新型摆动转子式压缩机的设计分析
滚动转子式压缩机的技术状况及发展
滚动转子式压缩机的技术状况及发展随着世界能源的紧缺和保护环境的呼声越来越高，人们对家用电器中占重要地位的空调器提出了节能、降低对环境直接污染和间接污染等要求。
滚动转子式压缩机作为房间空调器一种常用的、效率较高的压缩机形式，它与往复式压缩机相比，具有容积效率高，往复运动部件少，振动小，不需要内部悬挂支撑弹簧，零部件少等优点。
据统计，相对于往复式压缩机，转子式压缩机体积减少40－50％，重量轻40－50％。
从二十世纪八十年代起，对转子式压缩机的研究非常活跃，井已实现商品化。
目前在国内外，滚动转子式压缩机已替代往复式压缩机而广泛应用于空调等家用制冷设备中。
1 改进液动转子式压缩机特佐的技求方寨提高滚动转子式压缩机的性能是各个生产厂家最为关心的，力此，各个制造厂商纷纷投资研究提高滚动转子式压缩机的性能。
目前，改进滚动转子式压缩机特性的技术方案主要集中在提高机组工作效率、选用优质材料、降低噪声、增强可靠性等四个方面。
1．l提高压缩机工作效率提高压缩机的效率主要从电动机和压缩机机构两方面着手。
对于提高电动机效率可以采用特低铁损高磁通量的新型硅钢片作为铁芯材料，改变传统的绕线技术，提高电机的糟满率，装配过程中严格控制电机转子与定子之间的气隙等方案。
而对于提高压缩机机构的效率，采用的措施有：通过零件优化选配，减少滑动部分的间隙；采用圆形气缸，用减少螺栓扭紧力矩来减少其变形；高精度加工，提高滑动部分表面精度；采用计算机模拟技术，引入有限元方法，同时考虑到制冷剂及润滑油的泄漏、吸气加热损失、余隙中的气体膨胀等因素，建立滚动转子式压缩机的数学模型来指导设计。
根据压缩机运行过程中参数的变化规律，优化零部件的结构尺寸，选取合适的配合间隙，从而提高压缩机的输气量；生产线主要设备采用计算机管理程序控制自动检测，可对零件的加工质量进行综合分析与控制，确保了零件加工质量严格控制压缩机的装配间隙主要包括滚动转子与气缸的径向间隙。
转子与上、下端盖的端面间隙、滑片与气缸憎的侧面间隙、滑片与上、下端盖的端面间隙；改善润滑油循环系统，采用L形排气管和新型的油封装置，选用最合适的油槽、油量和制冷剂流通面积。
第三章 滚动转子式制冷压缩机
2p ~ 2p + β 2p 2p 2p + ~ 4p- 4p- ~ 4p–
c~d
再压缩过程
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4p– ~ 4p
8-1, 压力急剧上升 ，超过Pdk
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滚动转子式压缩机特点
优点： 结构简单，零部件几何形状简单，便于加工及流水线生产 体积小，质量轻，与同工况往复式比较，体积、重量可减 少40～50％； 易损件少，运转可靠； 效率高， 没有吸气阀，流动阻力小，且吸气过热小，在制 冷量为3kW以下场合使用时尤为突出。 缺点： 只利用了气缸的月牙形空间，气缸容积利用率低 ； 滑片作往复运动，依然是易损零件； 存在不平衡的旋转质量，需要平衡质量来平衡。 加工精度要求高； 密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大
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第二节 主要热力性能参数
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一、气缸工作容积的变化规律
1. 滑片运动规律
A点相当于连杆小头 x O1A相当于连杆大小头中心距
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多联式空调（热泵）系统用压缩机研究与分析
多联式空调（热泵）系统用压缩机研究与分析摘要：对多联式空调（热泵）系统进行分析，并设计28kW空调样机，在实验室进行100%负荷与最小负荷试验，结果表明：1）夏季制冷工况下，随着室外温度提高，多联式空调（热泵）系统用压缩机需要具备高温制冷可靠性以及制冷能力输出的问题；2）冬季制热工况下，多联式空调（热泵）系统用压缩机需要克服高压比运行能力，变频喷气增焓高压比压缩机可以有效解决低温制热问题，提高空调（热泵）系统舒适性、可靠性；3）多联式空调（热泵）系统经常处于低负荷率、低压缩比运行工况，压缩机需要具备小压比、小负荷、小流量高效可靠运行能力，以便提高整机能效，实现节能、节碳。
关键词：热泵系统；压缩机；压缩比；能效Analysis and development of compressor technology for the VRF air conditioner（heat pump）system Cailiang Lijuhui（GD Midea Heating & Ventilating Equipment Co.,Ltd.）Abstract:Through the analysis of the VRF air condition(heat pump)system,the 28kW air conditionprototype was designed,the100% load and the min load performance test was carried