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1、2017/7/30,1,第三单元螺杆式制冷压缩机,2017/7/30,2,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 两种 单螺杆 双螺杆式压缩机简称螺杆式压缩机，由两 个转子组成，而单螺杆式压缩机由一个转子和 两个星轮组成。20世纪70年代以来，螺杆式制 冷压缩机以其具有的许多独特的优点，在制冷 空调领域得到了越来越广泛的应用。,2017/7/30,3,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
2、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。 图3-1是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。两个按一定传动比反 向旋转又相互啮合的转子平行地配置在呈“”字 形的气缸3中。转子具有特殊的螺旋齿形，凸齿 形的称为阳转子6，凹齿形的称为阴转子2。一般 阳转子为主动转子，阴转子为从动转子。气缸 的左右有吸气端座1和排气端座5，一对转子就 支承在左右端座的轴承上。,2017/7/30,4,陽轉子(主動)3000rpm陰轉子(從動)2000 rpm,2017/7/30,5,吸气過程,2017/7/30,6,吸气腔關閉,V
3、s,2017/7/30,7,壓縮,2017/7/30,8,壓縮(繼續),2017/7/30,9,排气開始,2017/7/30,10,排气結束,2017/7/30,11,螺杆式压缩机的结构,阴转子,阳转子,2017/7/30,12,2017/7/30,13,HITACHI Screw Compressor,R-22, R-134a, and R-407C refrigerants,日立螺杆式压缩机,2017/7/30,14,2. 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。 当转子转动时，转子的齿、齿槽与机壳内 壁所
4、构成的呈“V”字形的一对齿间容积称为基 元容积（见图3-2），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。,2017/7/30,15,陽轉子(主動)3000rpm陰轉子(從動)2000 rpm,2017/7/30,16,螺杆式压缩机的工作原理,依靠啮合运动着的一对阴阳转子，借助它们的齿、齿槽与机壳内壁所构成的呈“V”字形的一对齿间容积呈周期性大小变化，来完成制冷剂气体吸入压缩排出的工作过程。,2017/7/30,17,3. 工作过程 图3-2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、
5、d、 e、f为一对转子由下而上的仰视图。 当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3- 2a、b）。当基元容积达到最大并与吸气口隔开 时，吸气结束（图3-2c）。 此后，基元容积由最大逐渐变小，开始气 体的压缩过程（图3-2d、e）。 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3-2f），直到基元容积 变为零为止。,2017/7/30,18,2017/7/30,19,随着转子的连续运转，上述吸气、压 缩、排气过程循环进行，各基元容积依次 陆续工作，构成了螺杆式压缩机的工作循 环。,2017/7/30,20,壓縮過程,吸气,2017/7/30,2
6、1,壓縮過程,吸气,關閉,2017/7/30,22,壓縮過程,吸气,關閉,壓縮,2017/7/30,23,2017/7/30,24,二、螺杆压缩机的特点,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。,2017/7/30,25,第二节 结构及基本参数 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。 1. 机壳 螺杆式制冷压缩机的机壳一般为剖分式。 它由
7、机体（气缸体）、吸气端座、排气端座及 两端端盖组成，如图3-3所示。 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。,2017/7/30,26,2017/7/30,27,其端面形状为“”字形，这与两个啮合转 子的外圆柱面相适应，使转子精确地装入机 体内。 机体内腔上部靠吸气端有径向吸气孔口， 它是依照转子的螺旋槽形状铸造而成的。 机体内腔下部留有安装移动滑阀的位置， 还铸有输气量调节旁通口。 机体的外壁铸有肋板，可提高机体的强度 和刚度，并起散热作用。,2017/7/30,28,吸气端座上部铸有吸气腔，与其内侧的轴 向吸气孔口连通
8、，装配时轴向吸气孔口与机体 的径向吸气孔口连通。 轴向吸气孔口的位置和形状大小，应能保 证基元容积最大限度的充气。 吸气端座中部有安置后主轴承的轴承座孔 和平衡活塞座孔，下部铸有输气量调节用的液 压缸，其外侧面与吸气端盖连接。 排气端座中部有安置阴、阳转子的前主轴 承及推力轴承的轴承座孔，下部铸有排气腔， 与其内侧的轴向排气孔口连通。 轴向排气孔口的位置和形状大小，应尽可能 地使压缩机所要求的排气压力完全由内压缩达到。,2017/7/30,29,2 、转子,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40C
9、r等合金材料。,2017/7/30,30,陰、陽轉子 高效、 耐磨滾柱軸承 滾珠止推軸承 平衡活塞 軸封,2017/7/30,31,3. 轴承与油压平衡活塞 在螺杆式压缩机的转子上，作用有轴向力 和径向力。 径向力是由于转子两侧所受压力不同而产 生的，其大小与转子直径、长径比、内压力比 及运行工况有关。 由于转子一端是吸气压力，另一端是排气 压力，再加上内压缩过程的影响，以及一个转 子驱动另一转子等因素，便产生了轴向力。轴 向力的大小与转子直径、内压力比及运行工况 有关。 由分析可知：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。,2017/7/30,32,同样，两转子所受轴向力大小也不同， 阳转子受力较大。轴向力之间的差别比径向力 的差别大得多，阳转子所受轴向力大约是阴转 子的四倍。 螺杆式制冷压缩机属高速重载。为了保证 阴、阳转子的精确定位及平衡轴向力和径向 力，必须选用高精度、高速、重载的轴承和相 应的平衡机构，确保转子可靠运行。,
