
第一代 开启式活塞压缩机
第一代压缩机由电动机通过联轴器或皮带驱动的活塞压缩机组成因有许多接头和轴封泄漏制冷剂,制冷糸统需定期充装制冷剂,所以与第二代的全封闭活塞压缩机相比称之为开启式活塞压缩机
第二代 全封闭式活塞压缩机
第二代全封闭活塞压缩机解决了开启式活塞压缩机工作过程中制冷剂的泄漏,并通过整个制冷糸统接口的全部焊接解决了整个制冷糸统工作过程中制冷剂的泄漏,大大地提高了整个制冷糸统工作的可靠性。但活塞压缩机固有的进排气伐片故障丶曲轴连杆活塞这些将电机旋转运动转换为往复直线运动对效率的影响丶转动部分的抱轴卡涩丶活塞余隙对效率的影响等问题并没有解决。
第三代 旋转(滑片)压缩机
旋转式压缩机的活塞象一个在扁平圆盒子内旋转的转子一样,活塞装在扁心轴上沿汽缸侧壁面做平面滚动,作用于汽缸内的制冷剂。为了隔断吸气区与排气区,在气缸侧壁上开有一个
垂直的槽,槽内装有一个与转子配合很好,可以被压进转子侧壁槽内的滑片。与活塞压缩机相比消除了进气伐片故障丶曲轴连杆这些将电机旋转运动转换为往复直线运动对效率的影响丶曲轴连杆部分的抱轴卡涩丶活塞余隙对效率的影响等问题。小型制冷压缩机技术有了很大进步,效率有了很大的提高。但其滑片的密封及排气伐片的故障等问题并没有彻底解决
第四代 涡旋式压缩机
它的原理是由偏心轴带动运动滑盘绕固定滑盘的轴线摆动而完成进气和压缩的功能。与旋转式相比,涡旋式压缩机不仅同样没有曲轴连杆进排气阀等,而且无旋转式所必须有的滑片丶排气阀而极大地提高了工作的可靠性,使工作更加可靠。涡旋式压缩机的活塞就是那个绕固定滑盘的轴线摆动的运 动滑盘。但涡旋式压缩机的制造加工要求非常高,加工成本直接影响了成本及应用
活塞式压缩机的分类
活塞式压缩机的分类
1、按所采用的工质分类,一般有氨压缩机和氟利昂压缩机两种。
按压缩级数分类,有单级压缩和两级压缩。单级压缩机是指压缩过程中制冷剂蒸气由低压至高压只经过一次压缩。而所谓的两级压缩机,压缩过程中制冷剂蒸气由低压至高压要连续经过两次压缩。
2、按作用方式分类,有单作用压缩机和双作用压缩机。单作用式如图5-2a所示,
其制冷剂蒸气仅在活塞的一侧进行压缩,活塞往返一个行程,吸气排气各一次。而双作用压缩机如图5-2b所示,制冷剂蒸气轮流在活塞两侧的气缸内进行压缩,活塞往返一个行程,吸、排气各两次。所以同样大小的气缸,双作用压缩机的吸气量较单作用的大。但是由于双作用压缩机的结构较复杂,因而目前大都是采用单作用压缩机。
3、按制冷剂蒸气在气缸中的运动分类,有直流式和逆流式,如图5-3所示。所谓直流式是指制冷剂蒸气的运动从吸气到排气都沿同一个方向进行,而逆流式,吸气与排气时制冷剂蒸气的运动方向是相反的。从理论分析来看,直流式与逆流式相比,由于蒸气在气缸
中温度及比容的变化较少,故直流式性能较好。但是由于直流式压缩机的进汽阀需装在活塞上,这样便相对增加了活塞的长度和重量,因而功的消耗就增加、检修也麻烦,所以目前生产的压缩机大都采用逆流式。
4、按气缸中心线的位置分类,有立式压缩机、卧式压缩机、V型、W型和S型压缩机等。立式压缩机如图5-2a及图5-3所示,卧式压缩机如图5-2b所示,前者气缸中心线呈垂直位置而后者气缸中心线是水平的。V型、W型和S型是高速、多缸、现代型压缩机,其速度一般为960~1440转/分,气缸数目多为2、4、6、8 四种,其中,字母表示气缸的排列形式。
5、活塞式制冷压缩机,根据其结构特征,还可分为开启式、半封闭式和全封闭式三种。虽然构造各异,但它们之间也有许多共同之处,只是其结构特征不同。
开启式制冷压缩机的结构特征在于:压缩机的动力输入轴伸出机体外,通过联轴器或皮带轮与电动机联结,并在伸出处用轴封装置密封。目前,氨压缩机和容量较大的氟利昂压缩机都采用这种结构形式。
半封闭式制冷压缩机的结构特点是:压缩机与电动机共用一主轴,并共同组装于同一机壳内,但机壳为可拆式,其上开有各种工作孔用盖板密封。
全封闭式制冷压缩机的结构特点在于:压缩机与其驱动电动机共用一个主轴,二者组装在一个焊接成型的密封罩壳中。这种压缩机结构紧凑,密封性好,使用方便,振动小、噪音小,广泛使用在小型自动化制冷和空调装置中。
二、活塞式制冷压缩机的工作原理
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活塞式压缩机的工作是靠气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程),则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作,可分为吸气、压缩和
压缩过程1-2: 活塞从下止点向上运动,吸、排汽阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。
排气过程2-3: 活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。
至此,压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。此后,活塞又向下运动,重复上述三个过程,如此周而复始地进行循环。这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。
三、活塞式制冷压缩机产品型号的表示方法
每一台压缩机的基本型式都用一定的符号表示。这些符号亦称为型号,单级产品型号主要由气缸数目、所用制冷剂的种类、气缸布置形式与气缸直径四个方面的内容组成,如下表所示。
表5—1 压 缩 机 型 号 举 例
压缩机型号 | 汽 缸 数 | 工质种类 | 汽缸布置形式 | 汽缸直径(cm) | 备 注 |
8AS—12.5 | 8 | 氨(A) | S型 | 12.5 | 直接传动 |
6AW—17 | 6 | 氨(A) | W型 | 17 | 直接传动 |
4FV—10B | 4 | 氟利昂(F) | V型 | 10 | 皮带传动 |
3FW5(B) | 3 | 氟利昂(F) | W型 | 5 | 半封闭式 |
S8—12.5 | 8 | 12.5 | 单机双级 | ||
四、活塞式制冷压缩机的基本构造
活塞式制冷压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装
置、油循环系统等部件组成。
1、机体:包括汽缸体和曲轴箱两部分,一般采用高强度灰铸铁(HT20-40)铸成一个整体。它是支承汽缸套、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。汽缸采用汽缸套结构,安装在汽缸体上的缸套座孔中,便于当汽缸套磨损时维修或更换。因而结构简单,检修方便。
2、曲轴:曲轴是活塞式制冷压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的全部功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲轴在运动时,承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载,工作条件恶劣,要求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。故曲轴一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造,但现在已广泛采用球墨铸铁(如QT50-1.5与QT60-2等)铸造。
3、连杆:连杆是曲轴与活塞间的连接件,它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动,并把动力传递给活塞对汽体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。
连杆体在工作时承受拉、压交变载荷,故一般用优质中碳钢锻造或用球墨铸铁(如QT40-10)铸造,杆身多采用工字形截面且中间钻一长孔作为油道。
连杆小头通过活塞销与活塞相连,销孔中加衬套以提高耐磨、耐冲击能力。连杆小头衬套常用锡磷青铜ZQSn10-1做成整体筒状,外圆面车有环槽并钻有油孔,内表面开有轴向油槽。
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