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1、 1 螺杆式压缩机的构造与工作过程 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2 螺杆式压缩机是一种回转式容积式压缩机。它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸气的吸入、 压缩和排气 过程。无油螺杆压缩机在本世纪三十年代问世，主要用于压缩空气。后来汽缸内喷油的螺杆式压缩机出现，性能 得到提高， 目前， 喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之一。 螺杆式压缩机分为双螺杆和单螺杆两大类， 双螺杆压缩机习惯上称为螺杆式压缩机。 图 2 为喷油式螺杆式压缩机的构造。在断面为双圆相交的汽缸内，装有一对转子阳转子和阴转子。阳转子有四 个齿，阴转子有六个齿，两根转子相互啮合。当阳
2、转子旋转一周，阴转子旋转 23 周，或者说，阳转子的转速 比阴转子的转速快 50。图 3 是螺杆式压缩机从吸气到排气的工作过程，在汽缸的吸气端座上开有吸气口，当 齿槽与吸气口相通时，吸气就开始，随着螺杆的旋转，齿槽脱离吸气口，一对齿槽空间吸满蒸气，如图(a)。螺 杆继续旋转，两螺杆的齿与齿槽相互啮合，由气缸体、啮合的螺杆和排气端座组成的齿槽容积变小，而且位置向 排气端移动，完成了对蒸气压缩和输送的作用，如图(b)。当这对齿槽空间与端座的排气口相通时，压缩终了， 蒸气被排出，如图(c)。每对齿槽空间都存在着吸气、压缩、排气三个过程。在同一时刻存在着吸气、压缩、排 气三个过程，不过它们发生在不同的
3、齿槽空间。 (2)螺杆式压缩机的优点： 螺杆式压缩机只有旋转运动，没有往复运动，因此压缩机的平衡性好，振动小，可以提高压缩机的转速。 螺杆式压缩机的结构简单、紧凑，重量轻，无吸排汽阀，易损件少，可靠性高，检修周期长。 在低蒸发温度或高压缩比工况下，用单级压缩仍然可正常工作，且有良好的性能。这是由于螺杆式压缩机没 有余隙，没有吸、排汽阀，故在这种不利工况下仍然有较高的容积效率。 螺杆式压缩机对湿压缩不敏感。 螺杆式压缩机的制冷量可以在 10一 100范围内无级调节，但在 40以上负荷时的调节比较经济。 (3)缺点：噪声较大，以及需要设置一套润滑油分离、冷却、过滤和加压的辅助设备，造成机组体积大。
4、 往复式压缩机的工作原理 往复式压缩机又称活塞式压缩机。压缩机的工作腔是汽缸。活塞在汽缸内作上下往复运动，从而完成了压 缩、排汽、膨胀、吸汽等过程。图 1 中的四个过程分别表示了压缩机 1 二作中的四个过程。 到最低位置(称活塞的下止点)时，汽缸吸满蒸气。而活塞转而向上，这时吸、排汽门都关闭，汽缸容积缩 小，蒸气被压缩，一直压缩到排汽压力为止。图中(b)为排汽过程：当压力达到一定值(大于排汽管内压力)时，排 汽阀开启，活塞继续上移，蒸气排出，一直到活塞上移到最高位置(这位置称活塞的上止点)时，排汽结束。图中 (c)是余隙膨胀过程：为了防止活塞与吸排汽阀碰撞，活塞上移到上止点时，活塞与汽缸顶部之
5、间留有一定间隙， 称余隙。当活塞转而向下运动时，排汽结束时留在余隙内的高压蒸气阻止吸汽阀开启，吸汽不能开始。这时余隙 内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀，一直膨胀到吸汽压力以下时才结束。图(d)是吸汽过程：吸汽阀开启，随着 活塞往下运动而吸汽，一直进行到活塞下移到活塞下止点为止。 (2)优点：它应用比较广泛，制造技术成熟，结构简单，而且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低， PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 3 适应性强，能适应广阔的压力范围和制冷量要求，可维修性强。 (3)缺点：无法实现较高转速，机器大而重，不容易实现轻量化，排气不连续，气流容易出现波动，而且
