涡旋压缩机的创新设计

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创新设计

张凤军朱宝杰聊城职业技术学院聊城中通客车控股股份有限公司２５２０００

自上世纪８０年代以来，涡旋压缩机以其机构紧凑、高效节能、微振低噪以及工作可靠性等特点，在小型制冷及空调领域获得越来越广泛的应用，涡旋压缩机技术在汽车空调中的应用也越来越引起人们的重视，是汽车空调的主要发展方向之一。

涡旋式空调压缩机主要结构有：电磁离合器组合、壳体组合、前盖组合、曲轴组合、动涡旋盘组合、静旋盘组合、偏心套组合等。具有偏心自动调节柔性机构、高温高压保护装置、平衡设置、密封设置等，主要特点｝．密封性好，容积效率高；整机振动小，噪音低；整机零部件少，重量轻体积小；运转平稳，高性能，低功耗。

关键技术：动静盘独特型线设计，防自转机构和柔性机构。对动静盘型线进行了修正，使型线起始阶段的无用容积减少；提高了压缩机压力比；改善了型线起始阶段的切削工作状态的受力特性，提高了压缩机的工作效率。

防自转原理：滚槽直径大于滚珠直径，滚珠不仅绕支架上的滚槽边缘滚动，而且沿动盘上的滚槽边缘滚动，动

盘上的滚槽直径也满足关系式Ｄ＝ｄ＋ｒ涡

旋压缩机工作时，滚珠被卡在动涡盘和

支架上开设的滚槽的边缘之间，所以能

防止动涡盘的自转运动。由防自转原理

可知，滚珠机构不仅可以防止动涡盘的

自转，而且平衡动涡盘上的轴向作用

力。为便于加工和保证精度、寿命，设

计两对定珠圈和止动环，一对安装在动

涡盘上，一对安装在前盖上。

为了保证涡旋压缩机压缩腔的密封，

主轴偏心量ｒ与涡旋体节距Ｐ、壁厚ｔ之间

必须满足ｒ＝Ｐ／２ｔ，问题是保证曲轴偏心

量并不困难，但保证涡旋体的壁厚并非

易事，这取决于机床的精度、刀具精

度、加工工艺及动静涡盘的材质等因

素。如果动盘的壁厚增加量与静盘的壁

厚减少量相当，则涡旋压缩腔的密封仍

是可靠的，但需要在装配前做大量的分

组，以保证ｒ＝Ｐ／２－（ｔ１＋ｔ２）／２这一

径向密封条件，这显然不适合大批量生

产的要求。柔性偏心量调节机构设计：

由偏心套和曲轴结构实现。设计安装在

动盘端面孔内的偏心套其偏心销直径为

１６１一

ｄ，与中心的偏心量为ｒ（即动静盘中心

距离），与曲轴偏心销配合的销孔中心

距为Ｌ；设计曲轴中心孔径为ｄ＋Ｏ．５，曲

轴中心与曲轴偏心销的距离亦为Ｌ。于是

偏心套的偏心销与曲轴中心孔之间构成了

柔性偏心量调节机构。

关键工艺：动静盘加工工艺。因型

线精度很高，一般设备、工艺、工装很

难保证）ｊｎＴ－精度。为此我们经反复研究

验证，采取圆弧、长度展开法生成，确

保了型线内外精度一致；设备采用美国

ＨＡＡＳ四轴连动加工中心，工装采用高精

度夹具一液塑夹具，保证了定位精度，

刀具采用进口螺旋立铣刀，以上条件确

保了加工精度。

涡旋压缩机的研究与开发已受到各界

的广泛重视，其发展极其迅速，变频调

速技术在涡旋空调系统中的应用使其独特

的优点得以充分体现。今后一个时期，

涡旋空气压缩机将逐步向高压和大功率方

向发展，其应用范围将进一步扩大，特

别适合于环保要求高的特定应用场合。

在空调系统中，新的制冷工质对涡旋压

缩机的结构提出新的要求，经过结构改

进，涡旋压缩机将会更加适应此种应用场

合。可以预测，涡旋压缩机的研究和制造

将会在我国有一个较大的飞跃，其前景相

当乐观。

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张凤军，女（１９７２１２一），山东聊城

职业技术学院讲师，山东大学机械工程学

院２００３级高校教师在读硕士．机械制造

及其自动化专业。

朱宝杰。男（１９７３０４一）．山东聊城

中通客车控股股份有限公司工程师．大连

理工大学动力工程硕士。　万方数据

涡旋压缩机的创新设计

作者：张凤军， 朱宝杰

作者单位：聊城职业技术学院聊城中通客车控股股份有限公司,252000刊名：

中国科技信息

英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION

年，卷(期)：2006(11)

本文链接：/Periodical_zgkjxx200611055.aspx