螺桿式製冷壓縮機

螺桿式壓縮機可分為無油式和噴油式兩種。無油螺桿壓縮機在上世紀30年代問世時主要用於壓縮空氣，50年代才用於製冷裝置中。60年代出現了氣缸內噴油的螺桿式製冷壓縮機，性能得到提高。近年來，隨着齒形和其他結構的不斷改進，性能又有了很大提高。再加上螺桿式壓縮機無餘隙容積，效率高，無吸、排氣閥裝置等易損件。因此，螺桿式製冷壓縮機已成為一種先進的製冷壓縮機，特別是噴油式螺桿壓縮機已是製冷壓縮機中主要機種之一，得到了廣泛的應用 ^[1]  。

機殼：—般為剖分式，由機體、吸氣端座及排氣端座等三部分用螺栓連接組成。機體內腔橫斷面為雙圓相交的橫8字形，與置於其內的兩個齧合轉子的外圓柱面相適合。

轉子為一對互相齧合的螺桿，其上具有特殊的螺旋齒形。其中凸齒形的稱為陽螺桿(或稱陽轉子)，凹齒形的稱為陰螺桿(或稱陰轉子)。陽螺桿與陰螺桿的齒數比，一般為4:6(大流量的壓縮機齒數比可為3:4，當壓縮比高達20時，齒數比可採用6:8)。多數情況下，陽螺桿與電動機直接連接，稱為主動轉子，陰螺桿為從動轉子，故陽螺桿多為四頭右旋，陰螺桿多為六頭左旋。為了使螺桿式製冷壓縮機系列化，零件標準化和通用化，我國有關部門規定，螺桿的公稱直徑為63、80、100、125、160、200和315mm7種，其長徑比分為λ=1.0和λ=1.5兩種。

軸承與輻封：螺桿式製冷壓縮機的陰、陽螺桿均由滑動軸承(主軸承)和向心推力球軸承支承。主軸承用柱銷正確安裝固定在吸、排氣端座內，止推軸承在排氣側陽、陰螺桿上各裝有兩隻，以承受一定的軸內力。螺桿式製冷壓縮機的軸封也多采用摩擦環式機械密封器，安裝在主動轉子靠聯軸器——端軸上，其結構和原理同活塞式製冷壓縮機的軸封相同。

平衡活塞：由於結構上的差異，因吸、排氣側之間的壓力差所引起的，作用在陽螺桿上的軸向合力，比作用在陰螺桿上的軸向合力大得多。因此，陽螺桿上除裝設止推軸承外，還增設油壓平衡活塞，以減輕陽螺桿對滑動軸承端面的負荷，減輕止推軸承所承受的軸向力。

冷量調節裝置：由滑閥、油缸、油活塞、四通電磁換向閥及油管路等組成。活塞裝在氣缸壁下部兩圓交匯處，改變滑閥的位置，即可起調節制冷量的作用。

螺桿式製冷壓縮機工作時，齒間基元容積作週期性變化，從而使汽體沿轉子軸向移動過程中完成吸汽，壓縮和排氣過程

1、檢查製冷劑、水及電氣設備系統應正常；

2、試轉電機的轉向，由於螺桿壓縮機不應倒轉，為此可在拆下聯軸節的橡膠轉動芯子後試轉電機，其電動機轉向從壓縮機的一側看去，應是逆時針方向；

3、檢查油分離器的油麪，正確的油麪是開動油泵使油冷卻器內充滿油後，油位計指示正常；

4、檢查所有的壓力錶閥是否開啓，以及温度計插座內是否充入潤滑油；

5、檢查或開啓所有油路上的閥門，它們應是全開的；

6、起動油泵。查看油泵轉達向。油壓不低於0.05-0.3Mpa表壓(可以通過調節閥調節)。精濾油器壓差不超過0.1Mpa。用手轉動聯軸器，同時操作能量調節閥，使卸荷指示自0%-100%，再由100%-0%，然後停止油泵；