6、工 作时有较大的振动。由于曲轴连杆式压缩机的上述特点，已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式，曲轴连杆 式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。 漩涡式压缩机结构原理 它的原理是由偏心轴带动运动滑盘绕固定滑盘的轴线摆动而完成进气和压缩的功能。与旋转式相比，涡旋 式压缩机不仅同样没有曲轴连杆进排气阀等，而且无旋转式所必须有的滑片、排气阀而极大地提高了工作的可靠 性，使工作更加可靠。涡旋式压缩机的活塞就是那个绕固定滑盘的轴线摆动的运动滑盘。但涡旋式压缩机的制造 加工要求非常高，加工成本直接影响了成本及应用。 旋转（滑片）压缩机 旋转式压缩机的活塞象一个在扁平圆盒子内旋转的转子一样， 活
7、塞装在偏心轴上沿汽缸侧壁面做平面滚动， 作用于汽缸内的制冷剂。为了隔断吸气区与排气区，在气缸侧壁上开有一个垂直的槽，槽内装有一个与转子配合 很好，可以被压进转子侧壁槽内的滑片。与活塞压缩机相比消除了进气伐片故障、曲轴连杆这些将电机旋转运动 转换为往复直线运动对效率的影响，曲轴连杆部分的抱轴卡涩、活塞余隙对效率的影响等问题。小型制冷压缩机 技术有了很大进步，效率有了很大的提高。但其滑片的密封及排气伐片的故障等问题并没有彻底解决。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 4 螺杆压缩机培训资料螺杆压缩机培训资料 1 螺杆压缩机的概况 1.1 特长、规格 螺杆压缩机与其他形
8、式的压缩机比较，一般具有如下特长，并广泛应用于空调、冷冻、厂房设备、空气热源冷暖 等方面。 螺杆压缩机滑动部位少，没有短时间必须交换的动作阀等零件，所以可靠性高，没有长时间大修的必要。 结构简单，主要零件数约是往复式的 1/10（本公司比） 。 采用双重密封结构，低噪音。 冷媒压缩因是通过连续吸气进行压缩，所以为低振动。 效率高，尤其是在低温用途、空气热源冷暖用方面，能发挥超群的性能。 容量控制有阶段和连续两种方式，能广泛适应不同的需要。 如果在压缩机吸入侧喷射液体冷媒，排出气体的温度不会上升到 120以上。 使用排出温度达到 120且不会炭化或劣化的特殊合成润滑油。 压缩机启动负荷小，马达启
9、动可采用启动电流小的星- 三角式（） 。 表 1 压缩机的规格 型 号 4005SC- H, 4005SC- Z 5005SC- H, 5005SC- Z 6005SC- H, 6005SC- Z 齿数（M/F） 个 5 / 6 外形（M/F） mm 125/ 100 140 / 112 转子 长 度 mm 129. 2 127. 0 156. 4 回 转 数 rpm 2, 880 排 出 量 m3/h 137. 4 169. 5 208. 7 冷 煤 R22 , R407C ,R134a 16. 16 19. 94 24. 6 法定制冷能力 R22 R407C 吨 14. 02 17. 30
10、 21. 30 输 出 kW 30 37 45 电 源 频 率 数 V- Hz 380V - 50Hz 启 动 方 式 方式 相 间 电 阻 0.2564 0.2271 0.1897 相 数 3 电机 极 数 2 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 5 润 滑 方 式 L 压差供油方式 阶 段 控 制 % 100 , 75 , 50 , 33(只是启 动时) 100 , 75 , 50 , 25(只是启动时) 容量调 整范围 连 续 控 制 % 10033 10025 种 类 ICEMATIC SW220HT 油 注 入 量 L 6 油 加 热 器 容 量 W 1
11、50 冷 煤 过 滤 器 80 目 油 过 滤 器 150 目 宽 mm 1, 093 1, 179 1, 309 长 mm 413 458 外形 尺寸 高 mm 505 530 产 品 重 量 kg 360 420 440 备注 1：电机相间电阻是指当温度为 20时的值。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 6 1.2 工作原理工作原理 螺杆压缩机是通过由 5 个凸齿组成的阳转子（以下简称为 M 转子）与由 6 个凹齿组成的 阴转子（以下简称为 F 转子）的啮合形成齿形空间吸入冷媒，通过减小齿形空间来压缩冷媒 至所定压力。 吸入行程 从在轴向到半径方向上开口的吸
