高压往复压缩机级差活塞新结构—浮动活塞动力学（一）—数学模型

提出了新型级差活塞新结构－－浮动活塞。通过分析其碰撞过程、电动机的启动特性和压缩机启动压力的建立过程,得到了适当的数学模型,氟此模拟分析新型级差活塞启动过程的运动,得到了发生碰撞时气缸内最小压力及第一轮碰撞的应力,为进一步研究和工程上采用浮动活塞提供理论依据。     

双向斜盘式压缩机活塞有限元应力分析

针对双向斜盘式压缩机活塞的独特结构及实际受力情况,提出了一种活塞受力与应力分析的方法.对于活塞容易发生断裂的中间部位,分析了所承受拉力或压力的变化.采用商用有限元软件,对其中部承受最大压力与最大拉力的时刻进行了应力分析,叙述了造型、网格划分、施加约束及加载的方法,并说明了增加活塞中部过渡圆角可以有效地改善该部位的应力集中.     

关于活塞压缩机排气量不足的原因分析及处理方法

活塞压缩机是依靠活塞在气缸中做往复运动,来压缩气体、提高气体压力和输送气体的一种容积式流体机械。介绍了活塞压缩机的工作原理、分类、组成部分和优缺点。排气量是衡量活塞压缩机性能的一个非常重要的指标,分析了在正常生产过程中如何确定活塞压缩机排气量是否存在不足的问题,并针对活塞压缩机排气量不足的原因从压缩机的三大组成部分进行了分析,提出了处理方法。     

双缸型直线压缩机非线性动力学特性分析

为获得双气缸式直线压缩机工作过程中的活塞运动特性,耦合压缩机气体作用力方程和直线电机推力方程,建立了工作过程活塞非线性动力学模型。运用能量平衡原理对非线性振动方程进行了求解,获得了动力学模型的近似解析解,分析了活塞运动的稳定性特点和工作过程幅频关系。研究结果发现:双缸型直线压缩机工作过程具有明显的自激振动特点,初始时刻压缩机运动状况不影响最终的运行结果,经过一定时间后,活塞运动会趋于稳定的极限环,最终达到恒频恒幅运动;活塞运动频率不具有"固定频率"属性,它不仅受到压缩机物理结构参数的限制,同时也受到电机推力和进气压力的影响;随着进气压力的增加,活塞运动频率增大,且在高负荷状态下,压缩机活塞运动频率主要受进气压力决定。     

高压往复压缩机级差活塞新结构—浮动活塞动力学（二）—分析与讨论

应用新建立的数学模型,进一频高压窠同中乳动活塞发生碰撞的粢九、最大撞击应力的分布情况。最后,从高压级活塞的设计、选材、压缩机的行程、排了系统的容积和电动机的选择等几个方面考虑了减小高压级活塞的撞击应力的问题。     

吸排气压力对活塞压缩机排气量及功耗的影响分析

从活塞压缩机热力计算入手，分析吸、排气压力对活塞压缩机排气量及功耗的影响，并通过试验验证理论公式推导的正确性，为进一步提高活塞压缩机的性能提供理论基础及设计依据。     

压缩机活塞密封结构与性能分析

在活塞的往复运动过程中,其密封性能和活塞环的最大应力对整个压缩机效率及使用寿命具有重大的影响。文章通过对活塞的运动进行分析,得到气缸的气体p-V图。运用软件建立活塞迷宫密封三维气体容腔模型,通过Fluent流体仿真活塞在动态运动中受到最大气体压力载荷时,活塞泄漏量与活塞环安装位置及其截面形状的关系;并运用ANSYS流固耦合分析,得到活塞环在相应模型下的最大应力。结果表明:活塞环为矩形截面、支撑环居中布置时,在保证活塞密封性能的前提下,能够有效地减小活塞环的最大应力。活塞动态密封仿真和耦合分析,为压缩机的结构设计及寿命计算提供了重要的理论支持。     

船用星型压缩机曲柄连杆机构布置方案的优化分析

根据星型往复式压缩机的结构和工作特点,对压缩机进行了热力学和动力学分析,得到了压缩机在正常运转中的压缩腔内的压力。提出了星型压缩机曲柄连杆机构的6种布置方案,对比了不同曲柄连杆机构布置方案的动力学特性,得到了不同布置方案下的曲柄连杆上的作用力。通过分析发现:对于四星型压缩机,四级连杆按活塞力较大的两列对置,活塞力较小的两列对置,且由活塞力最大转向活塞力最小的布置方案时,星型压缩机的受力状况最佳。     

