為此,本文提出一種全新結(jié)構(gòu)的制冷空調(diào)用壓縮機(jī),即同步回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、密封效果良好、摩擦磨損較低,能有效地克服上述不足。
工作原理
同步回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)完全綜合了滾動活塞壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)和滑片壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn),而克服了它們的不足。與上述壓縮機(jī)比較,滾動活塞壓縮機(jī)的氣缸是靜止的,活塞與氣缸以及滑板與滾動活塞之間存在著很大的相對運(yùn)動,其摩擦磨損大,而同步回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)械氣缸與轉(zhuǎn)子均在運(yùn)動,相對速度極小。而滑片壓縮機(jī)也是氣缸與滑片之間相對速度大,摩擦磨損嚴(yán)重。渦旋壓縮機(jī)雖然運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)排氣連續(xù),但加工復(fù)雜,同步回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)械繼承了它的優(yōu)點(diǎn),但零部件簡單,易于加工。同步回轉(zhuǎn)式制冷空調(diào)壓縮機(jī)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
流動損失小
由圖1可以看出,對于一個工作容積來說,氣體吸入、壓縮和排氣是在轉(zhuǎn)子兩周內(nèi)完成,但吸氣與壓縮過程是在滑板兩側(cè)的工作腔同時進(jìn)行,因此對機(jī)器來說仍然是每轉(zhuǎn)完成一個工作循環(huán)。這樣不僅機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),進(jìn)排氣連續(xù),而且氣體在吸氣和排氣口持續(xù)的時間長,流速低,流動損失大大降低,大約是往復(fù)式壓縮機(jī)的一半。
結(jié)構(gòu)簡單,容積效率高
此結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)依靠旋轉(zhuǎn)的吸氣口直接吸氣,無須加設(shè)吸氣閥,從而大大降低了吸氣過程的流動阻力損失,所以容積效率明顯提高。另外,零部件較少且無易損件,由于轉(zhuǎn)速高,體積就較往復(fù)壓縮機(jī)減小50-60%,重量約減輕60%左右,指示效率比活塞式制冷壓縮機(jī)提高30-40%。
相對運(yùn)動小,摩擦磨損小
旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和氣缸體的表面形狀都為圓柱,二者之間的運(yùn)動為同步,因而相互之間的相對運(yùn)動速度極小,摩擦磨損大大降低,同時工作介質(zhì)的泄漏也相當(dāng)容易解決。
圖2分別給出了在不同半徑比a時,氣缸與轉(zhuǎn)子的相對移動的速度隨轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系。由圖2可以看出, 相對轉(zhuǎn)動的速度大小與驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速w和氣缸的回轉(zhuǎn)半徑大小R成正比, 而半徑比a值也會對相對速度產(chǎn)生很大的影響。 所以,在設(shè)計(jì)同步回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)時為了減少相對轉(zhuǎn)動速度, 應(yīng)盡可能的減少旋轉(zhuǎn)速度w和氣缸半徑R同步回轉(zhuǎn)制冷壓縮機(jī),因?yàn)檗D(zhuǎn)子上的滑板質(zhì)量很小,所以其往復(fù)慣性力可以忽略不計(jì),而其它兩個旋轉(zhuǎn)體均分別繞各自的旋轉(zhuǎn)中心在轉(zhuǎn)動,旋轉(zhuǎn)慣性力從結(jié)構(gòu)上完全得以平衡。因此,振動小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低,特別是它的結(jié)構(gòu)特征能夠承受一定的液擊現(xiàn)象。
易于加工,成本低
同步回轉(zhuǎn)機(jī)械主要零部件的表面幾何形狀為圓柱,因此加工精度很容易保證,便于利用高效率的加工機(jī)床和組織流水線進(jìn)行生產(chǎn),也易于裝配和檢修, 尤其不存在偏心運(yùn)動的曲軸, 可以大大降低成本。
這種同步回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)原理可以應(yīng)用到各種氣體的壓縮機(jī)和流體泵,它的提出和研制將可以有效地解決目前各類氣體壓縮機(jī)、空調(diào)制冷壓縮機(jī)和工業(yè)泵泄漏量大和摩擦磨損嚴(yán)重,效率低的問題。
結(jié)論:本文介紹了一種全新結(jié)構(gòu)的同步回轉(zhuǎn)式制冷空調(diào)用壓縮機(jī),該機(jī)以密封效果良好、摩擦磨損較低以及運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的優(yōu)勢,渴望在制冷空調(diào)領(lǐng)域廣泛使用。文章介紹了同步回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),為同步回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算和進(jìn)一步深入研究奠定了理論基礎(chǔ)。
同步回轉(zhuǎn)制冷壓縮機(jī)是作者剛剛研制的一種新型的、用于制冷和空調(diào)領(lǐng)域中的壓縮機(jī),該壓縮機(jī)的研制已經(jīng)得到了國家自然科學(xué)經(jīng)濟(jì)委員會的資助,估計(jì)不久便會投放市場。
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