第五章涡旋式制冷压缩机

详解涡旋压缩机（原理、结构、特点、比较，性能分析等）旋涡压缩机结构、工作过程及主要特点涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。

其工作原理是利用动、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积的连续变化，实现压缩气体的目的。

主要用于空调、制冷、一般气体压缩以及用于汽车发动机增压器和真空泵等场合，可在很大围取代传统的中、小型往复式压缩机。

基本结构结构特点两个具有双函数方程型线的动涡盘和静涡盘相错180°对置相互啮合，其中动涡盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，并通过防自转机构约束，绕静涡盘作半径很小的平面运动，从而与端板配合形成一系列月牙形柱体工作容积。

特点：利用排气来冷却电机，同时为平衡动涡旋盘上承受的轴向气体力而采用背压腔结构，另外机壳是高压排出气体，使得排气压力脉动小，因而振动和噪声都很小。

背压腔如何实现轴向力的平衡？动涡旋盘上开背压孔，背压孔与中间压力腔相通，从背压孔引入气体至背压腔，使背压腔处于吸、排气压力之间的中间压力。

通过背压腔气体作用于动涡旋盘的底部，从而来平衡各月牙形空间气体对动涡旋盘的不平衡轴向力和力矩。

高压外壳的特点：1、吸气温度加热损失少；2、排气脉动小；3、启动时冷冻机油发泡。

低压外壳的特点：1、吸气温度易过热；2、压缩机不易产生液击；3、置电动机效率较高。

数码涡旋压缩机采用“轴向柔性”浮动密封技术，将一活塞安装在顶部订涡旋盘处，活塞顶部有一调节室，通过0.6mm 直径的排气孔和排气压力相连接，而外接PWM阀（脉冲宽度调节阀）连接调节室和吸气压力。

PWM阀处于常闭位置时，活塞上下侧的压力为排气压力，一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。

PWM阀通电时，调节室排气被释放至低压吸气管，导致活塞上移，带动顶部定涡旋盘上移，该动作使动、定涡旋盘分隔，导致无制冷剂通过涡旋盘。

用于冷冻系统中的系统流程图：对压缩过程进行中间补气的经济器运行方式，是解决涡旋压缩机在低温工况下运行时，由于压比过高导致排气温度过高的有效方法。

详解涡旋压缩机（原理、结构、特点、比较，性能分析等）旋涡压缩机结构、工作过程及主要特点涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。

其工作原理是利用动、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积的连续变化，实现压缩气体的目的。

主要用于空调、制冷、一般气体压缩以及用于汽车发动机增压器和真空泵等场合，可在很大范围内取代传统的中、小型往复式压缩机。

基本结构结构特点两个具有双函数方程型线的动涡盘和静涡盘相错180°对置相互啮合，其中动涡盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，并通过防自转机构约束，绕静涡盘作半径很小的平面运动，从而与端板配合形成一系列月牙形柱体工作容积。

特点：利用排气来冷却电机，同时为平衡动涡旋盘上承受的轴向气体力而采用背压腔结构，另外机壳内是高压排出气体，使得排气压力脉动小，因而振动和噪声都很小。

背压腔如何实现轴向力的平衡？动涡旋盘上开背压孔，背压孔与中间压力腔相通，从背压孔引入气体至背压腔，使背压腔处于吸、排气压力之间的中间压力。

通过背压腔内气体作用于动涡旋盘的底部，从而来平衡各月牙形空间内气体对动涡旋盘的不平衡轴向力和力矩。

高压外壳的特点：1、吸气温度加热损失少；2、排气脉动小；3、启动时冷冻机油发泡。

低压外壳的特点：1、吸气温度易过热；2、压缩机不易产生液击；3、内置电动机效率较高。

数码涡旋压缩机采用“轴向柔性”浮动密封技术，将一活塞安装在顶部订涡旋盘处，活塞顶部有一调节室，通过0.6mm 直径的排气孔和排气压力相连接，而外接PWM阀（脉冲宽度调节阀）连接调节室和吸气压力。

PWM阀处于常闭位置时，活塞上下侧的压力为排气压力，一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。

PWM阀通电时，调节室内排气被释放至低压吸气管，导致活塞上移，带动顶部定涡旋盘上移，该动作使动、定涡旋盘分隔，导致无制冷剂通过涡旋盘。

用于冷冻系统中的系统流程图：对压缩过程进行中间补气的经济器运行方式，是解决涡旋压缩机在低温工况下运行时，由于压比过高导致排气温度过高的有效方法。

涡旋压缩机介绍EMERSON Climate 旗下谷轮公司是全球最大的制冷压缩机生产企业，目前在全球有23个工厂，6500名员工，2000年销售额近18亿美元，生产压缩机型号逾一万个，已累计生产2300万台涡旋压缩机，全封闭往复式压缩机总产量超过3000万台，产品广泛应用于全球的家用、商用空调系统以及商用冷冻设备上。