out in the laboratory. The results show that: 1)Under the refrigeration condition in summer,The compressor of the VRF air condition(heat pump)system need has high temperature refrigeration reliability and output of cooling capacity; 2)Under the refrigeration condition in winter,the VRF air condition(heat pump)system need to overcome high compression ratio operation ability under low temperature heating condition,The inverter EVI compressor designed by high pressure ratio can effectively solve the problem of low-temperatureheating,it can improve the system reliability and comfort; 3)The VRF air condition(heat pump) system often operated under low load and low compression ratio , The compressor need to have the efficient ability and reliableability under the condition of low pressure ratio, low loadand small flow rate,In order to improve the energy efficiency of the whole machine and realize energy saving and carbon saving.Key words:refrigeration system; compressor; compression ratio; energy efficiency1引言随着30碳达峰、60碳中和任务的提出，我国制冷空调领域步入了新的发展阶段，据相关数据统计，我国制冷空调用电量占全社会用电量约15%，在整个空调系统中能耗占比最大的就是压缩机，大约60%-70%，故而实现压缩机节能对实现制冷空调领域双碳目标至关重要。
转子式压缩机原理
制冷压缩机系列讲座（十四）：滚动转子式压缩机I —工作过程和结构特点信息来源：中国制冷空调技术网 更新日期： 2008-9-16关键词：制冷压缩机，滚动转子式压缩机，工作过程和结构特点工作过程和结构特点一、 工作过程滚动转子式压缩机类属回转式压缩机。
20世纪70年代后在国内外有较大的发展，如国内产生的小型全封闭滚动转子式制冷压缩机GZ2型、YZ型、QXW型、QDX型等已被选用于家用空调器、电冰箱和商业制冷装置。
GZ2型的制冷工质为R22，在2820r/min的空调工况下制冷量约为3kW。
国外产品有美国的K型，德国的GL型，日本的SG、SH型、X型、A型及CRH型，还有瑞士的RI型等等。
图14-1 滚动转子式制冷压缩机主要结构示意图滚动转子式制冷压缩机主要由气缸、滚动转子、偏心轴和滑片等组成，如图14-1所示。
圆筒形气缸2的径向开设有不带吸气阀的吸气孔口和带有排气阀的排气孔口，滚动转子3（亦称滚动活塞）装在偏心轴4上，转子沿气缸内壁滚动，与气缸间形成一个月牙形的工作腔，滑片7（亦称滑动挡板）靠弹簧的作用力使其端部与转子紧密接触，将月牙形工作腔分隔为两部分，滑片随转子的滚动沿滑片槽道作往复运动，端盖被安置在气缸两端，与气缸内壁、转子外壁、切点、滑片构成封闭的气缸容积，即基元容积，其容积大小随转子转角变化，容积内气体的压力则随基元容积的大小而改变，从而完成压缩机的工作过程。
图14-2 滚动转子式压缩机工作过程示意图二 压缩机的工作过程1.几个特征角度及其对工作过程的影响 用的连线表示转子转角1OO θ的位置，转子处于最上端位置时，气缸与转子的切点T 在气缸内壁顶点，此时θ＝0。
图14-2表示了滚动转子式压缩机的几个特征角。
（1）吸气孔口后边缘角α（顺时针方向）可构成吸气封闭容积，θα=时吸气开始，α的大小影响吸气开始前吸气腔中的气体膨胀，造成过度低压或真空；（2）吸气孔口前边缘角β 它的存在会造成在压缩过程开始前吸入的气体向吸气口回流，导致输气量下降。
《制冷压缩机》第4章_滚动转子式制冷压缩机解析
第四章
滚动转子式 制冷压缩机
§4-1 工作过程和结构特点
滚动转子式压缩机是一种容积型回转 式压缩机，它是利用气缸工作容积的变化 来实现吸气、压缩和排气过程的。
1. 工作原理
组成：气缸、滚动转子、 偏心轴、滑片等。
弹簧
滑片
滚动转子装在偏心轴 气缸 上，转子沿气缸内壁滚动， 与气缸间形成月牙形的工 作腔，滑片靠弹簧作用力 转子 使其端部与转子紧密接触， 曲轴 将月牙形工作腔分隔为两 部分，滑片沿滑片槽做往 复运动。气缸内壁、转子 外壁、切点、滑片构成基 元容积，容积内气体压力 随转角变化。
则r R e R1 e R , 1