12、入口吸入冷 媒。随着转子的回转，在转子下侧，啮合分 开，齿沟长度增大，冷媒被吸入齿形空间。 压缩行程 从齿沟的吸入侧开始进行齿形的啮合，密封 线渐渐向排出侧行进，齿形空间减少，进行 压缩。 压缩行程 通过随着冷媒一起吸入的润滑油，在转子间 隙内形成油膜密封，同时对转子进行润滑。 阳转子和阴转子渐渐靠近排出口进行压缩， 压力升高。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 7 排出行程 齿形空间与排出口连上，开始排出行程。此 行程持续到排出端，直到齿形空间的冷媒被 完全送出为止。 1.3 压缩机的外观尺寸及构造压缩机的外观尺寸及构造 图 13 为压缩机的尺寸图及结构图。
13、图 3 的转子由滚柱轴承支撑， 压缩冷媒所产生 的轴向力由滚珠轴承来支撑。阳转子所产生的轴向力阴转子的 3-4 倍，因此为了缓和轴向 力，阳转子侧的滚珠轴承采用 3 连式来增加负荷容量。容量控制是由形成了壳体的一部分的 滑阀经活塞向轴方向移动，通过旁通冷媒来进行控制的。 另外，壳体内藏的马达的标准规格为 200V启动。 图 3 为压缩机的分解图。请通过此图确认各零部件的位置。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 8 图 1 4005SC 半封闭型螺杆压缩机尺寸图 5 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 9 图 2 5005SC, 60
14、05SC 半封闭型螺杆压缩机尺寸图 机 种L1L2L3L4L5安全阀 5005SU(-Z),5005SP(-Z) (50Hz)11793981689.553不带 5005SU(-Z),5005SP(-Z) (60Hz)12793981689.553带 6005SU(-Z),6005SP(-Z)13094281981476.5带 6 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 10 图 3 半封闭型螺杆压缩机结构图 编号 名 称 材 料 1 主壳体 FC250 2 螺杆转子 3 滚珠轴承 4 马达 5 马达盖 FC250 6 滚珠轴承 7 滑阀 8 杆 9 活塞 10 D
15、盖 11 E 盖板 12 排出容量 锅炉板：STPG370-E 平 板：SM400B 13 分离器 14 终端 15 冷媒过滤器 1.4 启动方式启动方式 一般 22kW 以上的压缩机， 由于启动电流大， 所以除了直入启动以外， 还采用启动、 PW 启动。从启动电流这点来说，启动有很多优点，因此额定输出功率 22kW 以上的日 立半封闭螺杆压缩机全部采用启动。 如图 5 所示，启动时，定子的线圈采用星形（）接线，通过给各相加电源电压 的 1/ 3来控制启动电流，马达加速进入正常运转之后，切换到三角形（）接线，将各项电 压加满到电源电压。采用这种方式，可将启动电流控制到只有全电压启动的 1/3。
16、 机 种 L H 4005SU（- Z） 4005SP（- Z） 1077 505 5005SU（- Z） 5005SP（- Z） 1161 530 6005SU（- Z） 6005SP（- Z） 1191 530 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 11 图 4 方式马达启动 1.5 润滑结构润滑结构 润滑油系统图如图 5 所示。 因为螺杆压缩机是采用润滑油储存在高压部 D 壳体，通过高压与低压的压差向滑动部 供油的结构，所以不需要同往复式压缩机一样使用油泵。D 壳体储存的油通过 150 目油过 滤器的过滤以后，给如下三个系统供油： 向轴承（滚柱轴承和滚珠轴承）供油 提供给阳转子和阴转子的油，对轴承进行了润滑后，再吸入转子内，对啮合部进行润滑后 与