其中，涡旋压缩机工厂有9个，年产涡旋压缩机逾600万台。

谷轮公司创办于1921年。

从半封闭压缩机到全封闭压缩机，再到涡旋式压缩机，谷轮在全球压缩机发展史上始终是技术的领导者。

尤其值得一提的是，80年代中期，谷轮公司成功地研制出可批量生产的大功率涡旋压缩机，并随后创造性地提出"柔性"专利设计，使压缩机永远保持最佳磨合状态。

柔性涡旋压缩机的高效率和高可靠性使谷轮在全球压缩机市场的份额迅速增长。

从1993年到1998年，谷轮的柔性涡旋式压缩机的平均每年销量率超过26％。

此外，谷轮公司在环保产品方面也走在全球同行前列，目前具有最为齐全的环保制冷剂压缩机产品系列。

中央空调是一个完整而复杂的系统，但其最核心的技术--压缩机生产技术都掌控在日、美企业之手。

国内巨头无一例外地选择与洋巨头合作进军商用空调市场。

在进入商用空调领域的初期，国内家用空调企业分别选择大金、东芝等日本企业（掌握变频中央空调技术）和Copeland谷轮公司为代表的企业（掌控变容量技术）合作，美日两大技术阵营基本上势均力敌。

但近年来，因节能的技术优势，美国谷轮公司采用的变容量技术备受国内空调企业青睐。

国内空调巨头的合作重心转向了美国谷轮公司，如格力、美的、新科等，现在都大量购买谷轮公司生产的商用空调压缩机。

80多年来，美国谷轮公司一直是全球压缩机制造行业的领头羊，其在中国的业务也开展得相当顺利。

在2003 11日举行的《第十四届中国制冷展》上，谷轮公司连同艾默生环境优化技术旗下的艾可控制器（Alco Controls）及Therm-O-Disc，展出了最新产品，吸引了众多的参观者。

详解涡旋压缩机（原理、结构、特点、比较，性能分析等）旋涡压缩机结构、工作过程及主要特点涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。

其工作原理是利用动、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积的连续变化，实现压缩气体的目的。

主要用于空调、制冷、一般气体压缩以及用于汽车发动机增压器和真空泵等场合，可在很大范围内取代传统的中、小型往复式压缩机。

基本结构结构特点两个具有双函数方程型线的动涡盘和静涡盘相错180°对置相互啮合，其中动涡盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，并通过防自转机构约束，绕静涡盘作半径很小的平面运动，从而与端板配合形成一系列月牙形柱体工作容积。

特点：利用排气来冷却电机，同时为平衡动涡旋盘上承受的轴向气体力而采用背压腔结构，另外机壳内是高压排出气体，使得排气压力脉动小，因而振动和噪声都很小。

背压腔如何实现轴向力的平衡？动涡旋盘上开背压孔，背压孔与中间压力腔相通，从背压孔引入气体至背压腔，使背压腔处于吸、排气压力之间的中间压力。

通过背压腔内气体作用于动涡旋盘的底部，从而来平衡各月牙形空间内气体对动涡旋盘的不平衡轴向力和力矩。

高压外壳的特点：1、吸气温度加热损失少；2、排气脉动小；3、启动时冷冻机油发泡。

低压外壳的特点：1、吸气温度易过热；2、压缩机不易产生液击；3、内置电动机效率较高。

数码涡旋压缩机采用“轴向柔性”浮动密封技术，将一活塞安装在顶部订涡旋盘处，活塞顶部有一调节室，通过0.6mm 直径的排气孔和排气压力相连接，而外接PWM阀（脉冲宽度调节阀）连接调节室和吸气压力。

PWM 阀处于常闭位置时，活塞上下侧的压力为排气压力，一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。

