滚动转子式压缩机资料
滚动转子式制冷压缩机[材料浅析]
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重点资料
1
一.概述
滚动转子式制冷压缩机主要结构示意图
重点资料
2
二.工作过程
工 作 过 程 示 意 图
θ
力工
随作
转容
角积
的 变 化
与 气 体 压
重点资料
3
三.主要结构及特点
结构形式: 1)小型全封闭式压缩机，一般标准制冷量多为3kW以下，广泛 应用于小型冷冻、冷藏与空调装置中。 2)分为卧式和立式两种
重点资料
4
立 式 结 构
重点资料
5
卧式结构
重点资料
6
❖ 优点： ❖ 1)结构简单，体积小，重量轻，同活塞式压缩机比
较，体积可减小40％～50％，重量 也可减轻40 ％～50％； ❖ 2)零部件少，特别是易损件少，同时相对运动部件 之间的摩擦损失少，因而可靠性较高； ❖ 3)仅滑片有较小的往复惯性力，旋转惯性力 可完全 平衡，因此振动小，运转平稳； ❖ 4)没有吸气阀，吸气时间长，余隙容积小，并且直 接吸气，减小了吸气有害过热，所以其效率高。但 其加工及装配精度要求 高。
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❖ 双缸布置 ❖ 提高经济性和可靠性
单缸和双缸的扭矩变化
双缸机
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五.主要结构参数
❖ 主要结构参数有:
1)气缸直径D; 2)气缸的轴向长度L; 3)转子偏心矩e; 4)相对气缸长度μ=L/D
重点资料
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六.输气量调节
❖ 变频调节-分为交流变频调速和直流变频调速
取暖运重点行资特料性
消除措施:
1)提高曲轴的动力平衡;
2)控制曲轴的旋转不均匀度;
3)机壳的优化设计;
4)减少气流压力脉动;
第四章-滚动转子式压缩机
k 等熵指数； n 多 边 压 缩 指 数 。
机械效率ηm
机械效率ηm反映了机械摩擦损失的大小，包括：滑动 轴承摩擦损失、滑片运动摩擦损失、惯性力不平衡产 生的附加损失及机构损失等。 机械效率ηm的大小主要取决于油和氟利昂混合物的 粘性及运动副间的间隙，此量难以定量计算。
通常按经验值选取：
70年代 ：广泛应用于小型空调与制冷装置中，在小容 量范围（如0.3～5kW）内有替代往复式压缩机趋势。
发展趋势
变频调速进行无级能量调节
变频调速具有节能、舒适、启动快速、温控精度高、 且易于实现自动控制等优点。 由于变频调速调节速度范围比较大，对于偏心转子 而言会产生较大的震动和噪声，故实际中常需要消 音减震措施。 常用减振和消声措施：多重膨胀室、排气消声器和 共鸣式排气消声孔；设置平衡块以降低高速时引起 的振动。
双缸滚动转子式压缩机
特点：双缸滚动转子式 压缩机是将两个气缸相 差180度对称布置形成。
如图：双缸滚动转 子式压缩机与单缸 相比，其负荷扭矩 的变化趋于平缓， 故适用于大功率滚 动转子式压缩机。
压缩机的经济性和可靠性的提高
通过电子计算机对压缩机工作过程、各主要部件的结 构特征及噪声和振动进行仿真，从而预测压缩机的 经济性和可靠性，并通过完善这些预测条件，对满 足各种要求的滚动转子式压缩机进行优化设计。
气体 压力P
气体 容积V
3—4水 平线； P＝Ps0
a—b 吸气过 程。 当θ＝ 2π时， 吸气结 束，此 时V达到 最大值 Vmax。
4—5水 平线； P＝Ps0
a—b′
5—6； Ps0↑→ Pdk
b′—c
6—7水平 7—8； 线； Pdk↓→ P＝Pdk Ps0
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
第四章滚动转子式制冷压缩机
x
2rx
sin 2
1
4
1 2
rx2 1
sin1
滑片局部放大
b
矩形面积
弦顶面积
吸气缸横截面积： As As Ax
O’ B
压缩和排气缸横截面积：
α1
x
Ad Ap As
A
气缸工作横截面积： Ap R2 r 2
l2
l1
吸气和压缩容积的变化关系
转子长度
Vs
1 2
R2
2
R2
1
sin
1 4
滚动转子式压缩机的泄漏系数较往复压缩机的小。
5.回流系数
吸气结束
T
O1
o
压缩开始
T O1
o
在 30 ~ 35的范围容积变化较小
h 1
三、压缩过程
对多变压缩过程：
pVn ps0Vn
T
O1
o
压缩开始
ps0 ,V
状态点
压缩结束
O
或排气开始 T O1
p ,V
O
p ,V
压缩过程中的压力—转角关系
PAM—pulse-amplitude modulation (pulse height)
交流变频器结构
空调用变频器多采用: 电压源型脉宽调制方式 特点: 1）保持U / f 约为恒定，使电动机的最大转矩在很宽的 频率范围内保持恒定(频响特性)，即转矩不随转速变化，只随 负荷而变。2）主电路简单，负荷响应好。
Fg 2
1 2
Lb p
ps0 Lbpb
往复惯性力 Fj ma j
