目前應(yīng)用于制冷系統(tǒng)上的多為噴油式螺桿壓縮機,且大都采用單級開啟式結(jié)構(gòu)形式。有些小型氟利昂螺桿壓縮機采用半封閉式或全封閉式的結(jié)構(gòu)。螺桿壓縮機的結(jié)構(gòu)如上面動畫所示。它的主要組成部分是轉(zhuǎn)子,機體,軸承,軸封,平衡活塞及能量調(diào)節(jié)裝置等。
(1)機殼
由機體,吸氣端座和排氣端座組成,是壓縮機的主要組成部分。機體2是連接各零部件的中心部件,它為各零部件提供正確的裝配位置,保證陰,陽轉(zhuǎn)子3和7在氣缸內(nèi)嚙合,可靠地進行工作。其端面形狀為∞形,這與兩個嚙合轉(zhuǎn)子的外圓柱面相適應(yīng),使轉(zhuǎn)子地裝入機體內(nèi)。在機體內(nèi)壁面設(shè)有符合轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角要求的徑向吸氣孔口9,保證轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)中順利實現(xiàn)吸氣過程。供調(diào)節(jié)能量用的卸載活塞10和卸載滑閥12,可根據(jù)實際需要實現(xiàn)輸氣量調(diào)節(jié)。機體上還鉆有回油孔,以便及時把潤滑軸承,軸封和平衡活塞流出的油,以及二次油分離器和能量調(diào)節(jié)機構(gòu)的回油等輸送回氣缸,隨排氣帶走或停機后放掉。吸,排氣端座是位于機體前后兩端的密封連接件,它除作機體的端面密封外,更重要的是提供了陰,陽轉(zhuǎn)子和支承轉(zhuǎn)子的軸承裝配位置;軸向的吸,排氣孔口9和13以及壓縮機與管道系統(tǒng)的連接安裝位置。它也是壓縮機氣體輸入和輸出的重要通道。另外,吸氣端座還容納和支承著移動能量調(diào)節(jié)機構(gòu)的卸荷油缸,平衡轉(zhuǎn)子軸向力的平衡活塞和油缸,油腔,內(nèi)油道及回油孔等;排氣端座容納和支承著軸封,滑閥位移腔,油腔,內(nèi)油道及回油孔等。吸,排氣端座的端面為平面,與轉(zhuǎn)子的端面貼合形成端面密封,而與機體端平面的密封采用密封膠或O形環(huán)來達到的,連接用螺釘來實現(xiàn)。由于機體有內(nèi)部噴油,可直接降低缸體內(nèi)部溫度,所以無需冷卻水夾套,而是在機殼外設(shè)肋,既加強機殼強度,也附有散熱作用。機殼常用灰鑄鐵如HT200等鑄成。
(2)轉(zhuǎn)子
它是實現(xiàn)變?nèi)菔綁嚎s的主要部件,由陰,陽轉(zhuǎn)子3和7組成,材料常用球墨鑄鐵如QT600-3。轉(zhuǎn)子齒形是用高精度的專用機床,專用刀具加工而成,是壓縮機的關(guān)鍵零件之一。轉(zhuǎn)子型線常為單邊非對稱擺線--圓弧型線,陽轉(zhuǎn)子4個齒,陰轉(zhuǎn)子6個齒,以使兩轉(zhuǎn)子的抗彎強度大致相等。一般陽轉(zhuǎn)子與電動機聯(lián)接為主動轉(zhuǎn)子,傳遞轉(zhuǎn)矩,同時,通過嚙合關(guān)系帶動陰轉(zhuǎn)子(從動轉(zhuǎn)子)旋轉(zhuǎn)。兩轉(zhuǎn)子的徑向負荷由兩對主軸承承擔,陰轉(zhuǎn)子的軸向負荷由一對角接觸球軸承承擔,陽轉(zhuǎn)子的軸向負荷較大,由一對角接觸球軸承和平衡活塞共同承擔。
(3)軸承
軸承是支承陰,陽轉(zhuǎn)子,并保證轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的零件。完成上述功能的這種軸承叫主軸承,其結(jié)構(gòu)型式一般為滑動軸承。其次,轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)并壓縮氣體時,會產(chǎn)生一種軸向推力,為了克服這種軸向力,還必須有推力軸承(滾動軸承)。這種軸承叫副軸承,它除克服轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的軸向力之外,還可以承受部分徑向力。所以,主,副軸承在螺桿式壓縮機中必不可少,它們使轉(zhuǎn)子始終處在正常工作位置。主軸承是經(jīng)精密加工的鋼背耐磨合金制成,有進油孔,油槽及泄油槽。正確地安裝在吸,排氣端座內(nèi),并用柱銷固定位置。副軸承裝在排氣側(cè),在陰,陽轉(zhuǎn)子上各裝兩只。為了保持轉(zhuǎn)子的排氣端面與排氣端座之間有必要的間隙;在副軸承的一側(cè)裝有調(diào)整塊。