7、扳動壓縮機聯軸器，無卡阻現象；

8、開啓壓縮機上的排氣截止閥，關閉壓縮機至油冷卻器的回油截止閥；

9、向油冷卻器供水，水量視油温而定（噴油温度為40℃-55℃較好）；

10、合上主電機電源放控制電源，電源指示燈正常。

1、在能量調節指示器在0%的位置，有關中間補氣的所有閥門關閉，按下聯合起動按鈕，油泵首先起動，當油壓達正常時主機起動，同時開啓吸氣截止閥（當吸氣系統壓力較高時應緩慢開啓，不使負荷過大）。首先開車運轉，不宜運轉時間太長，約3-5分鐘即停車並觀察運轉是否正常；

2、能量調節指示器在0%的位置運轉30分鐘，並觀察運轉狀況；

3、當壓縮機運轉正常後，開啓能量調節閥，逐漸加載由0%到100%，當蒸發壓力與冷凝壓力的壓力比增大後，再開放中間補氣各閥，檢查各部分工作情況，是否正常可靠。

（1）當吸、排氣壓差較大時，而噴油壓力（即通過精濾油後的油壓與排氣壓力之差）較小時，應借油壓調節閥適當調高油壓；

（2）若發現油位計漏泄時，應在停車後檢修，油位計上下閥門工作時應處在全開位置，否則閥門便失去安全保護使用 ^[1]  。

1、檢查吸氣、排氣與油的壓力，温度是滯在規定範圍內；

2、觀察所有氣閥、油閥及管系統的開啓狀況，並檢查有無泄漏現象，壓縮機及油泵軸封允許有少量滴油；

3、觀察機器運行振動狀況及聲響；

4、檢查冷卻水系統；

5、觀察電機的電流、電壓。

首先將能量調節指示自100%減至0%，然後按下聯合停機按鈕停止主機和油泵，關閉排氣截止閥。待均壓後再關閉吸氣截止閥，打開壓縮機至油冷卻器的回油閥，關閉冷卻水。

1.基本構造

螺桿式製冷壓縮機的基本結構,主要由轉子、機殼（包括中部的氣缸體和兩端的吸、排氣端座等）、軸承、軸封、平衡活塞及能量調節裝置組成。兩個按一定傳動比反向旋轉又相互齧合的轉子平行地配置在呈“&”字形的氣缸中。轉子具有特殊的螺旋齒形，凸齒形的稱為陽轉子，凹齒形的稱為陰轉子。一般陽轉子為主動轉子，陰轉子為從動轉子。氣缸的左右有吸氣端座和排氣端座，一對轉子就支承在左右端座的軸承上。轉子之間及轉子和氣缸、端座間留有很小的間隙。吸氣端座和氣缸上部設有軸向和徑向吸氣孔口，排氣端座和滑閥上分別設有軸向和徑向排氣孔口。壓縮機的吸、排氣孔口是按其工作過程的需要精心設計的，可以根據需要準確地使工作容積和吸、排氣腔連通或隔斷。

2.工作原理

螺桿式壓縮機的工作是依靠齧合運動着的一個陽轉子與一個陰轉子，並藉助於包圍這一對轉子四周的機殼內壁的空間完成的。當轉子轉動時，轉子的齒、齒槽與機殼內壁所構成的呈“V”字形的一對齒間容積稱為基元容積，其容積大小會發生週期性的變化，同時它還會沿着轉子的軸向由吸氣口側向排氣口側移動，將製冷劑氣體吸入並壓縮至一定的壓力後排出。

3.工作過程

螺桿式製冷壓縮機的工作過程表示了基元容積從吸氣開始到吸氣結束的過程；表示了基元容積從開始壓縮到排氣結束的過程。在兩轉子的吸氣側，齒面接觸線與吸氣端之間的每個基元容積都在擴大，而在轉子的排氣側，齒面接觸線與排氣端之間的基元容積卻逐漸縮小。這樣，使每個基元容積都從吸氣端移向排氣端。