设计时一般R和相 对偏心矩τ作为结 构参数确定下来
滚动转子式压缩机运动机构示意图
1. 滑片的运动规律
根据几何关系，滑片与转子触点的运动关系：
运动位移:
1 x R 1 cos sin 2 2 1 1 c R sin sin 2 2 1
2. 工作过程
由上述的工作过程可以看出： （1）转子回转一周，将完成上一工作循环的压 缩和排气过程，及下一工作循环的吸气过程。 （2）由于不设吸气阀，吸气开始的时机与气缸 上吸气孔口位置有严格的对应关系，不随工况的 变化而变动。 （3）由于设置了排气阀，压缩终了的时机将随 排气管中压力的变化而变动。
§4-2 主要热力性能参数
前提假设： 1. 滑片只做上下往 复运动； 2. 不计滑片厚度， 与转子的接触点 始终在坐标轴上 移动； 3. 不计排气阀下面 排气孔所占容积。
滚动转子式压缩机运动机构示意图
一、气缸工作容积的变化规律
1. 滑片的运动规律
基于TRIZ理论提高滚动转子式压缩机容积效率的创新研究
基于TRIZ理论提高滚动转子式压缩机容积效率的创新研究刘海军;林婵琼【摘要】本文主要介绍一种基于TRIZ理论下提高滚动转子式压缩机容积效率的创新研究,论文首先介绍现有滚动转子式压缩机吸气容积效率存在的不足点,然后针对存在的问题通过TRIZ创新方法中的小人法进行问题分析,找出克服问题的手段,再建立物质—场分析,找出标准解及相关连的创新原理进行解决问题的过程,最终发明了一种新的技术方案,提高了滚子式旋转压缩机吸气容积效率.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】4页(P54-57)【关键词】滚动转子式压缩机;TRIZ创新原理;小人法;物质—场分析;吸气容积效率;输气量【作者】刘海军;林婵琼【作者单位】珠海凌达压缩机有限公司广东珠海519015;珠海凌达压缩机有限公司广东珠海519015【正文语种】中文1 引言节能环保是空调行业长期的发展趋势。
随着空调能效等级的不断提高，追求较高的制冷能效比是压缩机长期追求的目标。
常规压缩机吸气是由泵体滚子旋转产生负压进行压差被动式吸气，余隙容积的高压气流间隔性使吸气回流、低温气体进入高温的气缸过程的吸气加热、压缩的容积变化率不均匀、气缸径向及滚子端面的泄露、滚子扫过吸气口等，这五种主要因素形成了压缩机的吸气脉动，吸气脉动导致压缩机的振动大、吸气效率较低。
这些因素对于滚转子式3 滚动转子式压缩机输气量及其影响因素3.1 理论容积输气量滚动转子式压缩机的理论容积输气量为气缸工作容积与转速的乘积，即：q1=60nV式中：q1——理论容积输气量；n——转速。
3.2 实际容积输气量滚动转子式压缩机的实际容积输气量为：q2=η1q1式中：q2——实际容积输气量；η1——容积效率，表征气缸工作容积的利用程度，反映由于余隙容积、吸气阻力、吸气加热、气体泄露和吸气回流造成的容积损失；λ1——容积系数（余隙容积导致的）；λ2——压力系数（吸气压力损失对输气量的影响，没有吸气阀，影响极小）；λ3——温度系数（吸入气体被加热造成输气量的减少）；λ4——泄露系数（气缸中气体泄露对输气量造成的影响）；λ5——回流系数（回流使输气量减少）。
机械毕业设计1182平动转子式汽车空调压缩机设计
摘要21世纪，随着全球经济的发展，汽车业得到了蓬勃发展。
作为小型汽车使用的空调，由于受到空间尺寸的苛刻限制，以及发动机功率相对较小，因此非常注意压缩机的效率、外形尺寸以及功耗等的影响。
针对传统压缩机存在的一些不足，本设计研究了一种平动转子式压缩机，该压缩机的最大特点是转子采用平动转动的运转方式，因此主要运动件之间的相对速度较小，故其摩擦损失很小。
本设计主要完成以下方面的工作：（1）简单介绍了汽车空调制冷系统的构成和工作原理，阐述了汽车空调压缩机的发展历程，并对其特殊要求进行了说明，进而重点介绍了现有的滑片式和涡旋式这两种两种类型压缩机的结构形式与特点。
（2）重点详细介绍了平动转子式压缩机的设计思想，工作原理，并进行总体设计。
（3）对平动转子式压缩机的几个重要零件如气缸、转子、转轴、平动滑片、转轴轴承座和后端盖进行了结构设计，并在工艺和选材上进行了详细的分析。
（4）对平动转子式压缩机的吸排气系统和润滑系统进行了系统的设计和分析。
（5）对平动转子式压缩机进行了热力学方面的分析与计算，并推导了平动转子和滑片的运动学和动力学公式，同时还对转子进行了动平衡方面的分析。
与传统滑片式压缩机相比，本设计中的压缩机的主要运动副如转子与气缸、转子与端盖、滑片与缸孔之间的相对运动速度要小很多，因此它具有较少的摩擦和磨损。
同时他还与涡旋压缩机的平动机构有机融合在一起，取其之长，因此等效制冷能力比现存的压缩机高。
而且结构紧凑、外形尺寸小、重量轻，特别适宜小型汽车使用。
在设计过程中运用了AutoCAD，Pro/E及Word，不但把所学的专业知识联系起来，而且还提高了计算机应用能力，拓宽了知识面。
