无油涡旋压缩机开槽涡旋齿的变形行为研究

为了提高开槽涡旋齿顶密封性能和槽内密封机构的工作稳定性,针对涡旋齿顶开槽的密封结构方案,建立了齿顶开槽涡旋齿的三维结构模型,开展了模型的网格划分和边界条件的设定,运用有限元软件开展了开槽涡旋齿的变形分析,分别在压力、温度及耦合载荷作用下,开展了开槽涡旋齿结构的变形行为研究,深入探索了变形分布特征与规律,揭示了压力和温度...     

无油润滑涡旋压缩机齿端面密封的研究

涡旋压缩机在工作过程中动、静涡盘之间间隙存在泄漏损失,它是影响无油润滑涡旋压缩机工作性能的重要因素。在涡旋齿端面加由自润滑材料制成的密封条是实现无油润滑的一项关键技术。本文从材料和结构两方面阐述了密封条的基本特点,介绍了密封条的两种结构模型,说明了各自的工作原理,并对两种模型进行了受力分析,得出了密封条正常工作应满足的条件及选用两种结构模型应注意的问题。结果表明:密封条不但可以阻止通过轴向间隙的泄漏,而且降低了涡旋齿与涡盘底部摩擦功率损失。     

无油润滑涡旋压缩机自润滑的研究

无油润滑涡旋压缩机工作过程中相对运动的工作表面因摩擦而产生了功率损失,同时局部造成大量气体介质的泄漏,严重影响了工作性能。通过分析无油润滑涡旋压缩机的工作过程,针对各摩擦部位的特点,提出涡旋齿端面、支架体端面的磨合面加由自润滑材料制成的密封条,防自转机构的摩擦副的运动由直线式改为旋转式,同时曲轴的轴承采用自润滑形式等实现无油自润滑的技术关键。结果表明:密封条可以实现对运动表面的密封、润滑功能,防自传机构旋转式摩擦副降低了实现自润滑的技术难度,自润滑轴承工作性能优良,经济可靠,这些技术可以实现无油润滑涡旋压缩机的自润滑。     

燃料电池用无油润滑涡旋压缩机研究

根据燃料电池的运行工况和压缩机体积小、质量轻、噪声低的使用要求,燃料电池空气压缩机采用无油润滑双涡圈涡旋式压缩机的结构型式.针对压缩机的结构特点,建立了双涡圈齿头型线修正方程和动涡旋圆盘与支架体之间缝隙泄漏数学模型,给出了压缩机功耗随缝隙宽度变化的试验结果,并对整机性能进行了试验研究.试验结果表明,压缩机排气侧增设冷却水道,可有效降低排气温度和压缩功耗.     

涡旋压缩机静涡旋盘实际工况下的变形分析

对实际工况下的涡旋盘所受载荷进行分析,建立了有限元模型,据此应用有限元计算分析软件对静涡旋盘进行变形分析,得到静涡旋盘在实际工况下的变形规律,并提出了对涡旋盘加工的改进意见     

无油涡旋压缩机齿端面密封机构的设计

针对涡旋压缩机齿端面介质泄漏的特点,提出一种齿端面密封机构模型,通过齿端面开设的密封槽内安装自润滑材料密封条和弹簧,实现涡旋齿轴向间隙的密封。通过分析不同位置的密封条所受压差力情况,将密封条的工作状态分为无压差和有压差2种工况,分别建立密封机构的简化力学模型,通过密封条和动涡盘的受力分析,研究弹簧力、压差力和背压气体力3种载荷对密封机构工作过程的影响。结合受力分析结果,从密封槽深度、弹簧位移、背压腔直径等三方面,实现密封机构的结构设计,获得满足密封机构正常工作时的结构参数取值范围,为涡旋齿端面密封机构的设计提供了理论依据。     

新型无油涡旋压缩机性能

基于热力学第一定律、质量守恒定律和气体状态方程,综合考虑工作腔的两种内泄漏以及工作腔壁面与介质气体之间的传热,构建了无油涡旋压缩机的热力学模型。运用欧拉法求解所建立的热力学模型,得到了气体在吸气-压缩-排气全过程中容积、温度、压力和质量随主轴转角的变化情况,并对比分析了不同传热和泄漏的影响规律。对研制开发的无油涡旋压缩机进行了变转速性能测试,分别测试了不同排气压力下的温度、排气量、功率。结果表明：传热对压力和温度的影响最大,而泄漏对工作腔质量的影响最大。随着转速的增大,温度、排气量、功率都呈明显的增大趋势。该热力学模型对无油涡旋压缩机的研发和性能分析具有一定的指导和借鉴作用。     