（1）吸氣過程 齒間基元容積隨着轉子旋轉而逐漸擴大，並和吸入孔口連通，氣體通過吸入孔口進入齒間基元容積，稱為吸氣過程。當轉子旋轉一定角度後，齒間基元容積越過吸入孔口位置與吸入孔口斷開，吸氣過程結束。值得注意的是，此時陰、陽轉子的齒間基元容積彼此並不連通。

（2）壓縮過程 壓縮開始階段主動轉子的齒間基元容積和從動轉子的齒間基元容積彼此孤立地向前推進，稱為傳遞過程。轉子繼續轉過某一角度，主動轉子的凸齒和從動轉子的齒槽又構成一對新的V形基元容積，隨着兩轉子的齧合運動，基元容積逐漸縮小，實現氣體的壓縮過程。壓縮過程直到基元容積與排出孔口相連通的瞬間為止，此刻排氣過程開始。

（3）排氣過程 由於轉子旋轉時基元容積不斷縮小，將壓縮後具有一定壓力的氣體送到排氣腔，此過程一直延續到該容積最小時為止。

隨着轉子的連續旋轉，上述吸氣、壓縮、排氣過程循環進行，各基元容積依次陸續工作，構成了螺桿式製冷壓縮機的工作循環。由上可知，兩轉子轉向相迎合的一面，氣體受壓縮，稱為高壓力區；另一面，轉子彼此脱離，齒間基元容積吸入氣體，稱為低壓力區。高壓力區與低壓力區由兩個轉子齒面間的接觸線所隔開。另外，由於吸氣基元容積的氣體隨着轉子迴轉，由吸氣端向排氣端作螺旋運動。因此，螺桿式製冷壓縮機的吸、排氣孔口都是呈對角線方式佈置的。

4.內容積比及附加功損失

（1）內容積比，轉子的齒間基元容積隨着螺桿的旋轉容積的縮小而被壓縮，直至基元容積與排氣孔口邊緣相通為止，這一過程稱為內壓縮過程。基元容積吸氣終了的最大容積為V1，相應的氣體壓力為吸氣壓力p1，內壓縮終了的容積為V2，相應的氣體壓力為內壓縮終了壓力p2。可變基元容積在吸氣終了時的最大容積V1，與內壓縮終了的容積V2的比值，稱為螺桿式製冷壓縮機的內容積比ev。即螺桿式製冷壓縮機是無氣閥的容積式壓縮機，吸排氣孔口的啓閉完全為幾何結構所定，以控制吸氣、壓縮、排氣和所需要的內壓縮壓力。由於其結構已定，就具有固定的內容積比，這與活塞式製冷壓縮機有很大區別。

（2）活塞式製冷壓縮機壓縮終了時的氣體壓力取決於排氣腔內的氣體壓力和排氣閥的阻力損失。如果略去氣閥的阻力損失，可近似地認為活塞式製冷壓縮機壓縮終了時的壓力等於排氣腔內氣體壓力。螺桿式製冷壓縮機內壓縮終了壓力p2與轉子幾何形狀、排氣孔口位置、吸氣壓力p1及氣體種類有關，而與排氣腔內氣體壓力pd無關，內壓縮終了壓力p2與吸氣壓力p1之比稱為內壓力比ei。即式中壓縮過程的多變指數。排氣腔內氣體壓力（背壓力）pd稱為外壓力，它與吸氣壓力p1之比稱為外壓力比e。螺桿式製冷壓縮機的外壓力比與內壓力比可以相等，也可能不等，這完全取決於壓縮機的運行工況與設計工況是否相同。內壓力比取決於孔口的位置，而外壓力比則取決於運行工況。一般應力求內壓力比與外壓力比相等或接近，以使壓縮機獲得較高效率。附加功損失 當內壓縮終了壓力p2與排氣腔內氣體壓力pd不等時，基元容積與排氣孔口連通時，基元容積中的氣體將進行定容壓縮或定容膨脹，使氣體壓力與排氣腔壓力pd趨於平衡，從而產生附加功損失 ^[1]  。