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压缩机工作原理及常见故障分析


主轴承
吸气口 离心供油
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壳体
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高压腔与低压腔涡旋压缩机的特点比较
高压腔结构
具有较大的排气缓冲容积, 振动 小, 输气均匀 吸气预热小﹑容积效率高(直接 吸气) 润滑得到可靠保证(可以采用压 力供油润滑) 压缩机中可以有较多的润滑油起 良好的润滑﹑冷却及液体阻塞作 用 直接吸气不存在液体制冷剂对润 滑油膜的破坏作用 承受轴向气体力的能力较好
较强的吸气预热造成容积效 率下降 较小的排气缓冲容积,噪音﹑振 动较大 压缩机中油量必须严格控制,润 滑密封效果较差 液体制冷剂有可能破坏润滑油膜, 造成轴承润滑恶化 壳体内高﹑低压腔的存在,增加 了密封的难度
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压缩机——转子式
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内部结构
低压腔结构
吸气段具有较大的缓冲容积 电机的工作环境较好 ( 低温 ﹑ 低 压) 壳体大部分低压 , 气密性及受力 较好 抗液击的能力较强,对进入管道 中的异物﹑杂质抵抗能力较强


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高压腔与低压腔涡旋压缩机的特点比较
高压腔结构 低压腔结构


较小的吸气缓冲容积,吸气消音 效果较差 抗液击的能力较差 高压壳体对气密性及强度要求较 高 电机工作环境恶劣,直接吸气容 易因杂质﹑异物损坏压缩机
绝热指数小的气体或者内冷却
大排量涡旋压缩机难实现。受齿高限制,排量大直径大,不平衡旋转
质量增大,机器不紧凑且重量增加。
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高压腔与低压腔涡旋压缩机的比较
高压腔与低压腔涡旋压缩机的划分,主要是对全封闭涡旋压缩
机中,电机所处在的工作环境压力进行区分。
电机处于排气侧(壳体内为排气压力),称为高压腔压缩机(一般
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一、压缩机——涡旋压缩机
示意图
内部供油
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外部供油
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油平衡管
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结构
组成:动、静涡盘,十字滑环,曲轴,支架,机壳等
涡盘安装在机壳上部; 静涡盘、电动机定子:安装在机壳内壁上; 十字滑环:上下两面设置相互垂直两对凸键的圆环,
4、直接吸气不存在液体制冷剂对润滑油膜的破坏作用,也使压缩机工作可靠性提高。
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涡旋压缩机内部的油路
在压差(Pd-Pb)作用经曲轴油孔到上轴承
处于高压(Pd)油池的油 在压差(Pd-Pb)作用经曲轴油孔到下轴承 经油分离器油分离 随排气排出压缩腔 通过中压孔进入压缩腔 进入主轴承 进入压力为Pb的背压腔
制造不良:
流焊(厂内)
本体泄漏(压机厂家)
解剖表现:涡旋盘内有焊渣/打压发现压机焊点泄漏。 产生原因:员工焊接/厂家焊接。 对策:提高焊接人员技术水平,加强厂家焊接质量 管控。
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谢 谢
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压缩机工作原理及常见故 障分析
品质管理课 冯义康
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制冷压缩机
蒸气压缩式制冷装置中的关键核心设备,对系统的运行性能、噪声、振 动、使用寿命和节能有着决定性的作用。
压缩机在系统中的作用:
抽吸来自蒸发器的制冷蒸汽,并提高其压力和温度,然后排向冷凝器。
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曲轴
转子平衡块 活塞 上缸盖 转子
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汽缸
叶片
下缸盖
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•工作原理
•转子的主轴在电动机拖动下旋转时,偏心转子紧贴着汽 缸内壁面回转,造成月牙状空间容积周期性的变化,完成 吸排气和压缩过程。
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涡旋压机特点
需要很少的运动部件。 流动损失和从高温到低温的传热量都得到了最小化。 噪声和振动低 很高的产品可靠性 零件数量少,重量轻
说明:
1、 油路简单,与压缩机运行的转速无关,只要压缩机开始工作,形成排气压力与中 间压力,建立压差(Pd-Pb)后,在压差的作用下就可以稳定可靠的供油润滑,能够 切实解决压缩机变频运转的润滑。 2、压差供油,使压缩机运动部件润滑更加可靠,更好的冷却、液体阻塞作用,从而 使压缩机工作可靠性更高、效率更高。
解剖表现: 机构部件表面发干,异常磨损(缺油);机构表面油量合适但异 常磨损。 产生原因:系统回油不足或压缩机高温导致油粘度低下或冷媒量过多导致油粘 度低下。 对策:注意系统清洁,确认是否设置回油弯,确认吸气、回油过滤器的清洁及 油量、油质合适,确保冷冻机油和冷媒的质量比符合要求,严禁冷媒过充!
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涡旋压缩机的优点
结构简单、体积小、重量轻。(与活塞压缩机比:零件减少90%、体积
减小40%、重量减轻15%) 无吸排气阀。减少了易损件,降低吸排气阻力损失,降低噪音与振动,易 于实现变转速 无余隙容积。容积效率提高 不直接接触,采用油膜密封。摩擦损失小,机械效率高 多压缩室同时工作,工作连续,压缩力矩变化平稳
制冷压缩机的分类
容积式压缩机 速度型压缩机
• 通过对运动机构作功,减少压缩空间容积来提高蒸气压力, 完成压缩功能。 • 则由旋转部件连续将角动量转换给蒸气,再将该动量转为 压力,提高蒸气压力,达到压缩气体的目的。
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制冷压缩机的应用范围
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涡旋压缩机发展历史
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涡旋压缩机的优点——可靠性高

