渦旋壓縮機(jī)隔振與降噪方法的研究設(shè)計(jì)
渦旋壓縮機(jī)隔振與降噪方法的研究設(shè)計(jì),渦旋,壓縮機(jī),方法,法子,研究,鉆研,設(shè)計(jì)
本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
論 文 題 目：渦旋壓縮機(jī)隔振與降噪方法的研究學(xué) 院： 專 業(yè) 、班 級： 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱）：
年 12 月 29 日 填
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求
開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題；
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過；
3. 開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開題報(bào)告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打印）。
9
一、選題依據(jù)1、研究領(lǐng)域
機(jī)械設(shè)計(jì) 聲學(xué)研究
2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
理論意義：渦旋壓縮憑借著本身結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、易損件少、可靠性高的的諸多優(yōu)點(diǎn)成為了當(dāng)今世界最節(jié)能的壓縮機(jī)。而在現(xiàn)今愈來愈講究高效節(jié)能的大環(huán)境下，高性能的渦旋壓縮機(jī)也更加被廠家所追求。渦旋壓縮機(jī)在完成既定功能時(shí)， 必定產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲而造成額外的輸入，為提高渦旋壓縮機(jī)的工作效率，必須深入的了解并有效地改善渦旋壓縮機(jī)的隔振和噪聲，為開發(fā)高性能的渦旋壓縮機(jī)開辟新的途徑。渦旋壓縮機(jī)被譽(yù)為空調(diào)的心臟部件，一個(gè)低噪音的壓縮機(jī)無疑會(huì)讓一臺空調(diào)的使命壽命，能效比，降噪各方面有更加好的體現(xiàn)。渦旋壓縮機(jī)的改良不應(yīng)該局限于冰箱空調(diào)等方面，應(yīng)該擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，向大功率、大氣量的方向發(fā)展。
應(yīng)用價(jià)值：如今因?yàn)槿蜃兣由峡照{(diào)的實(shí)用量快速增長，優(yōu)質(zhì)性能的渦旋壓縮機(jī)不僅能夠提高空調(diào)的性能，更加能夠提高我們的生活品質(zhì)，改善我們的生活環(huán)境。隔振和降噪的研究帶給我們的不僅是理論上的概念，在日漸發(fā)展的科技下，也相信超級低噪的渦旋壓縮機(jī)會(huì)給我們帶來巨大的變化。而這次的研究也讓我們能夠充分的利用自身所學(xué)的知識和技能，增強(qiáng)了我們解決實(shí)際問題的能力
3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢
渦輪壓縮機(jī)最早于 1905 年由法國工程師 Leon Creux 但是由于生產(chǎn)水平的局限性，80 年代初才開始批量生產(chǎn)。1973 年美國 ADL．公司首次提出了渦旋氮?dú)鈮嚎s機(jī)的研究報(bào)告，并證明了渦旋壓縮機(jī)所具有其他壓縮機(jī)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，從而渦旋壓縮機(jī)的大規(guī)模的工程開發(fā)和研制走上了迅速發(fā)展的道路。 1982 年，日本三電公司拉開了汽車空調(diào)渦旋式壓縮機(jī)批量生產(chǎn)的序幕，其后日立公司、三菱電氣、大金、松下、美國的考普蘭和特靈也開始了渦旋壓縮機(jī)的批量生產(chǎn)。