PWM阀通电时，调节室内排气被释放至低压吸气管，导致活塞上移，带动顶部定涡旋盘上移，该动作使动、定涡旋盘分隔，导致无制冷剂通过涡旋盘。

用于冷冻系统中的系统流程图：对压缩过程进行中间补气的经济器运行方式，是解决涡旋压缩机在低温工况下运行时，由于压比过高导致排气温度过高的有效方法。

涡旋式压缩机的制作方法涡旋式压缩机（Vortex compressor）是一种基于涡旋流理论的压缩机，通过利用流体在高速旋转时产生的离心力而将气体压缩。

它具有结构简单、体积小、噪声低、维护方便等优点，在空气压缩、制冷和加热、流体输送和振动控制等领域都有广泛的应用。

下面我们来介绍一下涡旋式压缩机的制作方法。

一、设计涡旋式压缩机设计涡旋式压缩机需要掌握涡旋流理论、流体力学、传热学和材料力学等专业知识，并结合实际应用需求进行设计。

以下是设计涡旋式压缩机的一些基本步骤：1. 确定压缩机的工作流量和压缩比。

2. 根据流量和压缩比计算出涡旋室的尺寸和叶片角度等参数。

3. 确定使用的压缩介质和压缩机的材料，并进行强度计算。

4. 在CAD软件中进行三维模型的建立和优化。

二、制作涡旋式压缩机涡旋式压缩机制作一般分为三个步骤：制造涡旋室、制作叶片和组装。

1. 制造涡旋室涡旋室是涡旋式压缩机的核心部件，一般使用不锈钢或铝合金等材料制造。

制造涡旋室需要进行铣削、折弯、焊接等工艺，保证室内的光滑度和密闭性。

2. 制作叶片涡旋式压缩机的叶片对于压缩效率和噪声水平有重要影响。

一般使用铝合金、塑料或树脂等材料制作。

制作过程中需要进行精密的加工，以保证叶片的尺寸和形状准确。

3. 组装涡旋式压缩机的组装需要进行精确定位和调整。

首先将叶片固定在涡旋室壁上，然后将进气口和出气口安装在室壁上，紧密固定并密封，最后进行涡旋室的总体安装，接通电源进行测试。

三、测试和维护涡旋式压缩机的测试和维护是保证其正常工作的重要环节。

在测试过程中需要测试压缩机的流量、压力和效率等指标，确保符合设计要求。

维护过程中主要包括涡旋室的清洗和叶片的更换等，以保证其长期稳定工作。

总之，涡旋式压缩机是目前比较先进的压缩机之一，其制作需要掌握流体力学和材料力学等专业知识，并进行精细加工和高度配合的组装。

涡旋式压缩机的应用广泛，随着技术的不断进步，其在空气压缩、制冷、热力学等领域的应用前景将更加广阔。

毕业设计（论文）题目空调用涡旋式压缩机结构设计学院机电与汽车工程学院专业机械设计制造及其自动化（机械设计制造）学生向涛学号一指导教师孙鹏飞摘要本设计为空调用涡旋式压缩机结构设计，主要零部件包括动涡盘、静涡盘、支架体、偏心轴、防自传机构及平衡机构，动静涡旋盘应用圆的渐开线及其修正曲线的线型。

首先，确定了涡旋压缩机的重要结构参数，其次确定了涡旋压缩机的各个重要零件的结构尺寸，然后确定了涡旋线圆的渐开线线型并且对涡旋线进行修正，而后选择涡旋压缩机的各种附件，最后利用对涡旋压缩机的主轴进行有限元分析，最终说明了涡旋压缩机结构设计中的有关问题。

在涡旋齿线型的设计中，不仅说明了渐开线的特征和涡旋线的成形过程，而且还对涡旋线线型进行了修正。

通过以上设计的设计过程，最终得到了涡旋压缩机。

关键词：涡旋压缩机，动涡盘，静涡盘，偏心轴ABSTRACTThe design is designing the structure of air conditioning scroll compressor , the main parts including moving vortex disc, static vortex disc, bracket dody, eccentric shaft ，anti rotation mechanism and balance mechanism,the application of static and moving vortex disc involve circle and linear correction curve.First of all, the important structural parameters of scroll compressor is determined, then determined the structure size of each important part of scroll compressor, and then determine the involute type vortex line round and the vortex line is modified, and then choose a variety of accessories of the scroll compressor, the spindle of scroll compressor for finite element analysis, the final show the problem in the design of structure of scroll compressor. In the design of scroll profile, not only describes the forming process of involute characteristics and vortex lines, but also to carry on the revision to the vortex line.Through the above design, we finally got the scroll compressor.KEY WORD:Sscroll compressor, moving vortex disc, static vortex disc, eccentric shaft目录摘要0 目录0、八、- 丄前言1 第一章空调用涡旋式压缩机及装置系统总体方案设计1 涡旋压缩机动静涡盘及其工作原理1 涡旋压缩机的防自转机构2 涡旋压缩机的轴向径向柔性机构3 涡旋压缩机的结构特点3 涡旋压缩机的研发方向3 第二章主要部件设计5 涡旋压缩机的整体结构的选择5 设计的已知条件5 性能及结构参数确定6 确定涡旋压缩机各重要零件的结构尺寸7 第三章涡旋齿线型的选择与绘制原理10 涡旋型线构成原则10 圆的渐开线的形成10 渐开线的特征10 涡旋线的成形10 涡旋线型的修正11 第四章压缩机附件及密封细节14 防自转机构14 轴承及支承16 压缩机的性能16 径向密封16 轴向间隙17 润滑17 结果17第五章基于NX Nastran解算器的有限元分析19总结26 参考文献26 致谢27、八前言本设计以空调用涡旋式压缩机为题，主要为了学习涡旋式压缩机的设计过程，以及运用和巩固我们大学所学知识。