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1、第十三课 螺杆式制冷压缩机第一节 螺杆式制冷压缩机的工作原理1、螺杆式制冷压缩机的特点与活塞压缩机的往复容积式不同，螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。与活塞压缩机相比，螺杆式制冷压缩机有以下优点：a.体积小重量轻，结构简单，零部件少，只相当于活塞压缩机的1/31/2；b.转速高，单机制冷量大；c.易损件少，使用维护方便；d.运转平稳，振动小；e.单级压比大，可以在较低蒸发温度下使用；f.排气温度低，可以在高压比下工作；g.对湿行程不敏感；h.制冷量可以在10%100%之间无级调节；i.操作方便，便于实现自动控制；j.体积小，便于实现机组化。缺点：转子、机体等部件加工精度要求高，装配要求比较严
2、格；油路系统及辅助设备比较复杂；因为转速高，所以噪声比较大。2、螺杆式制冷压缩机工作原理双螺杆（压缩机）是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子，阴转子为凹型，阳转子为凸型。随着转子按照一定的传动比旋转，转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。侵入段（啮合线）向排气端推移，于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小，压力逐渐升高，压力升高到一定值（或者说转子旋转到一定位置）时，齿槽（密闭容积）与排气孔相通，高压气体排出压缩机，进入油分离器。吸气、压缩、排气过程见示意图。第二节 螺杆式压缩机的结构螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件。1)机体部件机体部件主要是由机
3、体、吸气端座、吸气端盖排气端座、排气端盖及轴封压盖等零件组成。(a)机体：机体内设有字形空腔，容纳转子，是压缩机的工作汽缸。机体内腔上部设有径向吸气口。机体下部有一部分缸壁被镗掉用于放置滑阀。(b)吸气端座：吸气端座上部设有轴向吸气孔口，气体进入压缩机的通道。吸气端座有三个呈三角形排列的孔，上部两个是安装主轴承的，下面一个是滑阀油活塞的工作油缸。安装主动转子主轴承孔口外侧安装平衡活塞套。(c)排气端座：排气端座下部的孔口是气体压缩终了的轴向排气口。排气端座上主轴承孔的外侧安装止推轴承，用轴承压盖将止推轴承外圈压在排气端座上。吸气端座、机体、排气端座的相对位置是三体找正后靠它们之间的定位销来确定
4、。即使是同一型号机器的各部件也不能随意搭配。2)转子部件转子部件由主动转子（一般为阳转子）、从动转子（一般为阴转子）、主轴承、止推轴承、轴承压盖、平衡活塞以及平衡活塞套等零件组成。(a)阴、阳转子是螺杆压缩机中最核心的零件。主动转子通过联轴器与电机直联，并带动从动转子旋转。(b)主轴承一般采用滑动轴承，又叫主轴瓦，是支撑转子、承担径向力。(c)止推轴承：每个转子上一般装有一对止推轴承，而且是经过游隙测定后相反方向安装。止推轴承是克服转子工作时产生的轴向力（排气端压向吸气端），并保持转子端面与吸、排气端座保持一定的间隙。(d)平衡活塞通过螺栓（或键）固定在主动转子上吸气侧的一端、在平衡活塞套中随
5、转子一同旋转，承受油压来平衡一部分轴向力，作用是延长止推轴承的使用寿命。平衡活塞及平衡活塞套磨损严重时必须更换。3)滑阀部件滑阀部件主要由滑阀、滑阀导管、滑阀导管套、螺旋管、油活塞、指示器以及“O”型圈和密封环等零件组成。螺杆制冷压缩机最常用的能量调节方法就是在两个转子之间设置一个可以轴向移动的滑阀，即滑阀能量调节方法。滑阀位置改变，与滑阀固定端脱离，打开一条与吸气腔相通的通道，基元容积中的气体没有得到压缩就旁通回吸气腔，相当于改变了转子的有效工作长度。滑阀位置不同，旁通气体的量也不同，滑阀的连续移动，能量可以在10%100%之间无级调节。滑阀位置的改变，也改变了径向排气口的位置，使原本设计好
6、的内压比发生改变，压缩比减小，使功耗的变化与冷量的变化不成比例，效率降低。滑阀的运动是靠油活塞运动带动的。油活塞在吸气端座的油缸内，油缸的两端有进出油孔与控制系统相连。4)轴封部件对于开启式压缩机，驱动轴的一端要伸出机体外部，为了防止制冷剂向外泄漏或空气渗漏入系统，必须在轴的伸出部位及机体之间设置轴封装置。弹簧式轴封，是由动环、静环、弹簧、弹簧座、压环和“O”型密封圈组成。其中动环、弹簧、弹簧座及动环胶圈装配在一起并随主动转子旋转而旋转，静环及静环胶圈装配在轴封压盖上相对于机体固定。弹簧提供给动、静环之间合适的压力。5)联轴器部件螺杆压缩机的联轴器有橡胶柱销式和挠性（膜片式）联轴器两种。橡胶柱
