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第一節螺桿式製冷壓縮機的工作原理
1、螺桿式製冷壓縮機的特點與活塞壓縮機的往復容積式不同，螺桿式壓縮機是一種回轉容積式壓縮機。與活塞壓縮機相比，螺桿式製冷壓縮機有以下優點： a．體積小重量輕，結構簡單，零部件少，隻相當於活塞壓縮機的1/3～1/2； b．轉速高，單機製冷量大； c．易損件少，使用維護方便； d．運轉平穩，振動小； e．單級壓比大，可以在較低蒸發溫度下使用； f．排氣溫度低，可以在高壓比下工作； g．對濕行程不敏感； h．製冷量可以在10%～100%之間無級調節； i．操作方便，便於實現自動控製； j．體積小，便於實現機組化。
2、螺桿式製冷壓縮機工作原理雙螺桿（壓縮機）是由一對相互嚙合、旋向相反的陰、陽轉子，陰轉子為凹型，陽轉子為凸型。隨著轉子按照一定的傳動比旋轉，轉子基元容積由於陰陽轉子相繼侵入而發生改變。侵入段（嚙合線）向排氣端推移，於是封閉在溝槽內的氣體容積逐漸縮小，壓力逐漸升高，壓力升高到一定值（或者說轉子旋轉到一定位置）時，齒槽（密閉容積）與排氣孔相通，高壓氣體排出壓縮機，進入油分離器。吸氣、壓縮、排氣過程見示意圖。
3、內壓比與螺桿壓縮機經濟性的關系螺桿壓縮機是沒有氣閥的容積型回轉式壓縮機，吸、排氣孔的打開和關閉完全為幾何結構決定的，即吸氣終瞭的體積和壓縮結束時的體積是固定的，即內容積比是固定的。而活塞壓縮機的吸、排氣閥片的打開是由吸、排氣腔的壓力決定的。內容積比：Vi＝VS/Vd VS—吸氣終瞭時的容積，Vd—壓縮終瞭時的容積內壓力比：Za ＝ Pd / P0 Pd—壓縮終瞭壓力，P0—吸入壓力可見，內壓比是由內容積比決定的。所以，壓縮終瞭壓力Pd是由吸氣壓力和內容積比決定的。外壓力比：Zy ＝ Py / P0 Py—排氣背壓力，或者說冷凝壓力外壓比是由蒸發溫度和冷凝溫度決定的，即由運行工況所決定的。當壓縮機內壓比小於外壓比時（內容積比小），壓縮終瞭壓力小於冷凝壓力，氣體進入排氣口後不能排出壓縮機，會受到下一個齒槽排出的氣體繼續壓縮（等容壓縮），直到壓力達到冷凝壓力時，才會排出排氣口，進入排氣管路；當壓縮機內壓比大於外壓比時（內容積比大）， 壓縮終瞭壓力大於冷凝壓力，氣體進入排氣口後壓力迅速降低至冷凝壓力（等容膨脹）。不論是等容壓縮還是等容膨脹，都會使壓縮機功耗增加。 因為一臺壓縮機的內壓比一般都是固定的，而工況的變化會導致內、外壓比不一致。所以在選用壓縮機時，應選用內壓比與使用工況對應的外壓比相同或接近的，才能獲得節能。常用的調節內壓比的辦法有：更換具有不同開口位置的滑閥（滑閥上開有徑向排氣口），通過改變排氣口位置來改變內壓比；采用具有可以調節內容積比的壓縮機（可調內容積比螺桿壓縮機）。第二節螺桿式壓縮機的結構螺桿製冷壓縮機一般可分為機體部件、轉子部件、滑閥部件、軸封部件和聯軸器部件。
1）機體部件機體部件主要是由機體、吸氣端座、吸氣端蓋排氣端座、排氣端蓋及軸封壓蓋等零件組成。機體：機體內設有∞字形空腔，容納轉子，是壓縮機的工作汽缸。機體內腔上部設有徑向吸氣口。機體下部有一部分缸壁被鏜掉用於放置滑閥。要使壓縮機壓縮氣體的效率高，就要求機體孔與轉子之間的間隙必須嚴格保證。滑閥端部與機體的配合要嚴密，組裝時需經鉗工研合。吸氣端座：吸氣端座上部設有軸向吸氣孔口，氣體進入壓縮機的通道。吸氣端座有三個呈三角形排列的孔，上部兩個是安裝主軸承的，下麵一個是滑閥油活塞的工作油缸。安裝主動轉子主軸承孔口外側安裝平衡活塞套。排氣端座：排氣端座下部的孔口是氣體壓縮終瞭的軸向排氣口。排氣端座上主軸承孔的外側安裝止推軸承，用軸承壓蓋將止推軸承外圈壓在排氣端座上。吸氣端座、機體、排氣端座的相對位置是三體找正後靠它們之間的定位銷來確定。即使是同一型號機器的各部件也不能隨意搭配。機體部件中的各零件的端麵相互是嚴密貼合的，通過橡膠圈或厭氧膠密封。吸、排氣端座主軸承孔及機體孔之間同心是保證轉子能正常工作的重要條件。