日立公司于1983年制造出了第一臺商用空調(diào)渦旋壓縮機(jī)，憑借著其先進(jìn)的技術(shù)和可靠性，日立公司自主研發(fā)的帶內(nèi)部油分離器的高壓腔渦旋式壓縮機(jī)也標(biāo)志著空調(diào)用壓縮機(jī)的新一代革新。日美一向是科研發(fā)展較快的國家，美國谷輪公司的最為出名的TWO STEP渦旋式變?nèi)輭嚎s機(jī)是目前全球最佳的變?nèi)菁夹g(shù)方案。眾所周知，東芝是空調(diào)變頻技術(shù)的開創(chuàng)者，而東芝的壓縮機(jī)以其高可靠性，低噪音和實(shí)用壽命長而聞名于壓縮機(jī)界?，F(xiàn)如今的渦旋壓縮機(jī)依舊存在諸多的缺點(diǎn)，比如漩渦型設(shè)計(jì)工作計(jì)算量十分巨大，加工更加復(fù)雜，而且由于密封件，在隔離高壓與低壓關(guān)鍵部件之間的接觸面積很小并且又處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，必然存在著零部件之間很大的摩擦和磨損，這不僅影響了渦旋壓縮機(jī)的使命壽命，也產(chǎn)生了大量的噪音，所以通常它只適用于很低壓縮比的工況下工作，也局限了渦旋壓縮機(jī)在低圧縮比空調(diào)工況以外的其他范圍的推廣。這
無疑是一個(gè)巨大的行業(yè)損失。
但是隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，渦旋壓縮機(jī)減振降噪的研究日益加快，眾多行業(yè)研究者正試圖在型線、密封、設(shè)計(jì)、參數(shù)、設(shè)計(jì)方法以及大規(guī)格化等幾方面做出改革和突破，如在虛擬樣機(jī)技術(shù)等。首先應(yīng)使命編程軟件進(jìn)行渦旋壓縮機(jī)的基本參數(shù)計(jì)算，然后通過三維工程設(shè)計(jì)軟件Por/Egnineer建立各零部件的實(shí)體模型，根據(jù)渦旋壓縮機(jī)樣機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在虛擬環(huán)境中確定零部件的空間位置，進(jìn)行樣機(jī)的裝配，在ADAMS環(huán)境中建立運(yùn)動(dòng)學(xué)，通過整機(jī)運(yùn)動(dòng)的仿真，進(jìn)一步分析壓縮機(jī)的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)。對渦旋壓縮機(jī)的優(yōu)化改革，減振降噪齊了巨大的作用。
在改革壓縮機(jī)研究過程中，如何高效準(zhǔn)確的測量渦旋壓縮機(jī)的噪音來源、大小以及分布也是重中之重。渦旋壓縮機(jī)噪聲主要包括機(jī)械噪聲、電磁噪聲、空氣噪聲及液體噪聲等。目前的壓縮機(jī)噪聲測量多數(shù)是位于消聲室的抽驗(yàn)，這種嚴(yán)苛的測量環(huán)境并不利于大規(guī)模的推廣，也不利于壓縮機(jī)的質(zhì)量檢測。很多行業(yè)研究者利用振動(dòng)與噪音之間的相關(guān)關(guān)系，通過對渦旋壓縮機(jī)的振動(dòng)檢測來達(dá)到這個(gè)目的。例如，表面速度法測量噪聲，是通過建立渦旋壓縮機(jī)表面的振動(dòng)速度，聲功率以及聲輻射效率之間的關(guān)系，從而獲得相關(guān)的噪音物理量。聲輻射ODS測試方法，在工作振型ODS的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，從而獲得渦旋壓縮機(jī)聲輻射工作頻譜圖，了解噪音的分布。
隨著時(shí)代的發(fā)展，渦旋壓縮機(jī)已經(jīng)不能局限于空調(diào)，冰箱等方面，在從業(yè)研究者的改革創(chuàng)新下，低噪高效的渦旋壓縮機(jī)會(huì)適用于更廣的范圍。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題
針對渦旋壓縮機(jī)工作中產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的特征，制定相應(yīng)的隔振和降噪方法，對其進(jìn)行治理， 使其振動(dòng)和噪聲相對于原有狀態(tài)有所下降。其中主要包括工作中振動(dòng)和噪聲信號的測試、分析， 以及方案的制定和實(shí)施等。
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）
1、渦旋壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)分析、明晰其工作原理。
2、分析振動(dòng)噪聲產(chǎn)生的原因，及其對整體振動(dòng)噪聲影響的大小。
3、探討渦旋壓縮機(jī)隔振方法，例如二級隔振降噪系統(tǒng)，改善曲軸動(dòng)平衡，壓簧隔振系統(tǒng)等。
4、探討渦旋壓縮機(jī)降噪方法，例如采用壓縮機(jī)消音器，吸聲材料，隔音裝置。
