制冷压缩机
第四章
滚动转子式 制冷压缩机
§4-1 工作过程和结构特点
滚动转子式压缩机是一种容积型回转 式压缩机，它是利用气缸工作容积的变化 来实现吸气、压缩和排气过程的。
1. 工作原理
组成：气缸、滚动转子、 偏心轴、滑片等。
弹簧
滑片
滚动转子装在偏心轴 气缸 上，转子沿气缸内壁滚动， 与气缸间形成月牙形的工 作腔，滑片靠弹簧作用力 转子 使其端部与转子紧密接触， 曲轴 将月牙形工作腔分隔为两 部分，滑片沿滑片槽做往 复运动。气缸内壁、转子 外壁、切点、滑片构成基 元容积，容积内气体压力 随转角变化。
则r R e R1 e R , 1
设计时一般R和相 对偏心矩τ作为结 构参数确定下来
滚动转子式压缩机运动机构示意图
1. 滑片的运动规律
根据几何关系，滑片与转子触点的运动关系：
运动位移:
1 x R 1 cos sin 2 2 1 1 c R sin sin 2 2 1
2. 工作过程
由上述的工作过程可以看出： （1）转子回转一周，将完成上一工作循环的压 缩和排气过程，及下一工作循环的吸气过程。 （2）由于不设吸气阀，吸气开始的时机与气缸 上吸气孔口位置有严格的对应关系，不随工况的 变化而变动。 （3）由于设置了排气阀，压缩终了的时机将随 排气管中压力的变化而变动。
§4-2 主要热力性能参数
前提假设： 1. 滑片只做上下往 复运动； 2. 不计滑片厚度， 与转子的接触点 始终在坐标轴上 移动； 3. 不计排气阀下面 排气孔所占容积。
滚动转子式压缩机运动机构示意图
一、气缸工作容积的变化规律
1. 滑片的运动规律
与曲柄——连杆机 构相似。 令 e r , e R ,
立式结构
排气管 吸气管 储液器的作用：气液 分离、储存制冷剂和 润滑油、缓冲吸气压 力脉动。 电机冷却：机壳内充 储液器 满高压气体，吸气直 接进入压缩机，减少 平衡块 了吸气过热，排气温 度不高，可冷却电机。 离心式供油。 吸气管 固定方式：气缸与机 壳焊接在一起。
消声器
滚动转子式压缩机的特点
（1）变频压缩机
（2）双缸滚动转子压缩机
4. 发展趋势
特点： 动力平衡性好， 双转子使负荷扭 矩的变化平缓， 减振，适用于大 功率。 固定方式：气缸 和电机热套在机 壳上，气缸与机 壳焊接。
4. 发展趋势
（3）提高压缩机的经济性及可靠性 借助电子计算机对压缩机工作过程的性能仿真，主要部 件结构如轴承、滑片、滚动转子、排气阀等结构的特性 分析，以及噪声和振动的仿真。可对压缩机的经济性和 可靠性、噪声和振动进行预测，并通过完善这些预测手 段。对满足各种要求的滚动转子式压缩机进行优化设计。 （4）降低噪声 为了减少由于滚动转子式压缩机与机壳焊接成整体结构 带来噪声的不利影响，首先从振动方面入手减少曲轴及 轴承的振动，改进压缩机与机壳的连接系统，开发各种 新型消声结构和排气阀等。
运动速度:
运动加速度:
a R cos cos 2 1
2
2. 气缸容积变化规律
气缸的工作容积 Vp是气 缸内壁与转子外圆间形 成的月牙形面积 Ap 与转 子长度L的乘积。 V p Ap L R 2 r 2 L 滑片将气缸容积分为吸气 容积 Vs 和压缩容积Vd
Ax 0 不计滑片厚度时，
压缩和排气缸横截面积：
Ad Ap As
2. 气缸容积变化规律
1 2 1 1 2 Vs R 2 R 1 sin sin 2 Ax L 4 2 2
Vd R r L
二、输气量及其影响因素 理论容积输气量: qvt 60nVp
1．零部件少，结构简单
2．易损零件少，运行可靠
3．没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高 4．在同工况下，压缩机体积小、重量轻，运转平衡 5．加工精度要求较高 6．密封性能较差，泄漏损失较大 7. 气缸容积利用率低
回油管
4. 发展趋势
消声孔
消声孔
特点： 1. 变频调速进行无级能量 变频电机 调节：频率调节范围30~120 Hz，转速1600~6200rpm. 2. 对转速范围宽的适应性： 滑片 采取一些减振和消声措施。 排气阀 平衡块降低高速时引起的振 动。曲轴的表面处理。 平衡块 3. 固定方式：气缸与机壳 焊接在一起。
2 2


1 2 1 1 2 R 2 R 1 sin sin 2 Ax L 4 2 2
若不计滑片厚度，则
Ax 0
吸气和压缩容积的变化曲线
结论：①余隙容积很小； ②吸排气孔口位置； ③相对偏心距τ影响气缸利用率。
2. 工作过程
几个特征角及其影响
(1) 吸气孔口后边缘角
(2) 吸气孔口前边缘角
(3) 排气开始角
(4) 排气孔口后边缘角
(5) 排气孔口前边缘角
容积—转角、压力—转角图
V V
P
p
0
2
4

3. 主要结构形式及特点
滚动转子式制冷压缩机主要是小型全封闭式，卧式 多用于冰箱，立式多用于空调。 供油机构：靠吸 主轴承 排气消声器 油和排油二极管 将油从底部吸入 通过供油管供油。 排气消声器：由 辅轴承和薄钢板 组成的空腔组成。 固定方式：主轴 承与机壳焊成一 体。 吸油二极管 卧式结构 排油二极管
Vp Vs Vd
2. 气缸容积变化规律
吸气缸横截面积 1 1 1 As R 2 2 R 2 1 sin sin 2 Ax 2 4 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ax 为计滑片厚度时，滑片伸入气缸中所占据的面积： 1 2 2 1 Ax b x 2rx sin rx 1 sin 1 4 2