2）轉子部件轉子部件由主動轉子（一般為陽轉子）、從動轉子（一般為陰轉子）、主軸承、止推軸承、軸承壓蓋、平衡活塞以及平衡活塞套等零件組成。陰、陽轉子是螺桿壓縮機中最核心的零件。轉子的加工精度、形位公差要求都很高，精加工後還必須做動平衡試驗方可使用。主動轉子通過聯軸器與電機直聯，並帶動從動轉子旋轉。主軸承一般采用滑動軸承，又叫主軸瓦，是支撐轉子、承擔徑向力。主軸承內表麵襯有一層耐磨合金，磨損較大或拉毛、拉傷時應更換。主軸承在工作中靠潤滑油潤滑，各油路必須通暢。更換新軸承時要采取“刮花”處理。止推軸承：每個轉子上一般裝有一對止推軸承，而且是經過遊隙測定後相反方向安裝。止推軸承是克服轉子工作時產生的軸向力（排氣端壓向吸氣端），並保持轉子端麵與吸、排氣端座保持一定的間隙。轉子排氣端麵與排氣端座的間隙是靠調整墊的厚度來調整的。如果測量排氣端間隙大，則磨薄調整墊；如果測量排氣端間隙小，則更換調整墊或增加一個調整墊。止推軸承的內圈是通過圓螺母及防松墊片（俗稱王八墊）固定在轉子上，外圈是通過軸承壓 蓋壓緊在排氣端座上。裝配軸承壓蓋時要註意用力均勻，並隨時盤動轉子檢查是否盤車過緊。把緊軸承壓蓋後，要測量轉子的軸向和徑向的串動量。此時，轉子的軸向串動量應為0，徑向串動量應小於0．005mm。 平衡活塞通過螺栓（或鍵）固定在主動轉子上吸氣側的一端、在平衡活塞套中隨轉子一同旋轉，承受油壓來平衡一部分軸向力，作用是延長止推軸承的使用壽命。平衡活塞及平衡活塞套磨損嚴重時必須更換。
3）滑閥部件滑閥部件主要由滑閥、滑閥導管、滑閥導管套、螺旋管、油活塞、指示器以及“O”型圈和密封環等零件組成。螺桿製冷壓縮機最常用的能量調節方法就是在兩個轉子之間設置一個可以軸向移動的滑閥，即滑閥能量調節方法。如圖2－14所示，滑閥位置改變，與滑閥固定端脫離，打開一條與吸氣腔相通的通道，基元容積中的氣體沒有得到壓縮就旁通回吸氣腔，相當於改變瞭轉子的有效工作長度。滑閥位置不同，旁通氣體的量也不同，滑閥的連續移動，能量可以在10%～100%之間無級調節。滑閥位置的改變，也改變瞭徑向排氣口的位置，使原本設計好的內壓比發生改變，壓縮比減小，使功耗的變化與冷量的變化不成比例，效率降低。滑閥的另一個作用是將潤滑油引入滑閥內部的空腔，並通過滑閥上的若乾小孔將油噴到機體與轉子之間。油在壓縮機中的作用是潤滑、冷卻、密封和消聲。因為螺桿壓縮機向工作腔中噴入潤滑油，所以稱為噴油螺桿，也因此螺桿壓縮機排氣溫度比較低。滑閥的運動是靠油活塞運動帶動的。油活塞在吸氣端座的油缸內，油缸的兩端有進出油孔與控製系統相連。
4）軸封部件對於開啟式壓縮機，驅動軸的一端要伸出機體外部，為瞭防止製冷劑向外泄漏或空氣滲漏入系統，必須在軸的伸出部位及機體之間設置軸封裝置。如圖2－16所示的彈簧式軸封，是由動環、靜環、彈簧、彈簧座、壓環和“O”型密封圈組成。其中動環、彈簧、彈簧座及動環膠圈裝配在一起並隨主動轉子旋轉而旋轉，靜環及靜環膠圈裝配在軸封壓蓋上相對於機體固定。彈簧提供給動、靜環之間合適的壓力。因此，安裝軸封時要調整彈簧的彈力。膠圈是防止氣體軸向泄漏，動、靜環的貼合麵是防止氣體徑向泄漏。螺桿壓縮機的轉速很高，動、靜環表麵的摩擦及發熱量都很大。為瞭潤滑動、靜環之間的密封麵、減少滲漏並帶走熱量，軸封室內充滿潤滑油，通過油泵把油不斷地輸送到軸封。因為主動轉子軸伸出端處在排氣側，所以軸封工作位置所處壓力為壓縮機的排氣壓力，為保證軸封的正常工作，要求油壓比排氣壓高0．15～0．3MPa 。在軸封的前端，一般裝有油封，其作用是保證軸封室內充滿潤滑油。註意事項：對於氟利昂壓縮機，“O”型圈應使用耐氟橡膠；軸封少量滲漏是允許的；潤滑油中製冷劑過多會嚴重損壞軸封。
5）聯軸器部件螺桿壓縮機的聯軸器有橡膠柱銷式和撓性（膜片式）聯軸器兩種。橡膠柱銷式聯軸器由兩個半聯軸節、飛輪、傳動芯子以及螺釘等組成。這種聯軸器的橡膠傳動芯容易磨損，磨損後會導致機器運動不平穩，對轉子、軸承、軸封都會產生不良影響。目前逐漸被撓性聯軸器取代。撓性聯軸器是由兩半聯軸節、接筒、傳動墊片以及螺釘等組成。這種聯軸器的兩個半聯軸節是經過動平衡試驗的，安裝時相對位置是固定的。聯軸器是將電動機的動力傳遞到壓縮機主動轉子的重要部件。由於螺桿壓縮機的轉速較高， 對聯軸器的安裝精度（同軸度）要求也較高。聯軸器安裝不當，不但會引起機器運轉不平穩、噪聲增高，而且對轉子、主軸承、止推軸承和軸封會產生異常損傷。對於新運行的機組，因為油分或機架的應力變化，會使壓縮機、電機的同軸度發生改變，應定期檢查同軸度，直至機組應力消除方可連續運轉。
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