5、渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化，安裝時(shí)采用不同的安裝方式，外部安裝減震器，減少振幅。
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
（1） 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)研究，分析產(chǎn)生噪聲的原因，給出減振降噪的方法及其安裝后的隔振技術(shù)研究
（2） 完成相關(guān)外文文獻(xiàn)的翻譯
（3） 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
（1） 了解渦旋壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和振動(dòng)源和噪聲源。
（2） 渦旋壓縮機(jī)的隔振可用二級無源隔振降噪系統(tǒng)，壓縮機(jī)壓簧隔振系統(tǒng)等。渦旋壓縮機(jī)的排氣口是振動(dòng)高壓區(qū)，噪聲較大，可利用消聲器原理改變高壓腔的結(jié)構(gòu)， 達(dá)到減振效果。
（3） 為減小氣動(dòng)噪聲，可在壓縮機(jī)的管道系統(tǒng)的合適位置設(shè)置緩沖器、聲學(xué)濾波器等裝置。例如在吸排氣位置安裝緩沖消音腔，采用復(fù)合消聲器甚至有源消聲器。依據(jù)多體共振現(xiàn)象，使用直接吸氣是相對較好的降噪方式。
（4） 在壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)安裝上，使用固有頻率較低的彈簧，加大壓縮機(jī)機(jī)腳的剛度等。
（5） 總結(jié)各個(gè)隔振降噪的方法，選出最優(yōu)方案。2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1 周：制定適合自身?xiàng)l件的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，學(xué)習(xí)怎樣查閱文獻(xiàn)，總結(jié)文獻(xiàn)。
第 2 周：查閱資料、分析總結(jié)文獻(xiàn)，明確工作任務(wù)。
第 3 周：撰寫開題報(bào)告，并將初稿交付老師審閱。
第 4 周：開題報(bào)告定稿，并進(jìn)行開題報(bào)告答辯。
第 5 周：研究探索渦旋壓縮結(jié)構(gòu)及工作原理；
第 6 周：研究探索渦旋壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲產(chǎn)生的主要機(jī)理；
第 7 周：分析渦旋壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲特性；
第 8 周：研究渦旋壓縮機(jī)減振方法；
第 9 周：研究渦旋壓縮機(jī)降噪方法；
第 10 周：研究渦旋壓縮機(jī)隔振方法；
第 11 周：探討渦旋壓縮機(jī)減振降噪的最優(yōu)方法；
第 12 周：結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例，對渦旋壓縮機(jī)隔振與降噪進(jìn)行分析。
第 13 周：完成論文初稿，并查重。
第 14 周：翻譯英文文獻(xiàn)，提升外文水平，撰寫外文摘要。
第 15 周：修正論文，裝訂歸檔。第 16 周：撰寫 PPT，答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 王珍,趙之海,楊春立,馬孝江. 渦旋壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲特性的應(yīng)用研究[J]. 壓縮機(jī)技術(shù),2005,05:20-22.
[2] 李燦杰. 基于振動(dòng)信號的渦旋壓縮機(jī)噪聲檢測系統(tǒng)研究[D].大連理工大學(xué),2010.
[3] 王珍. 基于振動(dòng)信號的渦旋壓縮機(jī)噪聲測量方法的研究[J]. 壓縮機(jī)技術(shù),2008,04:4-6.
[4] 李澤宇. 變頻渦旋壓縮機(jī)振動(dòng)信號分析[D].蘭州理工大學(xué),2012.
[5] 余洋. 渦旋壓縮機(jī)動(dòng)力特性及仿真模擬研究[D].蘭州理工大學(xué),2014. [6]吳泳龍,王珍,趙之海. 渦旋壓縮機(jī)聲輻射 ODS 分析及應(yīng)用[J]. 壓縮機(jī)技術(shù),2014,02:24-27.
