏面积为“0”，又能使机械摩擦功耗较少。轴向密封机构 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机静盘浮动型轴向密封机构 Discharge check valve；Dynamic discharge valve；Pressure relief valv
31、e；Floating seal；Fixed scroll；Orbiting scroll；Oil service valve；Sight glass；Liquid injection；DU bearing；11 Internal thermal protector；12 Lubrication；13 Mesh filter；14 Magnetic trap；15 Temperature sensor；16 Internal motor protection 动盘背面刚性支撑，静盘可轴向微量移动，在静盘背部施加合适的气体力使其贴向动涡盘，这也被称为静盘跟随技术。谷轮公司和大金公司的机器均采用这种
32、技术。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 动盘浮动型轴向密封机构 静盘作固定安装，动盘背面施加一个气体力或弹簧力或油的压力使其在运转过程中始终贴向静涡盘而保证轴向间隙处的密封，这方面以日立的机型为代表。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机轴向力平衡示意图aa ga bFFF轴向力 轴向气体力轴向背力产生动盘浮动型就是通过设计让动盘获得一定轴向背力，使轴向力变为密封力，就是所谓的轴向力平衡。使轴向力变为密封力，就是所谓的轴向力平衡。当轴向力就是密封力时，动涡盘与静涡盘实现了轴向密封，此时密封面会对动涡盘产生一个反作用力，即轴向密封反力 dFdaFF 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机齿顶加密封元件的轴向密封机构三电
33、公司的车用涡旋压缩机为代表 动、静盘均作固定安装，在涡旋齿顶开槽，槽内嵌入整体或多片组合的密封条来消除轴向间隙实现密封齿顶加密封元件轴向密封机构 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机工作时，动涡盘的回转惯性力始终大于各压缩腔中气体力在径向的分力之和，也就是动盘在运行中本身有贴向静盘的趋势，但它受到主轴曲柄销或偏心轴孔的回转半径的制约。径向间隙的密封主要靠动盘离心力来保证，径向柔性补偿实际上就是提供一个可以自由改变回转半径的措施。径向密封机构 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机防自转机构 目前全封闭涡旋压缩机中最常用的结构型式 十字滑环机构 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机平行四连杆类机构 HOO是固定
34、孔板的中心，是可动孔板的中心，容积式压缩机讲义涡旋式压缩机容量调节 涡旋压缩机特有的，也是近年来兴起的一种容量调节方法“数码涡旋”。所谓的数码涡旋，主要指其制冷量可以按照所需量进行调节，主要包括压缩机0载荷的卸载状态和100载荷的加载状态的获得和控制这两种状态的系统。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机主要由调节腔、提升活塞、节流孔、电磁阀及联通管组成。调节腔通过节流孔与排气腔联通，提升活塞与静涡盘连接，调节腔由管路和电磁阀与进气管路连接。容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的主要结构及运动形式l主轴：通常为20、40Cr、45钢 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机l防自转机
35、构十字滑环 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机l偏心量自动调节机构 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机0涡圈涡圈 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的涡线参数：涡旋压缩机的涡线参数：基圆半径基圆半径 r 涡旋体壁厚涡旋体壁厚 涡旋体节距涡旋体节距 涡旋体高度涡旋体高度 h渐开线起始角渐开线起始角压缩腔室对数压缩腔室对数 N 涡旋圈数涡旋圈数 动、静涡盘基圆中心距离动、静涡盘基圆中心距离 （回转半径）（回转半径）2tr2Pr14mN 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机定义涡圈最外侧闭合时，动涡盘转角定义涡圈最外侧闭合时，动涡盘转角 =0 容积式压缩机
36、讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的润滑及密封l密封径向密封：靠控制动、静涡盘涡旋体侧之间的径向间隙来实现。轴向密封：靠密封条 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机l润滑压差供油离心供油 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机涡旋压缩机的应用l制冷与热泵用涡旋压缩机高压壳体涡旋压缩机立式卧式低压壳体涡旋压缩机l涡旋空气压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机静静 盘盘fixed scroll动动 盘盘orbiting scroll欧氏机构欧氏机构oldham coupling
37、动盘轴套动盘轴套orbiting scrollbearing主（支架）轴套主（支架）轴套main bearing电机电机motor油油 泵泵oil pump磁磁 圈圈Magnitic ring下轴套下轴套Lower bearing回油管回油管carplary高高 压压 腔腔higher pressure area低压腔低压腔lower pressure area排气管排气管discharge pipe吸气管吸气管suction pipeO ring seal端密封圈端密封圈tip seal冷冻机油冷冻机油refrigerant oil排气排气（discharge gas）吸吸 气气（suction gas）筒筒 体体hermetic shell 容积式压缩机讲义涡旋式压缩机
