Abstract ：

随着制冷系统的不断发展,双螺杆制冷压缩机作为系统的核心部件,其运行压力也越来越高,使得滑动轴承的应用也越来越广泛,以承受不断增大的转子径向力,而转子轴心轨迹是滑动轴承工作状态的综合反映。本文通过搭建双螺杆制冷压缩机转子轴心轨迹测试系统,对不同工况以及内容积比下的轴心轨迹进行了试验研究。研究结果表明:与滚动转子压缩机、离心压缩机等旋转机械不同,双螺杆压缩机的转子轴心轨迹大致呈椭圆形,且每个运行周期中还存在若干波动,这些波动的数目对应于压缩机的阴转子齿数,即转子径向动载荷的波动频率。

Keyword ：

双螺杆压缩机 轴心轨迹 转子径向力

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Abstract ：

随着中国经济的高速发展,人民对物质水平的要求越来越高,零售业、食品安全与医药行业等获得高度关注,加速食品保鲜、低温储存与冷链运输等工商用冷冻冷藏领域的发展,推动工商用冷冻冷藏压缩机相关技术的变革。以压缩机种类为划分,调研往复式活塞压缩机、螺杆压缩机、涡旋压缩机与转子压缩机的研究现状,确定各种压缩机结构形式的优缺点,讨论不同机型的适用范围,并从结构设计、热力性能、制冷工质和运行控制等角度总结工商用冷冻冷藏压缩机的现有技术及研究成果。新零售与冷链等领域对工商用冷冻冷藏压缩机提出的更高要求,讨论4种压缩机的当前技术瓶颈和现有产品与市场需求之间的矛盾,从结构改进、能效提升、运行控制及人工智能等方面进行...

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涡旋压缩机 活塞压缩机 冷冻冷藏 螺杆压缩机 转子压缩机

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随着制冷系统的不断发展,双螺杆制冷压缩机作为系统的核心部件,其运行压力也越来越高,使得滑动轴承的应用也越来越广泛,以承受不断增大的转子径向力,而转子轴心轨迹是滑动轴承工作状态的综合反映.本文通过搭建双螺杆制冷压缩机转子轴心轨迹测试系统,对不同工况以及内容积比下的轴心轨迹进行了试验研究.研究结果表明:与滚动转子压缩机、离心压缩机等旋转机械不同,双螺杆压缩机的转子轴心轨迹大致呈椭圆形,且每个运行周期中还存在若干波动,这些波动的数目对应于压缩机的阴转子齿数,即转子径向动载荷的波动频率.

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双螺杆压缩机 轴心轨迹 转子径向力

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随着制冷系统的不断发展,双螺杆制冷压缩机作为系统的核心部件,其运行压力也越来越高,使得滑动轴承的应用也越来越广泛,以承受不断增大的转子径向力,而转子轴心轨迹是滑动轴承工作状态的综合反映。本文通过搭建双螺杆制冷压缩机转子轴心轨迹测试系统,对不同工况以及内容积比下的轴心轨迹进行了试验研究。研究结果表明:与滚动转子压缩机、离心压缩机等旋转机械不同,双螺杆压缩机的转子轴心轨迹大致呈椭圆形,且每个运行周期中还存在若干波动,这些波动的数目对应于压缩机的阴转子齿数,即转子径向动载荷的波动频率。

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双螺杆压缩机 轴心轨迹 转子径向力

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随着中国经济的高速发展,人民对物质水平的要求越来越高,零售业、食品安全与医药行业等获得高度关注,加速食品保鲜、低温储存与冷链运输等工商用冷冻冷藏领域的发展,推动工商用冷冻冷藏压缩机相关技术的变革.以压缩机种类为划分,调研往复式活塞压缩机、螺杆压缩机、涡旋压缩机与转子压缩机的研究现状,确定各种压缩机结构形式的优缺点,讨论不同机型的适用范围,并从结构设计、热力性能、制冷工质和运行控制等角度总结工商用冷冻冷藏压缩机的现有技术及研究成果.新零售与冷链等领域对工商用冷冻冷藏压缩机提出的更高要求,讨论4种压缩机的当前技术瓶颈和现有产品与市场需求之间的矛盾,从结构改进、能效提升、运行控制及人工智能等方面进行展望,为工商用冷冻冷藏压缩机领域的研究人员、制造厂商和政策制定者提供了参考.