[7] 王悅,陳長征,趙新光,劉心紅. 渦旋壓縮機(jī)二級隔振降噪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 噪聲與振動(dòng)控制,2011,06:196-198.
[8] 王悅. 大型空調(diào)機(jī)組隔振降噪技術(shù)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[D].沈陽工業(yè)大學(xué),2012. [9]范少穩(wěn),沈慧,謝利昌. 渦旋壓縮機(jī)異響聲分析與機(jī)理研究[J]. 家電科技,2016,03:65-67.
[10]張波. 渦旋壓縮機(jī)實(shí)體建模與傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[D].東北大學(xué),2006. [11]楊猛,徐新喜,白松,劉孝輝,譚樹林. 渦旋壓縮機(jī)模態(tài)試驗(yàn)與有限元分析[J]. 噪聲與振動(dòng)控制,2013,06:15-17+39.
[12] 嚴(yán)天宏,梁嘉麟,李青. 壓縮機(jī)的現(xiàn)狀、發(fā)展及新型技術(shù)展望[J]. 壓縮機(jī)技術(shù),2011,01:52-58.
[13] 王訓(xùn)杰. 渦旋壓縮機(jī)虛擬設(shè)計(jì)與研究[D].蘭州理工大學(xué),2004.
[14] Rechi Precision. Noise reduction of scroll compressor by improving radial compliance mechanism [C].Proceedings of the 3～(rd) International Compressor Technique Conference,2001.
[15] Seiichirou Suzuki.Noise control of domestic facilities [J].Int.J.Japan Soc.Prec.Eng, 1998,32( 3): 166～170
[16] Caillit. A Compressor Model for Scroll Compressors. Proceedings Purdue Compressor Conference,1998.
附：文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
渦旋壓縮機(jī)原理在 1886 年意大利的專利文獻(xiàn)被提及,1905 年法國工程師 Creux 正式提出渦旋式壓縮機(jī)原理及結(jié)構(gòu)。渦旋式壓縮機(jī)是一種新型的容積式壓縮機(jī),但由于沒有數(shù)控加工技術(shù)和缺乏對軸向力平衡問題的妥善解決方法,因而長期未能完成其實(shí)用化。進(jìn)入 70 年代,美國 A.D.L 公司進(jìn)行了突破性的研究,解決了渦旋盤端部磨損補(bǔ)償?shù)拿芊饧夹g(shù)。并在此基礎(chǔ)上與瑞士合作開發(fā)了多種工質(zhì)的渦旋式壓縮機(jī)樣機(jī)。但是渦旋式壓縮機(jī)的真正規(guī)模生產(chǎn)始于日本。1981 年日本三電(SANDEN)公司開始生產(chǎn)用于汽車空調(diào)的渦旋式壓縮機(jī),1983 年日立公司開始生產(chǎn) 2~SPH 用于房間空調(diào)的渦旋式壓縮機(jī)。此外,在美國,自 Copeland 于 1987 年建立渦旋式壓縮機(jī)生產(chǎn)線推出其產(chǎn)品后Carrier、Trane、Tecumseh 等公司也分別設(shè)廠生產(chǎn)高質(zhì)量的渦旋式壓縮機(jī)。我國有關(guān)渦旋壓縮機(jī)方面的研究和生產(chǎn)起步較晚，20 世紀(jì) 80 年代后期才開始相關(guān)的研究工作。但隨著國內(nèi)科研水平的上升，由最早的西安交通大學(xué)、蘭州理工大學(xué)，到后來清華大學(xué)、重慶大學(xué)、東北大學(xué)等高校的研究，我國現(xiàn)已成功研制出多種渦旋壓縮機(jī)的樣機(jī)
-汽車空調(diào)渦旋壓縮機(jī)、渦旋空氣壓縮機(jī)、天然氣渦旋壓縮機(jī)和無油潤滑渦旋壓縮機(jī)等，取得了頗為豐富的成果。但是國內(nèi)的渦旋壓縮機(jī)生產(chǎn)目前仍以合資為主，最早是1995 年廣州萬壓縮機(jī)股份有限公司引進(jìn)本立公司的空調(diào)壓縮機(jī)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)
