活塞
• 活塞与气缸构成了压缩容积，活塞必须有良好的 密封性，有足够的轻度和刚度，重量轻，制造工 艺好。要求活塞和活塞杆的连接和定位可靠，活 塞杆表面硬度高、耐磨、光洁度高。
活塞销
活塞环
• 活塞环是密封气 缸镜面和活塞间间 隙用的零件，另外 还起到布油和导热 的作用。对活塞环 的基本要求是密封 可靠和耐磨损。
应用于家用冰箱、空调等中小型制冷系统
二、转子式制冷压缩机
滚动转子压缩机属容积式
工作腔：气缸中心主轴上设有偏心滚动转子，与顶端 弹簧机构一同构成气缸内密封的吸气腔和排气腔 1.工作原理 2.结构组成 3.特点： –吸气、压缩过程在一转内同时进行，工作平稳。 –余隙小，流动阻力小，大压缩比下容积效率高。 –体积小，重量轻，零部件少，振动小，噪声低。 –在同工况和同制冷量下，效率高于活塞式压缩机。 –对零部件材质和加工精度要求高。 4.应用：
2、设计选型参数：
方法①
Qo标准
Qo设计
标准 设计
qv标准 qv设计
方法②
Vh
VR λ
M R 1'
λ
3、查设备样本：
活塞式制冷压缩机组-大连冷冻机股份有限公司
活塞式制冷压缩机组-上海第一冷冻机厂
4、记录所选设备的技术参数
十、活塞式制冷压缩机校核计算
• 已选定某型号压缩机
• 已知该压缩机结构尺寸：缸径、汽缸数、活塞行程、转数等
输气量VR与理论输气量Vh的比值。
V
VRR Vhh
V
P t L
输气系数影响因素：余隙容积
余隙系数
吸、排气阀阻力
压力系数
气缸壁与制冷剂热交换 预热系数
压缩机内部泄漏
泄漏系数
容积系数取值：
经验公式： V
0.94 0.085(
p2
)
1 m
p1
1
查图法：
（m为多变指数）
八、性能
1、制冷量：Q0
全封闭
容量范围（KW）
主要用途
0.4～120
冷冻、空调、热泵
0.75～45
冷冻、空调
0.1～15
冷藏库、车辆
特点
机型多，易生产， 价廉，容量中等
活塞斜盘式
容 积 回转式 式
转子式 涡旋式
螺杆式
单螺杆 双螺杆
速
度
离心式
式
开启
开启 全封闭 开启 全封闭 开启 半封闭 开启 半封闭 开启 半封闭
0.75～2.2 0.75～2.2 0.1～5.5 0.75～2.2 2.2～7.5 100～1100 22～90 30～1600 55～300
6.应用：广泛应用于中小制冷量的空调机组、
冷水机组、热泵机组
三、涡旋式制冷压缩机
stationary scroll
排气口 driven scroll
排气口
吸气口
吸气口 电机轴
三、涡旋式制冷压缩机
涡旋式压缩机属容积式
工作腔：由固定涡盘和旋转涡盘构成压缩工 作气腔。 1.工作原理 2.工作过程 3.结构组成 4.型号样本 5.特点：
结构：阳转子4/5个凸齿 相互啮合反向旋转工作
1、结构 阴阳转子
阴转子有6个凹齿
对称圆弧齿型
齿型：单边不对称齿型
GHH不对称齿型
能量调节机构
(二) 双螺杆制冷压缩机
阳螺杆
阴螺杆 外壳
(二) 双螺杆制冷压缩机
工作腔：气缸内有一对相互啮合的螺旋形阴阳转子，
转子的齿槽与气缸壁之间的密封空间为压 缩气体的工作空间。
制冷技术与工程应用
第4 章
制冷压缩机
第1讲
活塞式制冷压缩机
主要内容
压缩机作用
压缩机类型 活塞式制冷压缩机
类型及型号 结构 工作过程 设计
一、制冷压缩机的作用
➢吸入、压缩和输送制冷剂蒸气，驱动循 环进行
➢耗能设备，实现热量非自发传递 ➢制冷系统的心脏
二、制冷压缩机类型
类型
活塞连杆式 往复式
气密特征 开启 半封闭
90～1000
轿车空调专用
高速，小容量
车辆空调 冷藏库、冰箱、车辆
车辆空调、热泵 空调 热泵 热泵、车辆 车辆空调 热泵
高速，小容量
高速，小容量
压比大，可替代小 容量往复式压缩机， 价昂
冷冻、空调
适用于大容量
二、制冷压缩机类型
活塞式
转子式
ห้องสมุดไป่ตู้单螺杆
涡旋式
三、活塞式制冷压缩机类型
• 按制冷量的大小分类
①压缩机的结构上，不可避免地会有余隙容积； ②吸、排气阀门有阻力； ③压缩过程中，气缸壁与气体之间有热量交换； ④气阀部分及活塞与气缸壁之间有气体的内部泄漏。
七、工作参数
①气缸工作容积Vg： 理想工作过程下，曲轴每旋转一圈，压缩机一
个气缸所吸入的低压气体的体积。
Vg
4
D2S
（D为气缸直径，S为活塞行程）
– 结构简单，零部件少，体积小，重量轻。 – 无吸、排气阀，易损部件少。 – 泄漏少，无余隙，容积效率高。 – 运行平稳，噪声低，振动小，压缩机效率高。 – 加工精度高。