关键词汽车空调；压缩机；平动转子；结构设计AbstractThe 21st century, along with global economic development, the automobile industry gained vigorous development. Air conditioning which uses in the compact car, due to receive harsh limit from the spatial size, as well as the engine power is relatively small and therefore pays attention to influence from the efficiency of the compressor, the external dimensions as well as the power loss and so on. In view of traditional compressor exist some insufficiencies, this design has studied a fixed-rotor compressor, and the ultimate characteristic of this compressor is the rotor adopts a fixed-rotation mode of operation, the relative speed between the main movements is smaller, and therefore its friction loss is very small following the completion of the design of the main areas of work.（1）A brief introduction of the automotive air conditioning refrigeration system's constitution and the principle of work, elaborated the development process of automotive air conditioning compressor, and has carried on the explanation to its special request, then focus on introducing structure and characteristics of the existing gleitbretter type and the vortex type compressors.（2）Focus more on the introduction of a fixed-rotor compressor’s design concept, the principle of work, and overall design.（3）To the fixed-rotor compressor’s several important components like air cylinder, the rotor, the rotation shaft, the fixed-vane, the rotation shaft bearing seat and the back-end cover has carried out the structural design, and has carried on the detailed analysis in the craft and the selection.（4）we have carried systemic design and analysis on suction exhaust system and lubrication system of the fixed-rotor compressor.（5）We have carried on thermodynamic analysis and the calculation to the fixed-rotor compressor, and have inferred the fixed-rotor and vane's kinematic and dynamic formula, meanwhile have carried on the transient equilibrium analysis to the rotor.Compares with the traditional vane compressor, this design compressor has much smaller relative velocity between the main movements such as the rotor and the cylinder, the rotor and the end cover, the vane and the cylinder hole, therefore it has the few friction and the attrition. Simultaneously, it also integration of vortex compressor's translation machine together, takes its long, the equivalent cooling capacity higher than the existing compressor. Moreover the structure is compact, the external dimensions