(4)平衡活塞
平衡活塞位于陽轉(zhuǎn)子吸氣端的主軸頸尾部,用來減輕由于排氣側(cè)與吸氣側(cè)之間的壓力差,引起對主軸承端面的負荷,減輕副軸承所承受的軸向力。采用平衡活塞來平衡軸向力,可大大減小推力軸承的負荷和幾何尺寸,節(jié)省金屬消耗量。它是利用高壓油注入活塞頂部的油腔內(nèi),產(chǎn)生與軸向力相反的壓力,使軸向力得以平衡。
(5)軸封
采用摩擦環(huán)式機械密封結(jié)構(gòu),采用標準產(chǎn)品裝在主動轉(zhuǎn)子靠聯(lián)軸器的伸出端上,它是由隨軸轉(zhuǎn)動的動環(huán)與裝在軸封蓋上的靜環(huán)以彈力相互摩擦作為徑向密封,聚四氟乙烯及耐油橡膠O形環(huán)作為軸向密封。軸封的冷卻及潤滑均由高壓油來完成。由于軸封是在較高的壓力下工作,所用摩擦材料應(yīng)具有足夠的剛性和強度,常選用耐壓強度較高的鋼制動環(huán),和彈性模數(shù)較大,導(dǎo)熱性良好的石墨為靜環(huán),其密封口經(jīng)研磨及拋光加工,使表面粗糙度達Ra=0。2/m以上,O形環(huán)對氨機用丁晴耐油橡膠,氟機用氯醇橡膠。
(6)能量調(diào)節(jié)機構(gòu)
由滑閥,油缸,油活塞,連接件,復(fù)位彈簧,四通換向閥(也可用四通電磁換向閥),油管路及能量指示器等組成,它起調(diào)節(jié)制冷量的作用。由鑄鐵制成的滑閥裝在轉(zhuǎn)子與機體的下部銜接處,可以在與氣缸軸線平行方向上,由卸載油缸中的活塞帶動作往復(fù)運動。滑閥和閥桿是中空的,構(gòu)成向氣缸內(nèi)噴油的輸油管。輸油管與活塞,油缸等相連。滑閥靠近壓縮腔一側(cè)鉆有噴油孔,以便在壓縮機工作時,向壓縮腔噴入潤滑油?;鄣撞块_有導(dǎo)向槽,該槽與機體上的導(dǎo)向塊配合,使滑閥平穩(wěn)地往復(fù)運動。壓縮機的徑向排氣口設(shè)在滑閥上,根據(jù)使用工況不同(即內(nèi)壓縮比不同),分別設(shè)置幾組滑閥,其上所開徑向排氣口與各工況下的容積比相對應(yīng),用戶可根據(jù)使用工況選用其中一組滑閥裝入機器上即可。利用滑閥可以實現(xiàn)制冷量的無級調(diào)節(jié),冷量在10%~100%的范圍內(nèi),均可以使壓縮機正常運轉(zhuǎn)。能量調(diào)節(jié)是用改變滑閥位置來實現(xiàn)的,而滑閥的位置是由油活塞的位置決定。油活塞的位置則由四通閥控制,可由自動或手動來完成?;y移動時,裝在滑閥導(dǎo)管內(nèi)的螺旋機構(gòu)將滑閥的移動變?yōu)橹羔樀霓D(zhuǎn)動,指示出滑閥所處位置。故能量指示標牌數(shù)值僅表示滑閥位移百分數(shù),并不代表能量的百分數(shù)。四通換向閥或四通電磁換向閥裝在靠近壓縮機的機架上,閥的一側(cè)兩個接頭接進油與排油管,另一側(cè)的兩個接頭接油缸的兩端。
(7)消聲器
噪聲來源于壓縮氣體動力噪聲,旋轉(zhuǎn)噪聲和電動機噪聲等。最常用的消聲方法是采用消聲器。消聲器有擴張室消聲器。(共振腔式消聲器)和吸收式消聲器等。在螺桿制冷壓縮機組中,采用共振腔式消聲器安裝在組合式多功能油分離器內(nèi),可以較大幅度降低排氣噪聲。同時,用于降低吸氣噪聲的吸氣消聲器裝在吸氣管道中,也具有較好的消聲效果。
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