工藝，并于 1996 年正式生產(chǎn)渦旋壓縮機(jī)。大連三洋壓縮機(jī)有限公司于 1995 年成立， 是由大連冰山集團(tuán)有限公司、日本三洋電機(jī)株式會(huì)社和日本雙日株式會(huì)社共同出資設(shè)立的合資企業(yè)，主要生產(chǎn)商用制冷半封閉壓縮機(jī)和商用空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)。西安大金慶安壓縮機(jī)有限公司是日本大金工業(yè)株式會(huì)社與慶安集團(tuán)有限公司共同出資設(shè)立的 生產(chǎn)和銷售空調(diào)用壓縮機(jī)的合資企業(yè)。廣東美芝制冷設(shè)備有限公司于 2010 年 12 月 21 日在合肥基地舉行了“禍旋壓縮機(jī)下線”儀式，成為國內(nèi)首家擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的渦旋壓縮機(jī)企業(yè)。
渦旋壓縮機(jī)主要由靜渦旋盤、動(dòng)渦旋盤、防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、曲軸、帶輪、主、副平衡鐵及殼體等零部件組成。在動(dòng)、靜渦旋盤偏心一定距離相對旋轉(zhuǎn) 180°對插在一起安置后，動(dòng)渦旋盤在曲軸的驅(qū)動(dòng)和防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的約束下，相對靜渦旋盤作公轉(zhuǎn)平動(dòng)，這樣兩個(gè)渦旋盤上的渦旋齒之間實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)嚙合，形成了多組月牙形封閉的工作腔容積。隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，所形成的多個(gè)嚙合點(diǎn)沿著渦旋齒齒壁由外向內(nèi)連續(xù)移動(dòng)，所形成的多組月牙形工作腔容積逐漸由大變小，從而實(shí)現(xiàn)封閉工作腔容積的周期性變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了氣體的吸入、壓縮和排出。為了平衡軸系旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的慣性力及慣性力矩， 在曲軸兩端設(shè)置主、副平衡鐵，以保證渦旋壓縮機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
渦旋壓縮機(jī)是借助容積的變化來實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的流體機(jī)械，這點(diǎn)和往復(fù)式壓縮機(jī)相同；但是主要零件動(dòng)渦盤是在偏心軸的直接驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)有余回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)相似。但是渦旋壓縮機(jī)的壓縮腔由于上述兩種壓縮機(jī)不用，渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展前景遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于上述壓縮機(jī)，正是由于其有顯著的優(yōu)點(diǎn)：（1）多個(gè)壓縮腔同時(shí)工作，相鄰壓縮腔之間的氣壓差小，氣體泄漏量少，高級效率很高。（2）驅(qū)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)的偏心軸可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，渦旋壓縮機(jī)的體積小，重量輕，與同容量的旺夫壓縮機(jī)相比，體積減少 40%， 重量降低 25%，但平均功率提高了 1.3 倍以上。（3）渦旋壓縮機(jī)的吸排氣過程幾乎連續(xù)進(jìn)行，壓縮過程連續(xù)且平穩(wěn)，噪音降低 5 到 10DB，整機(jī)的振動(dòng)小、可靠性提高。（4）