和其他压缩机相比 ,涡旋压缩机是连 续吸气、压缩、排 气循环工作过程, 因此,不需吸、排 气阀,从而无阀故 障(压缩不良), 而具有更高的可靠 性。
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涡旋压缩机的缺点
精度要求高,形位公差都在微米级 无排气阀,变工况性能欠佳 工作腔不易实施外部冷却,压缩过程的热量难排出,因此只能够压缩
IVXmini现已 将此压机更换
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压缩机常见故障分析及对策
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压缩机运行中常见的故障:
• • • •
水分、杂质超标损坏 缺油或润滑不足损坏 电机损坏 制造不良
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水分超标损坏:
解剖表现:机构表面轻则镀铜,重则生锈。(涡盘间隙和滚 动活塞与缸盖、气缸内壁间隙约10~20um,生锈、镀铜导致 间隙减小,摩擦增大。) 产生原因:系统真空度不够或冷媒水分含量超标。 对策:注意系统密闭性,抽空符合要求,使用合格冷媒。
1905年法国人Leon Creux 提出涡旋机械的工作原理。 70年代,高精度数控铣床的涌现和世界能源危机的加剧,促进了涡旋
压缩机的发展。
80年代,涡旋压缩机首先在空调压缩机技术压缩机;1987年,谷轮开始生产 空调压缩机)
90年代,涡旋压缩机的系列化产品相继问世。
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涡旋压缩机的优点——效率高
与其他结构压缩机
相比,涡旋式压缩 机无余隙容积,所 以容积效率高。
高精密机加工设备
,保证涡旋加工精 度,泄漏小。
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涡旋压缩机的优点——振动小、噪音低


涡旋压缩机,动盘旋转一周 时,吸气、压缩、排气过程 是连续进行的,而且,各级 压力腔对称分布,回转速度 低,因此,其旋转一周时的 压缩转矩变化很小(左图表 示:往复式、旋转及涡旋式 压缩机的转矩变化) 涡旋压缩机与其他压缩机相 比较之下,转矩变化幅度仅 有1/10,非常小,所以其运 行时振动、噪音均很小。

转子压机特点
• 零部件少,结构简单。 • 易损零件少,运行可靠。
• 没有吸气阀片,余隙容积小,输气系数较高。
• 在相同的冷量情况下,压缩机体积小、重量轻运转平衡。 • 加工精度要求较高。 • 密封线较长,密封性能较差,泄漏损失较大。
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压缩机——摆动式压缩机
仅用于 RAS-80HRNM1Q
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涡旋压缩机解剖实例
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涡旋压缩机内部的气体流路
吸气管 动定涡旋盘形成的压缩腔压缩 排出到外壳形成的腔体
冷却电机后从排气管排出
经过油分离器油分离后进入电机室
说明:
1、气体直接进入压缩腔压缩,避免形成高压与低压的二个腔体,减少压缩机的零件; 2、直接吸气减少气体的过热度,提高压缩机容积效率,提升压缩机的性能; 3、排气腔体较大,能够有效缓冲排气,降低排气脉动,减小噪音与振动。
上面凸键装在动涡盘背面的键槽内,下面凸键装
在支架键槽内;
不对称涡旋盘
回油管
副轴承结构
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• 压缩原理 连续不断的吸、排气; 涡盘左右两侧同时进行压缩;
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涡旋压缩机工作原理
中压腔
高压腔
低压腔 中央排气口
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涡旋压缩机解剖实例
以HITACHI为代表); 电机处于吸气侧(壳体内为吸气压力) ,称为低压腔压缩机(一 般以COPELAND为代表)。 两种结构的涡旋压缩机,与其结构对应具有相应的特点,且各具优 缺点。
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低压腔涡旋压缩机的结构
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