7、销式联轴器由两个半联轴节、飞轮、传动芯子以及螺钉等组成。这种联轴器的橡胶传动芯容易磨损，磨损后会导致机器运动不平稳，对转子、轴承、轴封都会产生不良影响。目前逐渐被挠性联轴器取代。挠性联轴器是由两半联轴节、接筒、传动垫片以及螺钉等组成。这种联轴器的两个半联轴节是经过动平衡试验的，安装时相对位置是固定的。联轴器是将电动机的动力传递到压缩机主动转子的重要部件。第三节 螺杆式制冷压缩机组与循环系统1、螺杆制冷压缩机组螺杆压缩机工作时要不断向工作腔喷入润滑油，起着润滑、冷却、密封和消声作用，以及润滑主轴承、止推轴承、轴封的润滑油，推动油活塞、平衡活塞的压力油，这些油最后和高压气体混合着排出压缩机。这些油
8、必须分离出来，经过冷却、过滤、加压后循环使用。为防止制冷系统中的杂质随吸气进入压缩机对转子、机体造成磨损，必须设置吸气过滤器。吸气过滤器吸气过滤器主要由壳体和金属过滤网等组成。壳体上安装吸气温度计、压力表和加油阀。加油阀是机组运行时加油的部位。油分离器螺杆压缩机组的油分离器主要有立式和卧式两种，并且以填料式为主。目前普遍采用卧式二级油分、三种分油方式，分油效率高。油分离器并且也是压缩机、电机的基础，使机组结构紧凑。油分内部分隔成三个腔，靠压缩机一侧桶体是保持油位的，其外部壳体上有两个上下布置的视油镜，是监视油位高度（自动机组有油位控制器）。靠电机一侧的桶体是安装二次油分高效分油滤芯的，其外侧也
9、有一个视油镜，根据油位判断是否采取回油措施。油冷却器油分分离出来的润滑油因为吸收摩擦热及气体的热量而使温度升高（接近排气温度）。润滑油正常使用温度是3060，油温过高粘度降低，会使密封作用减弱，内泄漏增加，降低压缩机的效率，所以润滑油必须经过冷却才能循环使用。油冷却器就是起冷却油的作用。一般油冷却器采用水冷却方式。油走壳程，水走管程，清洗水路方便。优点是系统简单，油温可以降低至比较低的温度（根据水温而定）；缺点是水侧管路易腐蚀。粗油过滤器为保护油泵的正常工作，在润滑油进入油泵之前通过粗油过滤器滤去杂质。过滤器由壳体和金属滤网组成，壳体上设有加油阀，初次加油都是通过此阀。加油可以通过系统抽真空加
10、油，也可以通过油泵加油。油泵油泵在压缩机组中的作用是增加油压。常采用齿轮泵或转子泵。精油过滤器精油过滤器也是由壳体和过滤网组成，装配在油泵之后、油分配器之前，过滤油中的细小颗粒，保护压缩机转子及轴封。为了能滤去细微的金属磨屑，在过滤网内装有永磁铁。精油过滤器的过滤网比较细密，容易受到污染而使阻力增大。当油流经精油过滤器的压力降超过0.050.1Mpa时，就要对精滤器进行清洗或更换。油压调节阀油压调节阀的作用是调节压缩机的喷油压力。如果进入压缩机的油压过高，会使喷油量过大，既影响压缩机的吸气量，又增加压缩机的耗功，还会增加轴封漏油的可能性；油压过低，会使喷油量过小，使润滑油的作用减弱。一般要求精
11、油过滤器后的油压即喷油压力要比排气压力高0.150.3Mpa（可调内容积比压缩机除外）。油压调节阀位一般于油泵进、出油管之间，一般是弹簧式的。当油泵出口压力高于油压调节阀设定值时，自动顶开调节阀的阀头，使一部分油流回进油管或油分，使油压降低。通常在刚开油泵或油温比较低时，油压会比较高，达到0.40.6MPa，此时不须要调整油压调节阀的设定值。机器运转正常后，根据需要将油压调整到合适值。止回阀止回阀又称止逆阀或单向阀。因为螺杆压缩机没有例似于活塞压缩机中的吸、排气阀片可以自动隔开高低压气腔，当压缩机突然停机而又没有来得及关闭吸排气截止阀，制冷剂气体就会从高压侧流向低压侧，同时压缩机转子也会在气流的作用下出现倒转现象。螺杆压缩机倒转会产生很多恶劣的影响：转子会产生严重的磨损；低压侧（蒸发器）压力升高，温度上升；压缩机中的润滑油会随气流大量流向低压侧，会使机组油量不足，影响蒸发器换热，或再次开机出现液击现象。螺杆压缩机在吸气截止阀与机体吸气口之间、油分出口与排气截止阀之间设有吸气单向阀和排气单向阀，用以防止制冷剂气体反方向流动。不能把单向阀做为截止阀使用。吸、排气止回阀安装时应注意方向，不可倒置。在机体吸气口和油分之间设还有一个电磁阀（俗称B阀），人为停机时，电磁阀打开，使压缩机吸、排气口压力迅速平衡，减轻压缩机在停机时倒转。