不用設(shè)置吸、排氣閥，渦旋壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定可靠，十分適用于變轉(zhuǎn)速和變頻調(diào)速技術(shù)。但是渦旋式壓縮機(jī)也存在顯著缺點(diǎn)：漩渦型線設(shè)計(jì)工作計(jì)算量大,加工復(fù)雜,由其關(guān)鍵部件之間的密封困難(壓差偏高時(shí)易明顯漏氣)。因?yàn)楦綦x高壓與低壓關(guān)鍵部件之間的接觸面積很小并且又是在高速狀態(tài)下相對運(yùn)行的,存在著部件之間很大的摩擦與磨損,這是影響該機(jī)型壽命的主要原因；盡管該渦旋式壓縮機(jī)機(jī)型是無余隙的,但是由于隨著其工作壓縮比的增加而漏氣量也必然會(huì)隨著增加的緣故,難于實(shí)現(xiàn)它應(yīng)該具有的高壓縮比工況,通常它只能夠適用于在很低壓縮比的工況下工作,尤其更適合在大型空調(diào)系統(tǒng)中作。因此,由于渦旋式壓縮機(jī)的一些技術(shù)局限問題使得它在低壓縮比空調(diào)工況以外難以大范圍推廣。
由渦旋壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理可知，它在工作時(shí)，一般是主軸與動(dòng)渦盤相連接，通過電機(jī)主軸帶動(dòng)動(dòng)渦盤旋轉(zhuǎn)，靜渦盤與壓縮機(jī)殼體相固定，由于渦旋壓縮機(jī)主軸承上有一個(gè)滾柱軸承，并且在曲軸與運(yùn)動(dòng)渦旋盤連接部位曲柄銷上的滑動(dòng)軸承，當(dāng)機(jī)械發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主軸以一定的速度并在一定載荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，對軸承和壓縮機(jī)外殼組成的振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生激勵(lì)，使該系統(tǒng)振動(dòng)，再加上軸承和動(dòng)渦盤本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工裝配誤差及運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障等內(nèi)部因素，以及旋轉(zhuǎn)組件有關(guān)聯(lián)的零件振動(dòng)和電機(jī)的徑向磁拉力、排氣壓力振動(dòng)等均被認(rèn)為是產(chǎn)生壓縮機(jī)振動(dòng)的激勵(lì)力，結(jié)合這些因素產(chǎn)生綜合振動(dòng)。例如：機(jī)械振動(dòng)是當(dāng)壓縮機(jī)工作時(shí)，各個(gè)零部件工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不可避免的產(chǎn)生；軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾體在不同位置所受的力的大小不同，和承載的滾動(dòng)體的數(shù)量不同，這些軸承本身的架構(gòu)特點(diǎn)造成了承載剛度的變化，引起的軸承振動(dòng)；動(dòng)渦盤旋轉(zhuǎn)時(shí)與靜渦盤之間互相擠壓與摩擦必然產(chǎn)生振動(dòng)，而這種振動(dòng)一般為有規(guī)律的正弦波；在壓縮機(jī)工作過程中，防自轉(zhuǎn)滑環(huán)在機(jī)架和動(dòng)盤上分別沿垂直方向上與鍵槽滑動(dòng)配合，在滑動(dòng)過程中產(chǎn)生振動(dòng)；曲軸與各驅(qū)動(dòng)面間的存在的摩擦振動(dòng)。
渦旋壓縮機(jī)的噪音來源很多，例如機(jī)械噪聲由不平衡、滑動(dòng)摩擦及機(jī)械碰撞引起, 并通過軸、軸承、殼體向空間傳播;電磁噪聲由磁場磁通波及電磁不平衡引起, 并通過定子、殼體向空間傳播;空氣噪聲由氣流脈動(dòng)、氣體的隙泄漏引起, 并通過空氣、殼體向空間傳播;液體噪聲由制冷劑、潤滑油射流和氣穴引起, 并通過液體、殼體向空間傳播。由于渦旋壓縮機(jī)為全封閉整體, 實(shí)測空間噪聲主要由殼體振動(dòng)產(chǎn)生聲輻射引起。因此，我們需要對壓縮機(jī)進(jìn)行整體的綜合分析，從而正確識別主要振源和噪源。