涡旋压缩机齿端面密封条的力载荷分布规律的研究

通过涡旋齿端面槽内安装密封机构,可以有效降低涡旋齿端面轴向间隙的泄漏。根据密封机构的工作原理,对涡旋齿内密封条进行了受力分析,详细阐述了重力和压差力载荷计算的理论依据,进一步深入研究了密封条所受力载荷的大小及分布规律。计算结果表明,压差力是密封条的最重要力载荷,是保证齿端面密封的关键作用力;沿渐开线展开角方向呈现间断式分布规律,气体压缩过程中压差力逐渐增大,使轴向间隙减小而不易产生泄漏,吸气、排气过程压差力逐渐降低,使轴向间隙增加而易产生泄漏,这将为密封机构的设计与计算提供了理论依据。     

表面粗糙度对无油润滑涡旋压缩机微间隙泄漏的影响

为了研究表面粗糙度对无油润滑涡旋压缩机微间隙泄漏的影响,采用均匀的锯齿状粗糙元建立了微间隙的二维模型.在微尺度、低压差泄漏模型的基础上,借助计算机数值模拟技术,研究了微间隙表面粗糙元的高度、分布密度和布置方式对充分发展的泄漏流动的影响.结果表明,气体在通道边界附近存在明显的回流和分离现象,而且粗糙元对泄漏流动的影响效果取决于其高度、分布密度及布置方式.在微间隙大小及进口压力相同的条件下,较大的粗糙元高度和分布密度可以有效增大泄漏气体的流动阻力,降低泄漏流速,从而减小泄漏量.     

涡旋压缩机下底盖屈服变形分析

为了预测不同厚度涡旋压缩机下底盖在工作压力下产生的屈服变形,对5台涡旋压缩机进行工作压力试验并记录下底盖屈服变形。通过对下底盖材料（DD13）进行拉伸试验确定该材料的应力-应变曲线。使用Zeiss三坐标测量机对下底盖横截面厚度进行测量,获得下底盖横截面厚度分布。使用有限元方法对现行厚度下底盖进行计算模拟并与实验值对比验证,然后预测不同厚度下,涡旋压缩机下底盖的屈服变形值,使得新下底盖刚度满足许用要求。结果表明：有限元方法模拟屈服变形与实验结果获得良好匹配,预测不同厚度下底盖屈服变形结果可信,效率高,成本低。     

无油涡旋空气压缩机压缩过程研究

基于质量守恒和能量守恒定律建立了无油涡旋空气压缩机压缩过程数学模型,模型采用单腔控制容积法,以月形容腔作为控制容积,考虑了压缩过程中的换热效果以及气体泄漏。模型充分反映了压缩腔旋转过程中的体积、质量、温度、压力的变化过程。数学模型仿真值和压缩机的实测值吻合,达到了较好的预测效果。该研究为无油涡旋空气压缩机的设计奠定了理论基础。     

无油润滑涡旋式空气压缩机的工作过程研究

与有油润滑涡旋式压缩机相比，无油润滑涡旋式压缩机的工作过程尤其是泄漏情况有很大的不同。对非设计工况下的容积比变化以及由此造成的泄漏量与压缩指示功等变化进行了理论研究，结合0．16m^3／min无油润滑涡旋式压缩机(转速为2060r／min)的性能测试结果，分析了造成一系列参数变化的原因。研究结果为无油润滑涡旋式空气压缩机的设计奠定了理论基础。     

非均匀温度场下涡旋压缩机动涡盘的应力及变形分析

用ANSYS有限元分析软件，分析不同温差引起涡旋压缩机动涡旋盘应力分布特点及变形的分布规律，指出有必要进行热应力及热变形分析。     

渐开线-高次曲线组合型线涡旋压缩机的设计及有限元分析

介绍了使用渐开线-高次曲线组合型线来减少涡旋圈数的方法及特点,建立了该型线的几何理论和相关参数计算方程,并对动涡盘进行了有限元分析,计算实例结果显示渐开线和高次曲线组合型线能够减少涡旋圈数以及型线的长度,且涡旋盘受力变形和应力明显小于单一渐开线型线,研究的结果对于组合型线的设计和大排气量涡旋机的研究有一定的借鉴作用。     

涡旋压缩机小曲拐防自转机构动力特性分析

针对无油润滑涡旋压缩机防自转机构的动力特性问题,建立了小曲拐防自转机构的机构模型;基于小曲拐防自转机构的工作原理,从运动学和机构学角度分析小曲拐的受力,建立小曲拐的运动平衡方程;利用三维建模软件和有限元分析软件ANSYS建立了单个小曲拐的三维模型,分析了防自转机构小曲拐数目为3时,小曲拐在不同曲轴转角下的变形和应力状态,并对小曲拐在交变载荷作用下的疲劳强度及3个小曲拐的变形协调关系进行了分析。结果表明,小曲拐的最大变形发生在上下两端,最大应力发生在上下两端和中间退刀槽部分。     

双端面机械密封在涡旋式天然气压缩机中的应用

介绍了涡旋式天然气压缩机的总体结构和驱动侧轴端设置的双端面机械密封结构,对双端面机械密封的主要参数特性和计算公式进行了分析,给出了各参数的计算结果,涡旋式天然气压缩机经过400h连续运转试验,双端面机械密封状况良好,无泄漏和磨损现象。