p ps0
Fs
1 2
Lb p
ps0
Lbpb
滚动转子压缩机工作原理
滚动转子压缩机工作原理
一、吸气阶段
滚动转子压缩机开始工作时，首先通过吸气口吸入气体。
在吸气过程中，滚动转子压缩机的滚动转子开始旋转，并与气缸壁紧密接触。
此时，气缸壁上的吸气口打开，气体进入气缸内部。
二、压缩阶段
在压缩阶段，滚动转子压缩机开始对气体进行压缩。
随着滚动转子的旋转，气体被逐渐压缩并推向前方。
在压缩过程中，气体的温度和压力逐渐升高。
三、排气阶段
当气体被压缩到一定程度后，滚动转子压缩机的排气口打开，气体通过排气口排出压缩机。
在排气过程中，气体通过排气口排出压缩机时，会带走一部分热量，因此压缩机的温度会有所降低。
综上所述，滚动转子压缩机的工作原理主要分为吸气阶
段、压缩阶段和排气阶段。
在吸气阶段，气体通过吸气口进入气缸内部；在压缩阶段，气体被逐渐压缩并推向前方；在排气阶段，气体通过排气口排出压缩机。
第七章 滚动转子压缩机(13)
另外：滑片的质量和运动位移较小，其产生的往复惯性力又不 另外：滑片的质量和运动位移较小 其产生的往复惯性力又不 大，所以在实际应用中可以不考虑该惯性力。
滑片的惯性力为：
FI v mv a
单缸平衡 双缸平衡
14:43
14:43
Xi'an Jiaotong University
14:43
14:43
可以看出，在φ ＝0、2π附近，Vs、Vc的变化相当平缓。当φ从0°变化 至30°或从330°变化至360°时，Vs、Vc的变化仅1％左右；当φ从0° 变化至60°或从300°变化至360°时，Vs、Vc的变化也不过4％左右。 当取影响吸气回流的角度β及影响余隙容积膨胀角度γ小于35°时， 对吸气回流（β角）、余隙容积（γ角）、吸气封闭容积（α角）、排 气封闭容积（δ角）的影响均不大。
kW 小型全封闭立式 房间空调器、除湿机，功率 2.2 Kw 0.75～4.5Kw kW 双缸滚动活塞 单元空调、家用空调，功率： 375w W 小型全封闭卧式 冰箱，功率： 50～110cc 小型开启式 汽车空调，
14:43
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几何参数
气缸的行程容积： Vtot R 2 r 2 L 理论排气量： 实际排气量：
太大，滑片受力恶劣，偏心轴难以布置 太小，面积利用系数低
滑板厚度： 滑板长度：
14:43 14:43
B (0.6 ~ 1.0)( R r ) lo (5 ~ 10)( R r )
基元容积
R r R
气缸的行程容积：
基元容积内压力变化
基元容积内压力表达式：
0~ （1）
（7） 4 ~ 4
p ps
滚动转子式压缩机
滚动转子式压缩机简介滚动转子式压缩机是一种先进的压缩机技术，在工业和商业领域中得到广泛应用。
它采用滚动方式实现压缩的原理，具有高效率、低噪音、紧凑型和可靠性等特点，被广泛用于空调、制冷设备、压缩空气系统等领域。
工作原理滚动转子式压缩机由两个滚轮（即转子）组成，一个为固定转子，一个为活动转子。
这两个滚轮的齿形互为补形，通过滚动的方式实现气体的压缩。
工作过程中，活动转子通过外部力（如电机）的驱动而转动，同时与固定转子接触，形成密闭的工作腔。
当活动转子转动时，使得工作腔的容积逐渐减小，气体被压缩并排出。
结构与组成部分滚动转子式压缩机主要由以下几个部分组成：1. 固定转子：固定在压缩机壳体上，具有固定的齿形，与活动转子的齿形互为补形。
2. 活动转子：通过电机等外部力驱动转动，具有活动的齿形。
3. 压缩室：由固定转子和活动转子的齿形组成，形成密闭的工作腔。
4. 进气口：将气体引入压缩室。
5. 出气口：将被压缩的气体排出。
优势与应用领域滚动转子式压缩机具有以下的优势： - 高效率：滚动转子式压缩机采用滚动方式实现气体的压缩，其效率较高，能够在较短的时间内完成气体压缩工作。
- 低噪音：由于滚动转子式压缩机采用滚动方式工作，相比于传统的压缩机技术，其噪音较低，适用于需要保持安静环境的场所。
- 紧凑型：滚动转子式压缩机的结构相对较小巧，占据空间较少，方便安装和维护。
- 可靠性：由于滚动转子式压缩机结构简单，工作过程中涉及的运动部件较少，因此具有较高的可靠性和稳定性。
滚动转子式压缩机广泛应用于以下领域： - 空调系统：滚动转子式压缩机可以用于家庭和商业空调系统中的制冷循环，有效提升空调系统的运行效率。
- 制冷设备：滚动转子式压缩机被用于制冷设备中，如冰箱、冷柜等，以提供稳定的制冷效果。
- 压缩空气系统：滚动转子式压缩机能够将空气压缩到较高的压力，用于工业生产过程中的气动设备和工具。
- 汽车空调系统：由于滚动转子式压缩机的高效率和紧凑型结构，被广泛应用于汽车空调系统，提供舒适的车内环境。
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• 4.3 多机并联调节
当需要的制冷量(或制热量)变化范围较大时，采用多 台压缩机并联进行制冷量调节是比较高效、经济的调节 方式，并且可以减少单台压缩机的停机次数，延长了压 缩机的寿命
通过调节开停机台数来调节输气量.