6.应用：广泛应用于中小制冷量的空调机组、
VR
qv
λ Vh
qv
λ Vh q0 v1'
2、压缩机理论耗功率：No M R (h2' h1' )
3、压缩机实际耗功率：Ne
Ni
m
No
i m
No
e
4、理论输气量：Vh
Vgnz / 60
D2Snz
240
5、压缩机性能系数：COP Q0 Ne
九、活塞式制冷压缩机选型设计
1、确定压缩机类型
结构：阳转子4/5个凸齿 相互啮合反向旋转工作
1、结构 阴阳转子
阴转子有6个凹齿
对称圆弧齿型
齿型：单边不对称齿型
GHH不对称齿型
能量调节机构
(二) 双螺杆制冷压缩机
2、工作原理 3、工作过程 4、结构组成 5、型号样本
一、螺杆式制冷压缩机
（三）特点
1. 压缩机平衡性好，振动小，转速高 2. 排气温度低 3. 结构紧凑，无吸排气阀，易损部件少 4. 容积效率高 5. 对湿压缩不敏感 6. 可实现无级能量调节 7. 油系统复杂，噪声大，低压缩比下能耗较大
小型制冷压缩机：标准制冷量小于58kW 类型
中型制冷压缩机：标准制冷量为58~580kW
三、活塞式制冷压缩机类型
• 按压缩机的气缸布置方式分类
Z型
V型
W型
S型
三、活塞式制冷压缩机类型
• 按压缩机的密封方式分类
开启式
半封闭式
封闭式
四、活塞式压缩机型号表示方法
1)单级表示方法：
2)双级表示方法：
压缩机型号举例：
3、工作过程 压缩：气腔隔开。
螺杆继续旋转，螺杆齿槽内的气体容积不断减少， 气体压力不断升高。
排气：当 部扫齿过槽螺与杆排齿气槽口，连槽通内时气，体即全开部始排排出气。，直至星轮全
(二) 双螺杆制冷压缩机
工作腔：气缸内有一对相互啮合的螺旋形阴阳转子，
转子的齿槽与气缸壁之间的密封空间为压 缩气体的工作空间。
七、工作参数
②理论输气量：在理想条件下，压缩机在单位 时间内由气缸输送的气体量。
Vh
Vg nz
/ 60
240
D2Snz
（n为气缸数，z为转数）
七、工作参数
③实际输气量：在实际运行中，压缩机在单位 时间内由气缸输送的气体量。
VR M v R • 1'
七、工作参数
④容积效率（输气系数λ）：制冷压缩机的实际
螺杆式制冷压缩机是一种容积式制冷压缩机
工作原理：螺杆转动，在齿槽中压缩气体
单螺杆制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机类型
双螺杆制冷压缩机
(一) 单螺杆制冷压缩机
1、结构：由一个螺杆与两个或两个以上的星轮组成。 2、工作原理：由一个螺杆转子带动两个与之相啮合的星轮。
吸气：
随着螺杆与星轮的相对运动，气体吸入螺杆齿槽， 星轮的齿片切入螺杆齿槽，并旋转至齿槽容积与吸
活塞环有气环和油环 ➢气环的作用是密封气缸的工作容积，防止压缩气体通过气 缸壁处间隙泄漏到曲轴箱。 ➢油环的作用是刮下附着于气缸壁上多余的润滑油，并使壁 面上油膜分部均匀。
润滑系统
• 活塞压缩机中，在零件相互滑动的部件，如活塞环与气 缸、填料与活塞杆、主轴承、连杆大头瓦、连接小头衬套 以及十字头滑道等处，要注入润滑剂进行润滑，以达到如 下目的： 减小摩擦功率，降低压缩机功率消耗； 减少滑动部位的磨损，延长零件寿命； 润滑剂有冷却作用，可导致摩擦热，使零件工作温度过 高，从而保证滑动部位必要的运转间隙，防止滑动部位咬 死或烧伤； 用油作润滑剂时，还有防止零件生锈的作用。
五、结构——②开启式压缩机结构
1、压缩机结构图
顶杆卸载机构
2、能量调解机构 油压推杆机构 3、油路系统
五、结构——②开启式压缩机结构
1、压缩机结构图
顶杆卸载机构
2、能量调解机构 油压推杆机构 3、油路系统
五、结构——②开启式压缩机结构
1、压缩机结构图
顶杆卸载机构
2、能量调解机构 油压推杆机构 3、油路系统
五、结构——①结构部件
压缩机主要由 机体、曲轴、 连杆、活塞组、 阀门、轴封、 油泵、能量调 节装置、润滑 油系统等部件 组成。
机体
包括机身、机座、曲轴箱等部件。 机体一般采用高强度灰铸铁 （HT20-40）铸成一个整体，是支 承气缸套、曲轴连杆机构及其它所 有零部件重量并保证各零部件之间 具有正确的相对位置的本体。
气阀包括吸气阀和排气阀，活塞每上下往复运动一次， 吸、排气阀各启闭一次，从而控制压缩机并使其完成吸气、 膨胀、压缩、排气等四个工作过程。