制冷压缩机教学作者吴业正第五章螺杆式制冷压缩机

5.1 基本结构和工作原理
一、螺杆式制冷压缩机的工作原理及工作过程
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日立螺杆式压缩机
R-22, R-134a, and R-407C refrigerants
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工作原理
螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动 着的阳转子与阴转子，并借助于包围这一 对转子四周的机壳内壁的空间完成的。
喷油螺杆压缩机阳转子的最佳圆周 速度在15～45m/s之间；少油螺杆压 缩机的在25～65m/s之间；无油螺杆 压缩机的则在60～120m/s。
圆周速度确定后，螺杆转速也随之 确定。喷油螺杆压缩机主动转子转速 范围为630～4400r/min。
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螺杆式压缩机转子型线
工作过程
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（1）吸气过程 wenku.baidu.com基元容积由最小向最大 变化时，它与径向和轴向吸气口相通，进行 吸气过程（图a、b）。当基元容积达到最大 并与吸气口隔开时，吸气结束（图c）。
（2）压缩过程 随着转子继续旋转 ，基元 容积由最大逐渐变小，开始气体的压缩过程 （图d、e）。
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3. 螺杆扭转角 —— 表示转子上一个齿的扭曲程度。
当前较多采用的是: 阳转子的扭转角为270、300;
阴转子的制冷扭压缩转机教角学作者则吴业为正第1五8章 0、200°。 螺杆式制冷压缩机
4.圆周速度和转速
螺杆齿顶圆周速度是影响压缩 机外形尺寸及效率的重要因素。
一、转子型线的基本概念
螺杆压缩机转子的扭曲齿面称为转子的型面。 型面与垂直于转子轴线平面（如端平面）的截交线 称为转子的型线。
主动转子与从动转子两型面之间相互接触，所 形成的空间曲线，称为型面的接触线，它把齿间基 元容积分为两个压力不同的区域，起到密封和隔离 基元容积的作用。
主动转子型线与从动转子型线在端平面上啮合 运动时，啮合点的轨迹称为啮合线。显然，型面接 触线在端平面上的投影就是型线的啮合线。
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螺杆式压缩机的结构
一、螺杆式制冷压缩机的结构
1.机 壳
螺杆式制冷压 缩机的机壳一般为 剖分式。它由机体 （气缸体）、吸气 端座、排气端座及 两端端盖组成。
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机体是连接各零部件的中心部件， 它为各零部件提供正确的装配位置，保 证阴、阳转子在气缸内啮合，可靠地进 行工作。
轴向力大小与转子直径、内压力比及运行 工况有关。
承受径向力的轴承负荷由大到小依次是： 阴转子排气端轴承、阳转子排气端轴承、阴转 子吸气端轴承和阳转子吸气端轴承。
为保证阴、阳转子的精确定位及平衡轴向 力和径向力，通常用一个平衡活塞或类似装置 在它两边施加一定的压差，来达到这一目的。
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P1V1n P2V2n
P
P2 P1
(V1 )n V2
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2. 附加功损失
欠压缩
过压缩
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3. 螺杆式制冷压缩机的优、缺点
1）工作于中型制冷量范围内，易损件少， 有利于实现操作自动化，可靠性和效率较 高.
2）加工精度高，价格较高，噪声大. 3）部分负荷的效率较高，无活塞式的液 击和离心式的喘振现象. 4）采用喷油方式，需要喷入大量油而必 须配置相应的辅助设备。
（3）排气过程 当基元容积开始与轴向和 径向排气口接通时，进行排气过程(图f)，直 到基元容积变为零为止。
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二、螺杆式制冷压缩机的特点
1.内容积比
工作容积吸气终了的最大容积V1与内压缩 终了的容积V2的比值称为螺杆式制冷压缩机的 内容积比，即
V
V1 V2
第 五 章 螺杆式制冷压缩机
5.1 基本结构和工作原理 5.2 螺杆转子齿形及结构参数 5.3 热力性能 5.4 吸排气孔口和内容积比调节 5.5 转子受力分析 5.6 开启式和封闭式螺杆式压缩机结构 5.7 螺杆式压缩机装置系统 5.8 单螺杆式压缩机 5.9 螺杆式压缩机的噪声和振动
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5.2 螺杆转子齿形及结构参数 螺杆式制冷压缩机的基本参数 1.齿一数般采用阳阴转子齿数比4︰6的方案， 不对称齿型的齿数比趋向5︰6的方案。
2.公称直径、长径比
确定螺杆直径系列化的原则是：在最 佳圆周速度的范围内，以尽可能少的螺杆 直径规格来满足尽可能广泛的输气量范围。
一般值在11.5之间，我国产品有两种 长径比，即=1.0和=1.5 。
当转子转动时，转子的齿、齿槽与机壳 内壁所构成的呈“V”字形的一对齿间容积 称为基元容积。其容积大小会发生周期性 的变化，同时它还会沿着转子的轴向由吸 气口侧向排气口侧移动，将制冷剂气体吸 入并压缩至一定的压力后排出。
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工作模拟
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三、摆线的形成和特性 基圆
摆线
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四、单边对称圆弧型线
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二、型线的分类和基本要求
主要有对称型线和非对称型线两种
对称型线——齿型对称于齿顶中心线且 型线完全相同的型线。
非对称型线——齿型不对称于齿顶中心 线且型线不同的型线。
单边型线——只在转子节圆的内侧或 外侧一边具有型线。
双边型线——节圆内外均具有型线。
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2.螺杆
转子是螺杆 式制冷压缩机的 主要部件，常采 用整体式结构， 将螺杆与轴做成 一体。
转子的毛坯常 为锻件，一般多采 用中碳钢 ，有特殊 要求时也有用40Cr 等合金材料。
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3.轴承与油压平衡活塞
径向力大小与转子直径、长径比、内压力 比及运行工况有关。