宽温域下电静液作动器的液压缸活塞格莱圈动密封性能分析

为了分析宽温域下电静液作动器的液压缸活塞格莱圈密封性能,基于流体动压润滑理论,建立了考虑油液黏温特性的最大启动压力和泄漏流量的数学模型。利用有限元软件ABAQUS计算得到活塞密封接触面间的接触压力,通过逆解法求解一维雷诺方程得到密封接触面间的油膜厚度,从而定量计算出密封结构单行程的最大启动压力和泄漏流量,并分析了介质压力和温度对最大启动压力和泄漏量的影响。仿真结果表明,介质压力升高会导致活塞动密封有效工作的温域变窄,最大启动压力降低,泄漏流量增大;温度每增加20 ℃,泄漏流量降低量不低于25%,最大启动压力降低量不低于15%,即温度适当升高有利于降低最大启动压力和泄漏流量,但过高的温度将增加格莱圈失效的风险。     

余隙容积对微型高压压缩机容积效率的影响

余隙容积的合理设计是保证压缩机正常工作的必备条件。相较于传统的高压压缩机，微型高压压缩机体积小、结构紧凑，活塞行程短且高压级活塞的直径较小，因而其工作性能对余隙容积更为敏感。为研究余隙容积对微型高压压缩机各级工作腔容积效率的影响，在微型高压压缩机关键结构参数和压力参数的基础上，结合能量和质量守恒定律、气阀运动以及活塞运动规律，搭建了工作腔热力学仿真模型。分析不同余隙容积下各级工作腔内气体压力、质量的瞬态变化过程，得出各级工作腔内容积效率的变化规律，从而为微型高压压缩机缸体和气阀关键结构参数的设计和优化提供指导意义。     

基于UNISIM的压缩机组带压启动研究

利用UniSim软件平台开发乙烷循环制冷压缩机组的动态仿真模型,基于仿真模型分析压缩机组的启动过程,研究压缩机组带压启动条件及特点。通过仿真模型的模拟验证能得到压缩机组启动时的最大平衡压力,为驱动电机的选型和制定压缩机组带压启动方案提供依据,为机组长期安全运行奠定良好的基础。     

低温制冷机用线性压缩机偏置特性的理论分析与数值模拟

通过对线性压缩机泄漏量进行理论研究,并基于该理论引出活塞偏置量的理论推导过程,从理论着手,分析了压缩机偏置的影响因素,得出压缩机内间隙两端的压差及板弹簧的轴向刚度决定活塞的偏置量;并通过PUMPLinx软件建立了线性压缩机偏置现象研究的物理模型,采用数值模拟的方法,获得了线性压缩机内部压力、质量流、活塞运动的变化情况,进一步得出了线性压缩机出现偏置现象的影响因素。     

自由活塞极限位置的液压节流控制

针对单活塞液压自由活塞发动机自由活塞运动不受机械机构约束的情况,研究单活塞液压自由活塞发动机自由活塞极限位置的液压节流控制方法,保证系统机械结构安全。基于对自由活塞极限位置节流控制原理的分析,建立液压控制回路数学模型,结合试验和仿真分析节流控制的工作特征及其影响因素。研究结果表明,单活塞液压自由活塞发动机极限位置的液压节流控制应考虑单向阀节流、回油阻尼和油液弹性三种作用效果的影响。压缩腔压力在膨胀冲程的第一次压力峰值由单向阀引起,第二次压力峰值由回油阻尼和油液弹性引起。增大回油孔通流面积可减小第一次压力峰值压力波后期高压的持续时间。回油阻尼和油液弹性能有效防止单活塞液压自由活塞发动机机械损坏的发生。     

热固耦合形变对BOG压缩机迷宫密封间隙的影响

大型BOG往复压缩机的压缩介质温度很低,气缸和活塞体在工作中承受着较大的应力载荷和温度负荷,变量对密封间隙的影响。结果表明:在热固耦合作用下,活塞和气缸两者变形量最大值均发生在活塞向上压缩的行程末端,其中,气缸变形量最大发生在缸体顶沿位置,活塞最大变形发生在活塞顶部端面中间环形部位。模拟分析表明,活塞与气缸产生的变形可使该大型BOG往复式压缩机压缩过程中密檿檿檿檿檿檿檿对活塞与气缸的间隙产生显著影响,并间接影响迷宫密封性能。为研究热固耦合形变对迷宫密封的影响,以某大型BOG往复式压缩机为例,以ANSYS Workbench为仿真平台,采用热固耦合方法对气缸和活塞进行仿真分析,得到气缸与活塞在热固耦合作用下的形变规律,确定其形封间隙增加0. 1～0. 15 mm的变形量。     

