三維滾動(dòng)渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展摘要：渦旋壓縮機(jī)因?yàn)槠涓咝剩驼駝?dòng)的優(yōu)勢(shì)已被廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。為了進(jìn)一步提高渦旋壓縮機(jī)性能，作者發(fā)展了一個(gè)新的三維壓縮機(jī)制（立體滾動(dòng)） ，即通過添加一個(gè)軸向壓縮，到傳統(tǒng)的徑向壓縮。三維壓縮的實(shí)現(xiàn)，使得傳統(tǒng)壓縮機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)的更高效率，更高的可靠性，體積小得以實(shí)現(xiàn)。由于立體滾動(dòng)從滾動(dòng)頂端到端板有步驟，使得三維壓縮效率提高的關(guān)鍵點(diǎn)是要盡量減少氣體在端板出的泄漏。通過氣缸壓力測(cè)量及可視化試驗(yàn)，可獲得端板泄漏特性，得到了最佳間隙范圍。在此基礎(chǔ)上，作者開發(fā)了高效率，體積小，重量輕的立體滾動(dòng)商用空調(diào)壓縮機(jī)。所研發(fā)的三維滾動(dòng)與傳統(tǒng)的壓縮機(jī)相比，壓縮機(jī)體積減小 35%，重量減輕 26%，效率提高 5.5%。關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)，設(shè)計(jì)，制冷，控制，性能，開發(fā)，仿真1 引言從環(huán)境保護(hù)和應(yīng)對(duì)全球變暖的角度出發(fā)，節(jié)約能源的要求越來越緊迫。由于大多數(shù)的制冷和空調(diào)電器是由壓縮機(jī)轉(zhuǎn)化的能源，因此它的效率的提高是節(jié)能不可缺少的。同時(shí)，這些設(shè)備往往在其安裝空間受到限制。因此，每個(gè)組件，包括壓縮機(jī)都應(yīng)小型化，從而提高了安裝的靈活性。今天，渦旋壓縮機(jī)，它具有高效率，低振動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，已為各種電器使用，以滿足對(duì)節(jié)約能源的需求和它的更廣泛的使用。為了進(jìn)一步提高渦旋壓縮機(jī)性能，作者發(fā)展了一個(gè)新的三維壓縮機(jī)制（立體滾動(dòng)） ，即通過添加一個(gè)軸向壓縮，到傳統(tǒng)的徑向壓縮。本文介紹了三維滾動(dòng)的效率改進(jìn)技術(shù)和立體滾動(dòng)商業(yè)空調(diào)壓縮機(jī)的發(fā)展。2 三維結(jié)構(gòu)渦旋2.1 三維滾動(dòng)的立體特征圖 1 三維滾動(dòng)渦旋壓縮機(jī)圖 1 展示了商用立體滾動(dòng)壓縮機(jī)和其立體滾動(dòng)渦旋型線。從圖中看出氣體達(dá)到了壓縮室正從外側(cè)壓縮到內(nèi)側(cè)。壓縮機(jī)的制冷劑是從固定渦旋的中心流出。圖 2 傳統(tǒng)壓縮和三維滾動(dòng)的剖視圖圖 2 從剖視結(jié)構(gòu)揭示了常規(guī)壓縮和立體滾動(dòng)的原理。傳統(tǒng)渦旋齒的高度在整個(gè)壓縮過程為常數(shù)，壓縮制冷劑從外側(cè)到壓縮腔內(nèi)側(cè)數(shù)量不斷變小。對(duì)于立體滾動(dòng)，相反，在頂端和末端通過安裝使得外側(cè)端板比內(nèi)側(cè)端板高。從而使得三維壓縮，即徑向和軸向方向成為可能。三維滾動(dòng)具有以下特點(diǎn)。1) 通過徑向和軸向壓縮得到了更高的壓縮比。2)由于降低了內(nèi)側(cè)齒的重量，渦旋齒的強(qiáng)度得到提高，獲得了高的可靠性，這樣便減輕了一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。3)由于增加了外齒的高度，滾動(dòng)外徑?jīng)]有擴(kuò)展，使得壓縮空間更大，因此三維壓縮的積小，重量更輕。2.2 壓縮機(jī)制和立體滾動(dòng)間隙泄漏在圖 3 中展示了三維滾動(dòng)的壓縮機(jī)制。從滾動(dòng)頂端到端板，三維壓縮是有步驟進(jìn)行的。當(dāng)不符合這些壓縮步驟時(shí)（見圖3（b）到（d）項(xiàng)）切線看，壓縮腔具有相同的壓力因此，在這一過程中沒有泄露。另一方面，當(dāng)符合這一壓縮步驟時(shí)（見圖3（a）到（c）項(xiàng)） ，密封線是由兩個(gè)步驟結(jié)合而來的。圖 3 也顯示了第一步的局部放大圖和在軌道縱向方向滾動(dòng)剖面圖。每?jī)刹降拈g隙（以下簡(jiǎn)稱步間隙） ，大致可分為末端間隙和側(cè)面間隙，氣體從高壓腔到低壓腔的泄露是從這些間隙發(fā)生的。因此，立體滾動(dòng)壓縮效率提高的關(guān)鍵點(diǎn)是通過優(yōu)化步間隙來減少氣體在步間隙的泄露。圖 3 三維滾動(dòng)的壓縮機(jī)制