注意： 压缩机间联接管中油和气间的压缩平衡。
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• 4.1 输汽量调节——变频调节
引入变频技术，具有节能、 舒适、启动快速、温控精 度高和易于实现自动化等 优点。 启动时，压缩机高速 运转，快速接近暖房设 定温度，当室内温度趋 于适合温度时，压缩机 低速运转，可减少开停 次数，并使室温变化很 小，达到既节能又舒适 的目的。
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•
（1）交流变频
润滑 ： 依靠吸、排气 压力 差进行 动力连接： 通过联轴器与电动 机的轴直接联接 轴封： 摩擦环式机械密封 装置
5
（2）全封闭压缩机
①卧式结构
供油机构：靠吸油和排油二极管将油从底部吸入， 通过供油管供油。 排气消声器：由辅轴承和薄钢板组成的空腔组成。 主轴承与机壳焊成一体。
6
（2）全封闭压缩机 ②立式结构
回油管
变频电机
滑阀 排气阀 消声器 平衡块
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（2）双缸滚动转子式压缩机 特点：双转子 使负荷扭矩的 变化平缓，减 振，适用于大 功率。 气缸和电机热 套在机壳上。
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主要热力性能参数
为了研究方便，假设： ①滑片只做上下往复运动； ②不计滑片的厚度，与转子的接触点始终在 坐标轴上移动； ③不计排气阀下面排求较高 （6）密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大
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• 3.1 滚动转子式压缩机发展趋势
（1）变频压缩机
特点：变频调速进行无级能
量调节 频率调节范围为30~120Hz， 转速在1600~6200rpm. 采取一些减振和削声措施。 多重膨胀室、排气消声器和 共鸣式排气消声孔。 消声孔 平衡块降低高速时引起的振 动。
• 1.1 滚动转子式压缩机的工作原理
转子的主轴在原动机拖动下旋 转时，偏心转子紧贴着汽缸内壁面 回转，造成月牙状空间容积周期性 的变化，完成吸排气和压缩过程。
1
• 1.2 工作过程
a.压缩过程开始
b.压缩过程结束， 排气过程开始
理论最大吸入容积
c.排汽过程结束
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• 2.1 压缩机的结构
（1）开启式压缩机
温度传感器
被控温度
微机部分 (系统控制)
遥控器
数字信号 控制部分 (波型) 逆变器部分 (直流变交流)
电源 （50/60Hz)
整流器部分 (交流变直流)
电动机
M
~
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交流变频电压波形
空调用变频器多采用：电压源型脉宽调制方式 特点：①保持U / f 近似恒定，使电动机的最大转矩在很宽的 频率范围内保持恒定，即转矩不随转速变化，只随负荷而变。 ②主电路简单，负荷响应好。 频率调节范围：30~120Hz，转速：1600~6200rpm
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（2）直流变频
周期性开闭开关
常数
K
Ia
U Ua
调节原理： 调整直流电机电枢的 电压来改变电机转速。
电机
续流二极管
将50Hz或60Hz固定频率的交流电转变成直流 电，对直流电动机进行调速，省却了交流变频 器又将直流变成交流的麻烦。
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• 4.2 旁通调节
调节压缩机输气量， 以达到调节负荷的目 的。
7
储液器的作用：气液分离、
储存制冷剂和润滑油、缓冲吸气 压力脉动 电机冷却：机壳内充满高压 气体，吸气直接进入压缩机，减 少了吸气过热，排气温度不高， 冷却电机
离心泵油。 气缸与机壳焊接在一起。
• 2.1 滚动转子式压缩机的特点
（1）零部件少，结构简单
（2）易损零件少，运行可靠
（3）没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高 （4）在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量轻、