are small, the weight is light, and so it is especially for small vehicles.In the design process using AutoCAD, Pro / E and the Word, not only to learn the expertise, but also improve the ability of computer applications and broaden the knowledge.Key words Automobile air-conditioning compressor translation rotor structural design目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................I I 第1章绪论.. (1)1.1 汽车空调的历程、意义和特点 (1)1.1.1 汽车空调历程 (1)1.1.2 汽车空调的意义 (1)1.1.3 汽车空调的特点 (2)1.2 汽车空调制冷系统的构成及其原理 (2)1.3 汽车空调压缩机的发展历程 (3)1.4 汽车空调压缩机的特殊要求 (5)1.5 滑片压缩机的结构形式与特点 (5)1.6 涡旋压缩机的结构形式与特点 (6)1.7 本章小结 (7)第2章平动转子式压缩机 (7)2.1 设计方案的提出 (7)2.2 研究的意义 (8)2.3 平动转子式压缩机的工作原理 (8)2.4 平动转子式压缩机的基本结构 (10)2.5 平动转子式压缩机的总体特点 (10)2.6 平动转子式压缩机重要部件的设计 (11)2.6.1 缸体 (11)2.6.2 转子 (12)2.6.3 转轴 (13)2.6.4 平动滑片 (14)2.6.5 转轴轴承座和后端盖 (14)2.7 本章小结 (16)第3章平动转子式压缩机系统分析 (16)3.1 吸气与排气系统分析 (17)3.2 润滑系统分析 (18)3.3 本章小结 (18)第4章分析与计算 (18)4.1 热力学分析与计算 (18)4.1.1 热力学析 (18)4.1.2 热力计算 (23)4.2 运动分析与计算 (26)4.2.1 平动转子运动分析与计算 (26)4.2.2 滑片运动分析与计算 (27)4.3 动力学模型 (28)4.3.1 滑片受力分析 (28)4.3.2 转子受力分析 (30)4.4 转子的动平衡计算 (31)4.5 本章小结 (32)第 5 章制冷剂、润滑油及附件 (32)5.1 制冷剂 (32)5.1.1 选用制冷剂时应满足的基本条件 (32)5.1.2 改用R134a时采用的措施 (33)5.2 润滑油的选择 (34)5.2.1 选择润滑油需满足的要求........................................ 错误！未定义书签。
基于SolidWorks的摆动转子压缩机运动仿真
基于SolidWorks的摆动转子压缩机运动仿真王满;潘树林;周盛杰【摘要】根据摆动转子压缩机的结构与工作原理，运用SolidWorks软件建立摆动转子压缩机各零件三维模型及装配模型。
通过SolidWorks Motion插件对摆动转子进行运动仿真，得出摆动转子质心处速度和加速度随时间变化的曲线，为摆动转子压缩机的可靠性分析提供依据。
%According to the structure and working principle of the swing compressor, the 3D model of each part of the swing compres-sor and its assembly model are established by SolidWorks. SolidWorks Motion is used to simulate the movement of the swing piston. The velocity as well as the acceleration of the swing piston’s center of mass is obtained, which provided basis for the reliability anal-ysis of the swing compressor.【期刊名称】《压缩机技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P9-11,33)【关键词】摆动转子压缩机;SolidWorks;运动仿真【作者】王满;潘树林;周盛杰【作者单位】广西大学广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室，广西南宁530004;广西大学广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室，广西南宁530004;广西大学广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室，广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】TH455摆动转子压缩机在20世纪70年代曾一度被采用，由于尺寸较大、加工较为复杂，80年代以后，就很少使用。