活塞与汽缸间隙对全封闭冰箱压缩机性能影响的研究

在对活塞与汽缸间隙对全封闭冰箱压缩机的泄漏、摩擦耗功、低电压启动以及噪声的影响进行的实验研究基础上，提出了该类压缩机活塞与汽缸装配间隙的选择范围，为压缩机的设计与装配时分选的质量控制提供了依据。     

6M25压缩机气缸活塞运动可靠性

气缸活塞可靠运行是压缩机正常工作的必要条件。论文运用机构运动误差分析理论,推导了零件尺寸具有正态分布特征的气缸活塞机构运动可靠度的计算公式,以6M25压缩机气缸活塞为对象,对活塞运动过程中的位移可靠度进行了计算。计算结果表明:活塞位移可靠度是压缩角α(曲柄轴向与活塞运动轴线夹角)的函数;在一个活塞运动周期内,活塞位移可靠度的变化范围为0.9920~0.9994;在活塞的吸气过程中,当压缩角α从0°增大至90°时,活塞位移可靠度随着压缩机的增大而增大,当压缩角α从90°增大至180°时,活塞位移可靠度随着压缩机α的增大而减小;在活塞压缩气体过程中,当压缩角α从180°增大至360°时,活塞位移可靠度随着压缩机α的增大而增大;活塞处于上止点时,活塞的位移可靠度最大,活塞处于下止点时,活塞的位移可靠度最小。     

基于PRO／E Mechanism的活塞压缩机气缸行程容积动态分析

设计人员对活塞压缩机气缸行程的变化规律及气缸容积变化引起的压力变化规律非常关注,而常规的设计方法无法动态了解活塞压缩机气缸容积随时间变化的函数规律,运用Pro／ENGINEER Mechanism模块可对活塞压缩机一、二两级气缸运动过程进行有效的动态分析,为活塞压缩机结构的优化设计提供准确的设计依据,设计效率高、产品经济。     

变频技术在单螺杆制冷压缩机中的应用研究

根据单螺杆制冷压缩机的结构和工作特点,分析了变频技术在单螺杆制冷压缩机应用中遇到的启动过程压缩腔内高压力、工况变化时存在能量损失等问题,计算了启动过程不卸荷的条件下压缩腔内的压力,分析了主要零部件的受力状况,对比了制冷和制热两种工况下的能耗,计算了制热工况下由于内外压比不同而产生的附加能量损失.通过分析发现：启动过程中压缩腔内的高压力对压缩机运行的可靠性和经济性都有很大的影响,因此要将变频技术应用于单螺杆制冷压缩机,必须找出合理的解决措施.     

往复压缩机气阀压力脉动及噪声试验分析

为研究压缩机阀隙气流马赫数对吸、排气过程压力脉动及压缩机噪声的影响，通过改变气阀阀隙几何通流面积的方式控制阀隙通道的气体流速和马赫数，采集不同阀隙马赫数下的吸、排气腔和气缸压缩腔内压力波动信号以及缸头侧噪声声压信号，分别对阀片开启时的阀隙压力脉动强度以及压缩机噪声时频信号进行分析。试验发现吸气过程阀隙压力脉动仅发生在阀片开启瞬间，且瞬时压力脉动强度远远大于排气过程；阀隙吸气马赫数对500～2500 Hz范围内的压缩机噪声均有一定影响，排气马赫数主要对2000 Hz的压缩机噪声有一定影响，吸排气阀隙马赫数的改变对试验压缩机噪声影响最大相差2.03 dB(A)。降低阀隙马赫数对改善压缩机吸排气过程压力脉动及压缩机噪声具有重要意义。     

无润滑压缩机活塞密封的研究

压缩机气缸在无润滑工况下,活塞密封件的使用寿命在很大程度上决定于密封所承受的压力。在压差超过150公斤力/厘米～2的情况下,密封部分压力分布的不均匀性使载荷最大的活塞环使用寿命显著下降,从而对整个密封件的使用寿命也产生影响。有关活塞密封的压力分布问题,在许多文献〔1-16〕中已有所叙述。 全苏化工机械制造科学研究所在专门设计的二级高压压缩机的增压试验装置上（图1）,对活塞密封进行了试验,这台压缩机是由电动机通过三角皮带驱动的。