為此,本文提出一種全新結構的制冷空調用壓縮機,即同步回轉式壓縮機,該機結構簡(jiǎn)單、密封效果良好、摩擦磨損較低,能有效地克服上述不足。
工作原理
同步回轉壓縮機完全綜合了滾動(dòng)活塞壓縮機、渦旋壓縮機和滑片壓縮機的優(yōu)點(diǎn),而克服了它們的不足。與上述壓縮機比較,滾動(dòng)活塞壓縮機的氣缸是靜止的,活塞與氣缸以及滑板與滾動(dòng)活塞之間存在著(zhù)很大的相對運動(dòng),其摩擦磨損大,而同步回轉壓縮機械氣缸與轉子均在運動(dòng),相對速度極小。而滑片壓縮機也是氣缸與滑片之間相對速度大,摩擦磨損嚴重。渦旋壓縮機雖然運轉平穩排氣連續,但加工復雜,同步回轉壓縮機械繼承了它的優(yōu)點(diǎn),但零部件簡(jiǎn)單,易于加工。同步回轉式制冷空調壓縮機具有獨特的優(yōu)點(diǎn)。
流動(dòng)損失小
由圖1可以看出,對于一個(gè)工作容積來(lái)說(shuō),氣體吸入、壓縮和排氣是在轉子兩周內完成,但吸氣與壓縮過(guò)程是在滑板兩側的工作腔同時(shí)進(jìn)行,因此對機器來(lái)說(shuō)仍然是每轉完成一個(gè)工作循環(huán)。這樣不僅機器運轉平穩,進(jìn)排氣連續,而且氣體在吸氣和排氣口持續的時(shí)間長(cháng),流速低,流動(dòng)損失大大降低,大約是往復式壓縮機的一半。
結構簡(jiǎn)單,容積效率高
此結構的壓縮機依靠旋轉的吸氣口直接吸氣,無(wú)須加設吸氣閥,從而大大降低了吸氣過(guò)程的流動(dòng)阻力損失,所以容積效率明顯提高。另外,零部件較少且無(wú)易損件,由于轉速高,體積就較往復壓縮機減小50-60%,重量約減輕60%左右,指示效率比活塞式制冷壓縮機提高30-40%。
相對運動(dòng)小,摩擦磨損小
旋轉的轉子和氣缸體的表面形狀都為圓柱,二者之間的運動(dòng)為同步,因而相互之間的相對運動(dòng)速度極小,摩擦磨損大大降低,同時(shí)工作介質(zhì)的泄漏也相當容易解決。
圖2分別給出了在不同半徑比a時(shí),氣缸與轉子的相對移動(dòng)的速度隨轉角的變化關(guān)系。由圖2可以看出, 相對轉動(dòng)的速度大小與驅動(dòng)軸的轉速w和氣缸的回轉半徑大小R成正比, 而半徑比a值也會(huì )對相對速度產(chǎn)生很大的影響。 所以,在設計同步回轉壓縮機時(shí)為了減少相對轉動(dòng)速度, 應盡可能的減少旋轉速度w和氣缸半徑R同步回轉制冷壓縮機,因為轉子上的滑板質(zhì)量很小,所以其往復慣性力可以忽略不計,而其它兩個(gè)旋轉體均分別繞各自的旋轉中心在轉動(dòng),旋轉慣性力從結構上完全得以平衡。因此,振動(dòng)小,運轉平穩,噪聲低,特別是它的結構特征能夠承受一定的液擊現象。
易于加工,成本低
同步回轉機械主要零部件的表面幾何形狀為圓柱,因此加工精度很容易保證,便于利用高效率的加工機床和組織流水線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn),也易于裝配和檢修, 尤其不存在偏心運動(dòng)的曲軸, 可以大大降低成本。
這種同步回轉式制冷壓縮機原理可以應用到各種氣體的壓縮機和流體泵,它的提出和研制將可以有效地解決目前各類(lèi)氣體壓縮機、空調制冷壓縮機和工業(yè)泵泄漏量大和摩擦磨損嚴重,效率低的問(wèn)題。
結論:本文介紹了一種全新結構的同步回轉式制冷空調用壓縮機,該機以密封效果良好、摩擦磨損較低以及運轉平穩的優(yōu)勢,渴望在制冷空調領(lǐng)域廣泛使用。文章介紹了同步回轉式壓縮機的工作原理及結構特點(diǎn),為同步回轉式壓縮機的設計計算和進(jìn)一步深入研究奠定了理論基礎。
同步回轉制冷壓縮機是作者剛剛研制的一種新型的、用于制冷和空調領(lǐng)域中的壓縮機,該壓縮機的研制已經(jīng)得到了國家自然科學(xué)經(jīng)濟委員會(huì )的資助,估計不久便會(huì )投放市場(chǎng)。
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