涡旋压缩机中的转子发动机的结构设计及校核【字数:5425】
目录
引言 .1
一、压缩机的种类及研究内容 .2
二、涡旋压缩机中的转子发动机总体结构确定 3
(一) 涡旋压缩机的工作原理 3
(二) 转子式压缩机的基本结构 4
三、主要结构设计与计算 4
(一)气缸型线计算 4
(二) 基元容积 5
(三)工作容积 7
四、运动分析与计算 8
(一)涡旋转子运动分析与计算 8
(二)滑片运动分析与计算 8
(三)转子受力分析 9
总结11
参考文献 12
致 谢 13
引言
这几年在经济发展良好的情况下;压缩机在我国也是蒸蒸日上,尤其涡旋压缩机的生产量是非常之大。广州万宝集团在其 封闭压缩机生产技术的基础上开发出了小排量的车用涡旋压缩机;重庆建设集团引进胃日本精工小排量涡旋压缩机技术;上海易初与日本三电公司合资建厂;一些经济和制造业发达地区的企业也正跃跃欲试甚至已投入其中。
生活中我们常见的压缩机有往复式(活塞式)压缩机、滚动式压缩机、滑块式压缩机、涡旋式压缩机及螺杆式压缩机等,本课题是设计一款涡旋压缩机中的一个部件:转子发动机。它是利用动涡旋盘、静涡旋盘的相对运动形成密封状态,实现连续变化。本文通过对涡旋压缩机中的转子发动机的结构设计优化及变更使其更为合理,同时通过本课题的研究,更多了解了关于压缩机的专业知识,并提升自己设计的空间,为将来独立设计压缩机积累一些经验。
一、压缩机的种类及研究内容
目前我国对压缩机的 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥
开展重点是在容积率很大,工作效率很高,本钱少等特点,因此我在本设计中对以下压缩机进行了简单分析和对比。
如图11,在适当的流量,压力范围广的场合下适用于活塞式压缩机,但是因为转速不高,机器庞大,复杂的结构;其整体的工作效率较低,且工作的过程之中会产生很大的噪声。
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图11 活塞式压缩机 图12 滚动式活塞压缩机
如图12所示,滚动式活塞压缩机的主要特点是它的结构较为简单,存在不平衡惯性力,且振动声音很少。不过在工作的过程之中存在死区,可靠性不是很高。对于大批量生产的要求这款类型的压缩机并不适合。
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图13 滑块式压缩机 图14 涡旋式压缩机
(3)如图13,滑块式压缩机的主要特点是它实现了零泄漏的特性,工作效率是目前来说最高的产品。不过其缺点也十分明显,由于对缸体的加工要求高,所以价格较高。且容易造成磨损,所以该压缩机不适用于高压大流量的场合。
(4)如图14,涡旋式压缩机的主要优点在于它的体积小,重量轻,结构简单,磨损小,效率高等,能够保证压缩机在工作的过程之中,能够实现平稳的力矩传输。不过它的缺点也十分常见,就是在工作的过程之中,由于没有排气阀门的作用,导致在使用的过程之中,使得产生的热量难以散开,所以只能使用在小排量上,针对大排量的涡旋式压缩机,使得转子工作过程之中,不平衡度增大了,很少采用。
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图15 螺杆压缩机
(5)图15,相比之下螺杆压缩机的可靠性较高,螺杆压缩机零部件较少,因此这种类型的压缩机容易损坏的零件相对较少,并且使用寿命长,由于螺杆投入的本钱多,是压缩机中最贵的一个类型,所以这款压缩机用的很少。
二、涡旋压缩机中的转子发动机总体结构确定
(一)涡旋压缩机的工作原理
如图21所示为涡旋压缩机的结构示意图1在图中代表的是电磁离合器 2在图中代表的是进气口 3在图中代表的是平衡块 4在图中代表的是左端盖 5在图中代表的是 偏心轴颈 6在图中代表的是右端盖7在图中代表的是滑片 8在图中代表的是涡旋转子 9在图中代表的是缸体 10在图中代表的是柱销 11在图中代表的是弹簧 12在图中代表的是簧片阀。涡旋压缩机是有两个涡旋盘经过双函数方程型线的动模式、静模式彼此咬合形成。在吸气、紧缩、排气的运行过程中,静涡旋盘固定在支架上,动涡旋盘由偏心轴驱动并由防自转机构约束,围绕静涡旋盘基圆的半径作很小的立体转动。气体经过空气滤芯吸入静涡旋盘的核心,随着偏心轴的旋转,气体在动态、静态噬合所够成的若干个月牙,造成压缩腔内被逐渐压缩,然后由静涡旋盘部件的轴向孔不停地排出。
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图21 涡旋转子式压缩机
(二)转子式压缩机的基本结构
在涡旋式压缩机之中,它的涡旋转子不是位于气孔中间,而是有一定的偏置。在气缸孔内,缸的外表面以及孔的外表面和涡旋转子的外表面进行配合,这样就能实现转轴的轴线和涡旋转子的轴线彼此平行,那么涡旋转子的涡旋转动半径则指的是两者的偏心距,其动力通过电磁离合器和轴结合进行传输,转轴的别的一处经过和涡旋转子轴孔内并驱动其转动。转子式压缩机的基本结构如图22所示1在图中代表的是柱销;2在图中代表的是 排气口;3在图中代表的是 涡旋转子;4在图中代表的是缸体;5在图中代表的是 转轴偏心轴颈;6在图中代表的是进气口;7在图中代表的是滑片
图22 结构示意图
三、主要结构设计与计算
(一)气缸型线计算
为了对其结构设计,首先需要做的是确定其气缸型线。由于它对整个压缩机的工作情况,主要包括自由空气流输入、输出的脉动、撞击的振动以及压缩机工作过程之中的噪声和寿命有必然的影响。为了提高其压缩机的效率,需要确保气缸型线具备以下的优势:能够保证滑片不会脱离气缸,能够保证在使用过程之中的稳定性,且能够使得输出流量脉动小。
如图31所示为单独工作的腔滑片式压缩机的气缸型线型图
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