螺杆压缩机

从动转子 右旋螺纹
第一节 螺杆式压缩机的工作过程
一、工作原理及工作过程 1. 组成
螺杆式制冷压缩机主要由转子、机壳（包括中部的气缸体和两端 的吸、排气端座等）、轴承、轴封、平衡活塞及输气量调节装置组 成。如图为典型开启螺杆式压缩机的一对转子、气缸和两端端座的 外形图。
1—吸气端座 2—阴转子 3—气缸 4—滑阀 5—排气端座 6—阳转子
2. 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，并借助于包围这一 对转子四周的机壳内壁的空间完成的。
3. 工 作 过程
图为螺杆 式压缩机 的工作过 程示意图。 其中，a、 b为一对转 子的俯视 图，c、d、 e、f为一 对转子由 下而上的 仰视图。
Suction process
转子的扭转角是指转子上的一个齿在转子两端端平面上 投影的夹角，如图3-17所示，它表示转子上一个齿的扭 曲程度。(p171)
3. 圆周速度和转速
转子齿间圆周速度是影响压缩机尺寸、质量、效率及传动 方式的一个重要因素。
圆周速度大：
[1] 在相同输气量的情况下，压缩机的质量及外形尺寸将减 小；
[2]并且气体通过压缩机间隙的相对泄漏量将会减少； [3] 气体在吸、排气孔口及齿间内的流动阻力损失相应增加。
24
Maximum Suction Volume
Trapped
Vs
Vs
25
Compression
26
Continuation of Compression
27
Beginning of Discharge
Vd
28
二、特点
就压缩气体的原理而言，螺杆式制冷压缩机与往复活塞式制冷压 缩机一样，同属于容积式压缩机械，就其运动形式而言，螺杆式制 冷压缩机的转子与离心式制冷压缩机的转子一样，作高速旋转运动。 所以螺杆式制冷压缩机兼有二者的特点。 1. 优点 （1）转速较高、又有质量轻、体积小，占地面积小等一系列优点。 （2）动力平衡性能好，故基础可以很小。
6. 间隙
螺杆式压缩机两转子之间，转子与机体之间要求留 有适当的间隙。这不仅考虑制造和装配误差，也考虑 了弯曲变形和热变形的因素。
第三节 输气量与输气量调节机构
一、输气量的计算
理论输气量为单位时间内阴、阳转子转过的齿间容积之和， 即
qvt 60z1n1V1 z2n2V2 C
压缩机两转子的啮合旋转，相当于齿轮的啮合传动，因此
（3）结构简单紧凑，易损件少，维修简单，使用可靠，有利于实 现操作自动化。 （4）对液击不敏感，单级压力比高。
（5）输气量几乎不受排气压力的影响。在较宽的工况范围内，仍 可保持较高的效率。 2. 缺点 （1）噪声大。 （2）需要有专用设备和刀具来加工转子。 （3）辅助设备庞大。
第二节 结构及基本参数
2. 转子 转子是螺杆式制冷压缩机的主要部件。如图所示，
常采用整体式结构，将螺杆与轴做成一体。
1—阴螺杆 2—阳螺杆
二、基本参数
1. 转子的齿形 型面：主动转子和从动转子的齿面均为型面，是空间曲面. 齿形：型面在垂直于转子轴线平面（端面）上的投影称为 转子的齿形，是一条平面曲线。 啮合线：阴、阳转子齿形在端平面上啮合运动的啮合点轨 迹，叫做齿形的啮合线. 型线：组成转子齿形的曲线称为型线。
z1n1=z2n2
又 V1=A01L V2=A02L
则压缩机理论输气量可写成
qvt 60 z1n1L A01 A02 C
令 Cn 则压缩机理论输气量可写成
z1 A01
D02
A02
qvt 60CnCn1LD02
Cn面积利用系数，是由转子齿形和齿数所决定的
a)对称圆弧齿形 b)非对称圆弧齿形
（1）齿形的基本要求
1) 较好的气密性 2) 接 触 线 长 度 尽量短
3)较大的面积 利用系数。 (p165)
泄漏途径如图3-10 所示。
接触线方向的泄漏 如图3-11所示。
如图3-12所示，称为泄漏三角形。
（2）典型齿形
1)X齿形 X齿形如图3-13所示，它是由瑞典Atlas copco公司在圆弧摆线所组成的单边不对称齿形的 基础上进行改进而成。
圆周速度确定后，螺杆转速也随之确定。
4. 公称直径、长径比
螺杆直径是关系到螺杆压缩机系列化、零件标准 化、通用化的一个重要参数。
长径比: 螺杆式压缩机转子螺旋部分的轴向长 度L与其公称直径D0之比
按我国机械工业部标准JB／T6906—1993《喷油螺杆式 单级制冷压缩机》中，推荐的螺杆压缩机结构参数系列 见表3-1。
2)Sigma齿形 Sigma齿形如图3-14所示，它是由德 国Kaeser压缩机公司在圆弧摆线所组成的单边不对 称齿形的基础上研制成功的。
3)CF齿形 CF齿形如图3-15所示，它是由德国GHH公司 设计的。
2. 转子的齿数和扭转角
转子的齿数和压缩机的输气量、效率及转子的刚度有很 大关系。通常转子齿数越少，在相同的转子长度和端面 面积时，压缩机有较大的输气量。(p166)
第六章 螺杆式制冷压缩机
螺杆式制冷压缩机是指用带有螺旋槽的一 个或两个转子（螺杆）在气缸内旋转使气体压 缩的制冷压缩机。螺杆式制冷压缩机属于工作 容积作回转运动的容积型压缩机，按照螺杆转 子数量的不同，螺杆式压缩机有双螺杆与单螺 杆两种。
阳转子 左旋螺纹 Male Rotor 主动转子
阴转子 Female Rotor
表3-1 我国螺杆压缩机结构参数
阳转子名义直
100
125
100
120
160
200
250
315
400Leabharlann Baidu
500
径/mm
阳转子转速/ （r/min）
4400
2960
1450
转子长径比
1、1.5
制冷剂
R12、R22、R717
5. 级数与压力比
对喷油螺杆式压缩机，一般采用一级压缩或二 级压缩。
无油螺杆式压缩机主要是根据许可的排气温 度来决定压力比和级数.
一、主要零部件的结构 螺杆式制冷压缩机的主要零部件包括机壳、
转子、轴承、平衡活塞、轴封及输气量调节装置 等。
端 座 及 两 端 端 盖 组 成 ， 如 图 所 示 。
它 由 机 体 （ 气 缸 体 ） 、 吸 气 端 座 、
螺 杆
式
制 冷
压
缩
机 的
机 壳
一 般
为 剖
排分
气式
。
.
1 机 壳
1—吸气端盖 2—吸气端座 3—机体 4—排气端座 5—排气端盖