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本发明公开了一种双齿转子压缩机转子型线及双齿转子和压缩机，阴转子型线的基本啮合曲线包括依次连接的摆线ab、齿底圆弧bc、线段cd、销齿圆弧de和齿顶圆弧ef；阳转子型线的基本啮合曲线包括依次连接的摆线AB、齿顶圆弧BC、直线共轭曲线段CD、销齿圆弧DE和齿底圆弧EF。本发明双齿转子压缩机转子型线采用销齿圆弧、直线和直线共轭曲线作为齿顶圆弧和齿底圆弧的连接线，转子的曲线构成简单，便于双齿转子压缩机的参数设计；阴、阳转子的齿顶处均具有一段齿顶圆弧，因而齿顶与气缸之间为线接触密封，大大降低了压缩机的内泄漏量。阳转子型线上存在较长的齿底圆弧EF，使得压缩机在排气过程中，实际的排气通流面积更大。

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在较大压差工况下,摆动转子压缩机比滚动活塞压缩机有更明显的优势.但由于其独特的结构,导致部件受力复杂,使实际设计计算缺乏理论依据.为此,本文对各部件受力进行了理论分析和数值计算.结果表明:气体力是影响大多数力变化的主要因素,部分运动部件之间存在较大的作用力;排气阀开启时刻,各作用力达到最大值;除气体力形成的负载力矩外,摆动转子与偏心轮之间的力矩是压缩机内的第二大负载力矩.

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摆动转子 摆动转子压缩机 偏心轮 作用力

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对摆动转子压缩机各运动件进行运动分析和受力分析,建立了空调用摆动转子压缩机摩擦损失数学模型,并运用MATLAB编程求解,结果表明摆动转子与偏心轮之间的摩擦损失最大,其次是主副轴承的摩擦损失,再次是摆杆与导轨间的摩擦损失。通过与滚动转子压缩机摩擦损失情况对比,摆动转子压缩机虽然有效消除了滑板顶端与转子间的摩擦,但转子与偏心轮之间的摩擦损失大幅高于滚动转子压缩机。研究结果为摆动转子压缩机设计提供参考。

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摆动转子压缩机 摩擦损失 受力分析 数学模型 运动分析

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制冷压缩机是蒸气制冷系统中的核心部件，压缩机的性能直接决定了制冷系统的效率和性能。螺杆制冷压缩机由于其结构紧凑、运行高效及适应性强等优点，应用领域不断扩大，对螺杆压缩机设计计算水平的要求也越来越高。此外由于能源和环保要求，制冷剂也在不断更新，而制冷剂替代问题对制冷螺杆压缩机的研发设计存在深远影响。 本文推导了基于离散数据计算其共轭型线的方法，利用三次参数样条函数拟合计算双螺杆压缩机阴转子型线的一阶导数，然后根据一阶导数和包络条件通式计算其共轭型线。结果发现，利用三次参数样条函数拟合计算一阶导数的方法，针对目前由多段二次曲线连接而成的转子型线，其计算存在“奇异点”的问题，本文对奇异点出现原因进行了解释并提出了消除奇异点的解决办法。本文还通过衡量计算型线和理论型线的法向间隙误差来反映共轭型线计算方法的优劣，将数值法计算得到的共轭型线与理论共轭型线数据进行了对比分析，发现消除奇异点后计算型线和理论型线的法向间隙误差很小，完全满足实际工业生产的需要。 本文推导了基于离散数据计算型线几何特性的数值计算方法，包括螺杆转子的接触线、泄漏三角形、齿间面积、齿间容积以及齿顶密封线等几何特性的计算。通过这些数值计算方法，可以快速准确地计算离散数据型线的接触线长度、泄漏三角形大小、齿顶密封线等几何特性参数，从而快速衡量转子型线的优劣，为转子型线开发设计提供参考。 本文分析了双螺杆制冷压缩机工作过程数学模型，并建立了包括质量守恒、能量守恒、换热模型、泄漏模型以及补气模型在内的方程，根据工作过程数学模拟，得到了螺杆制冷压缩机p-V指示图以及对应工况下压缩机的宏观热力性能，并将计算结果与实验结果进行对比。结果表明，模拟结果与实验结果误差较小，所建立的螺杆制冷压缩机工作过程模型和程序可以用于压缩机性能预测。 本文在型线计算、几何特性计算以及工作过程模拟的基础上对计算程序进行集成，在MATLAB平台上编制了用于螺杆压缩机设计计算的图形用户界面（GUI），集成后的软件不仅可应用于双螺杆制冷压缩机，还可应用于螺杆空压机和三转子压缩机的设计计算，具有良好的通用性。此外，基于MATLAB编写的图形用户界面具有良好的开放性和可移植性，可以方便移植应用于不同系统和不同电脑上，还可与NIST相连接，将新工质应用于螺杆压缩机设计计算软件当中。

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工作过程模拟 离散数据 螺杆压缩机 型线计算 性能预测

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阻力矩的分析计算是压缩机设计计算的一项重要内容,其为轴的扭转强度、刚度的计算与校核及电机转矩与功率的选取提供重要依据.现有的摆动转子压缩机参考资料中,阻力矩的计算过于简略且不准确.通过对摆动转子进行动力学分析,提出阻力矩计算的新方法.即首先计算摆动转子对偏心轮的反作用力,进而求出该反作用力产生的力矩,加上主轴运动副的摩擦力矩,从而获得摆动转子压缩机总阻力矩.

Keyword ：

摆动转子 摆动转子压缩机 动力学分析 阻力矩

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