* V1 p( p 2t )(3 )h
式中θ*为开始排气角 结构内容积比为行程容积与终了容积之比：
VN 2 N 1 * V1 3

4.1涡旋压缩机的内泄漏
内泄漏的发生途径；
•工作腔与背压腔之间的泄漏 中间压力腔与背压腔之间的气体或油中溶解的工质的交换； 背压腔与动盘端板面密封之间的气体或油气混合物的交换。 •安全阀孔泄漏 主要是排气缓冲腔内的高压气体通过安全阀孔泄漏到低压工 作腔。所以,目前有些压缩机也采用取消安全阀的设计,以减 少内泄漏,提高压缩机效率。外泄漏主要是指由于定盘吸气 孔O型环密封性差,导致高压气体进入吸气腔的泄漏。
5.1气量的调节之变转速调节
31
5.2 多机并联运行调节
两台并联运行的涡 旋式压缩机共用一个 机壳，彼此独立运行 也可并联运行 ，具 有高效、可靠及成本 低的优点。
5.3 变容量旁通调节
汽车空调中常用
通过活塞式控 制阀6控制回流气 体调节孔9的开启 度，以控制吸入 气体的回流量， 从而实现输汽量 的调节。
3.2圆渐开线涡旋曲线的参数
• • • • • • • • 基圆半径r 涡旋体厚度t（=2rα） 渐开线起始角α 压缩腔室数N 涡旋体节距p（=2πr） 涡旋圈数m 涡旋体高度h 两涡盘相对回转角θ
3.3涡旋压缩机内压缩比的计算
渐开线及其所围成的面积 • 记圆的渐开线角增量对应的微圆面积d ，对应的 微圆面积为dS，则有：
涡旋式压缩机结构简图
1—吸气口 2—排气口 3—静涡旋盘 4—动涡旋 盘 5—机座 6—背压腔 7—十字滑环 8—曲轴
2.1涡旋压缩机的优缺点
优点 1) 效率高、振动小、噪声低； 2) 结构简单体积小、重量轻可靠性高； 3）采用气体支承机构，允许带液压缩，一旦 压力过高，动盘与静盘端面脱离压力立即释放 缺点 1）制造需高精度的加工设备及精确的调心装 配技术； 2）结构太紧凑，压缩过程热量难以导出； 3）流量无法做的太大，压力也不宜过高。
主要Байду номын сангаас容
1、主要构件及工作原理 2、应用领域及分类 3、涡旋曲线及结构内容积比的计算 4、泄漏的分析及密封机构 5、气量的调节 6、参考文献
1.1涡旋式压缩机的主要构件
涡旋式压缩机有两种结构：自转型和公 转型。涡旋压缩机主要由两个涡旋盘相 错180°对置而成，其中一个是固定涡 旋盘，而另一个是旋转涡旋盘，它们在 几条直线(在横截面上则是几个点)上接 触并形成一系列月牙形容积。 旋转涡 旋盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动， 绕固定涡旋盘平动，两者间的接触线在 运转中沿涡旋曲面移动。它们之间的相 对位置，借安装在旋转涡旋盘与固定部 件间的十字滑环来保证。
•工作腔之间的泄漏
工作腔之间的泄漏
• 轴向间隙发生径向泄漏 • 径向间隙发生轴向泄漏
4.2涡旋压缩机密封机构
(1)轴向密封机构
(2)径向密封
• 径向密封是借两个涡旋体的径向接触来实现的。 当间隙值较大时，涡旋体的相互接触使磨擦损 失为主，泄露损失次之；当间隙值较小时，则 反之。 • 从精度的角度考虑，精度对涡旋压缩机有决定 性影响。精度高能降低泄漏量，但这有涉及加 工机床的性能与制造成本，此外涡盘在工作时 受热与受力引起的变形又会使过高的精度失去 意义。 • 因此存在一个径向间隙的最佳的平衡值。
涡旋压缩机的工作过程分析一
动盘公转180°时，涡线体的外、中、内侧分 别继续进行吸气、压缩和排气过程；
涡旋压缩机的工作过程分析一
• 动盘继续公转至270°时，内侧排气过程结 束，中间部分的气体压缩过程也告结束， 外侧吸气过程仍继续进行；
涡旋压缩机的工作过程分析
当动盘转至原来0°位置时，外侧吸气过程结束，内侧 排气过程仍在进行。如此反复循环。 由以上分析可以看出，涡旋压缩机的工作过程仅有进气、 压缩、排气三个过程，而且是在主轴旋转一周内同时进行的， 外侧空间与吸气口相通，始终处于吸气过程，内侧空间与排 气口相通，始终处于排气过程，而上述两个空间之间的月牙 形封闭空间内，则一直处于压缩 过程。因而可以认为吸气 和排气过程都是连续的。
2.2涡旋式压缩机的应用领域
• 广泛应用于: –冷水机组 –热泵机组 –中小制冷量的空调机组 –真空泵 –小型涡旋发动机
2.3涡旋式压缩机的分类
(1)立式全封闭结构
（2）卧式全封闭涡旋式压缩机
（3）开启涡旋式压缩机
（4）数码涡旋式压缩机
3.1涡旋压缩机的涡旋曲线
• 涡旋压缩机的涡旋曲线可以采用螺线、正多边形的渐开线 及圆的渐开线； • 圆的渐开线有单涡圈、双涡圈以及多个涡圈； • 根据圆渐开线几何特性，容易通过创成法获得。
1 2 dS (r ) d 2
•由此求得图中阴影部分面积S：
月牙型腔室面积计算（以第3个压缩腔室示意）：
同理，从中心起第i个月牙型腔室的容积为:
对具有N个压缩室的涡 旋压缩机，其第N个腔 室容积为:
VN p( p 2t )(2 N 1)h
对具有N个压缩室的涡旋压缩机， 令i=1，θ=θ*则得终了容积V1:
涡旋式压缩机的优点
•涡旋式压缩机由于结构简单、零件少、 效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、 长寿命等诸方面大大优于其它型式的压 缩机，被誉为环保型压缩机。 •由于涡旋式压缩机的独特设计，使其 成为当今世界最节能压缩机。 •涡旋式压缩机主要运动件动为涡盘， 与静涡盘只有磨合没有磨损，因而寿命 更长，被誉为免维修压缩机。 •由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、 工作环境安静，又被誉为超静压缩机。
涡旋压缩机Scroll
涡旋压缩机的历史
• 1905， 法国工程师 Leon Creux 发明涡旋 压缩机理论并在美国申请专利； • 1977，随着加工技术的发展及能源危机的 产生,美国生产出世界上第一台涡旋压缩机 样机； • 80年代初在日本首先开始批量生产； • 1986，西安交通大学开始研究涡旋压缩机 并在1989年生产出中国第一台涡旋压缩机， 打破了国际技术封锁。
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参考文献
• （1）顾兆林、郁永章、冯诗愚，涡旋压缩 机及其它涡旋机械，陕西科学技术出版社， 1998.3 • （2）李连生，涡旋压缩机，机械工业出版 社，1998.3 • （3）邓定国、束鹏程，回转压缩机，西安 交通大学讲义，2007.1
动静涡盘实物图
1.2涡旋压缩机的工作过程
涡旋压缩机的工作过程分析
当动盘位置处于0°时，涡线体的啮合线 在左右两侧，由啮合线组成了封闭空间，此 时完成了吸气过程；
涡旋压缩机的工作过程分析一
当动盘顺时针方向公转90°时，啮合线也移 动90°，处于上、下位置，封闭空间的气 体被压缩、与此同时，涡线体的外侧进行 吸气过程，内侧进行排气过程；