國內(nèi)外的研究人員進(jìn)行了大量的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)開發(fā)了針對壓縮機(jī)的狀態(tài)檢測系統(tǒng)， 一開始德國的 Johann Lenz 設(shè)計(jì)了一種檢測系統(tǒng)，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，連接壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家和實(shí)用廠家的通訊連接，方便了對壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲的監(jiān)測和診斷。美國的研究者對壓縮機(jī)的減振降噪進(jìn)行了研究；美國的 Soedel 確定了壓縮機(jī)的主要噪聲，分析并改進(jìn)壓縮機(jī)閥片的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)的實(shí)質(zhì)性降噪；TaKao 分析了頻譜 圖，發(fā)現(xiàn)了 500Hz 處的噪聲源，通過邊界元法對壓縮機(jī)的改進(jìn)，降噪效果十分明顯。
相對于國外的研究，國內(nèi)的的研究水準(zhǔn)仍存在較大差距。舒歌群等人對冰箱壓縮機(jī)進(jìn)行了研究,分析了壓縮機(jī)噪聲源的組成部分和分布。大連大學(xué)王珍分析了利用結(jié)構(gòu)聲測量的表面速度法進(jìn)行噪聲測量的缺點(diǎn)和存在的問題(1)渦旋壓縮機(jī)的噪聲為寬頻帶聲音，噪聲的組成有各個(gè)頻率部分，不能簡單的利用一個(gè)聲輻射效率作為計(jì)算依據(jù)。（2）渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)聲輻射焦慮與模態(tài)輻射效率之間有著密切的聯(lián)系，在低頻范圍內(nèi) ，會(huì)造成較大的測量誤差。（3）表面速度法中速度的測量由振動(dòng)速度傳感器完成，但是振動(dòng)速度傳感器的頻率范圍多為中低級，用于噪聲測量時(shí)，會(huì)造成高頻噪聲的信號失真甚至丟失。（4）表面速度法的建立過于理想化，外界噪聲的影響會(huì)讓測量產(chǎn)生很大誤差。因此，研究者利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接建立起渦旋壓縮機(jī)表面振動(dòng)加速度與近聲場噪聲之間的非線性映射關(guān)系，希望能解決以上的問題，并獲取更加準(zhǔn)確的噪
聲測量值。王珍等人也利用自行研制的數(shù)據(jù)采集儀，對渦旋壓縮機(jī)的振動(dòng)和噪聲進(jìn)行了雙通道的同時(shí)采樣分析，獲得了振動(dòng)和噪聲分布的區(qū)域，并在此理論下提出了減振降噪的措施。（1）改善曲軸動(dòng)平衡可有效降低動(dòng)平衡對振動(dòng)、噪聲的影響。（2）改進(jìn)渦旋壓縮機(jī)的主要零件材料和結(jié)構(gòu)，使零部件的各階段固有頻率避開壓縮機(jī)的高頻 區(qū)。（3）排氣口德高壓區(qū)振動(dòng)和噪聲較大，改進(jìn)高壓腔的結(jié)構(gòu)，有明顯的減振效果。
（4） 改進(jìn)殼體與上、下蓋的裝配方式，加強(qiáng)連接強(qiáng)度，可有效減少振動(dòng)以及聲輻射
（5） 改變安裝方式，嘗試臥式并在減振措施下安裝。沈陽工業(yè)大學(xué)的王悅利用大型空調(diào)機(jī)組進(jìn)行了壓縮機(jī)的隔振降噪技術(shù)的開發(fā)研究，設(shè)計(jì)了并實(shí)現(xiàn)了渦旋壓縮機(jī)二級隔振降噪系統(tǒng)。孫定勇重點(diǎn)研究了如何降低冰箱內(nèi)渦旋壓縮機(jī)的氣動(dòng)噪聲，通過安裝緩沖消音腔，優(yōu)化消聲器等方法有效的降低了氣動(dòng)噪聲。
渦旋壓縮機(jī)的減振降噪依舊是國內(nèi)外工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的一大難題，如何有效地分析確定壓縮機(jī)的振動(dòng)來源，如何把理論研究的成果科學(xué)合理的投入到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中去，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)越來越完善，現(xiàn)在的研究分析更傾向于渦旋壓縮機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)，相對于傳統(tǒng)的研究方向而言，提高了資源利用率和靈活性，降低了生產(chǎn)成本，更加使用與現(xiàn)代化的發(fā)展研究。
收藏