Ⅰ 某同学在制作弹簧测力计时,找来了多种不同类型的弹簧
[编辑本段]弹簧
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。一般用弹簧钢制成。用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等,广泛用于机器、仪表中。按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧等。
[编辑本段]其主要功能
①控制机械的运动,如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。②吸收振动和冲击能量,如汽车、火车车厢下的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧等。③储存及输出能量作为动力,如钟表弹簧、枪械中的弹簧等。④用作测力元件,如测力器、弹簧秤中的弹簧等。弹簧的载荷与变形之比称为弹簧刚度,刚度越大,则弹簧越硬。
按受力性质,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧,按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。普通圆柱弹簧由于制造简单,且可根据受载情况制成各种型式,结构简单,故应用最广。弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等,常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理,可提高弹簧的承载能力。
弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件,弹簧在受载时能产生较大的弹性变形,把机械功或动能转化为变形能,而卸载后弹簧的变形消失并回复原状,将变形能转化为机械功或动能。
[编辑本段]弹簧的类
按受力性质,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧;按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。普通圆柱弹簧由于制造简单,且可根据受载情况制成各种型式,结构简单,故应用最广。弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等,常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理,可提高弹簧的承载能力。
什么是螺旋弹簧?
螺旋弹簧即扭转弹簧,是承受扭转变形的弹簧,它的工作部分也是密绕成螺旋形。扭转弹簧的端部结构是加工成各种形状的扭臂,而不是勾环。扭转弹簧常用于机械中的平衡机构,在汽车、机床、电器等工业生产中广泛应用。
什么是拉伸弹簧?
拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧,拉伸弹簧一般都用圆截面材料制造。在不承受负荷时,拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。
什么是压缩弹簧?
压缩弹簧是承受向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的,压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等,压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙,当受到外载荷时弹簧收缩变形,储存变形能。
什么是扭力弹簧? 扭力弹簧利用杠杆原理,通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料的扭曲或旋转,使之具有极大的机械能。
[编辑本段]弹簧各部分名称:
(1)弹簧丝直径d:制造弹簧的钢丝直径。
(2)弹簧外径D:弹簧的最大外径。
(3)弹簧内径D1:弹簧的最小外径。
(4)弹簧中径D2:弹簧的平均直径。它们的计算公式为:D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支撑圈外,弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离成为节距,用t表示。
(6)有效圈数n:弹簧能保持相同节距的圈数。
(7)支撑圈数n2:为了使弹簧在工作时受力均匀,保证轴线垂直端面、制造时,常将弹簧两端并紧。并紧的圈数仅起支撑作用,称为支撑圈。一般有1.5T、2T、2.5T,常用的是2T。
(8)总圈数n1: 有效圈数与支撑圈的和。即n1=n+n2.
(9)自由高H0:弹簧在未受外力作用下的高度。由下式计算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2时)
(10)弹簧展开长度L:绕制弹簧时所需钢丝的长度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (压簧) L=ЛD2 n+钩部展开长度(拉簧)
(11)螺旋方向:有左右旋之分,常用右旋,图纸没注明的一般用右旋。
(12) 弹簧旋绕比;中径D与 钢丝直径d之比
[编辑本段]弹簧的规定画法
(1)在平行螺旋弹簧线的视图上,各圈的轮廓线画成直线。
(2)有效圈数在4圈以上的弹簧,可只画出其两端1~2圈(不含支撑圈)。中间用通过弹簧钢丝中心的点画线连起来。
(3)在图样上,当弹簧的旋向不作规定时,螺旋弹簧一律画成右旋,左旋弹簧也画成右旋,但要注明“左”字。
[编辑本段]弹簧的应用
大多数材料都有不同程度的弹性,如果将其弯曲,便会以很大的力量恢复其原形。在人类历史上,一定很早就注意到树苗和幼树的树枝有很大的挠性,因为许多原始文化利用这一特性,在特制的门后或笼子后楔上一根棍,或者用活结套在一根杆上向下拉;一旦松开张力,这根棍或杆就会往回弹。他们就用这种办法来捕捉飞禽走兽。实际上,弓就是按这种方式利用幼树弹性的弹簧;先向后拉弓,然后撒手,让其回弹。中世纪时,这种想法开始出现在机械上,如纺织机、车床、钻机、磨面机和锯。操作者用手或脚踏板给出下压冲程,将工作机械往下拉,这时用绳索固定在机械上的一根杆弹回,产生往复运动。
弹性材料的抗扭性不压于它的抗挠性。希腊帝国时期 (大概是公元前4世纪)发明了用搓成的腱绳或毛绳拉紧的扭簧,用以代替简单的弹簧来加强石弩和抛石机的威力。这时人们开始认识到,金属比木头、角质或任何这类有机物质的弹性更大。菲洛 (其写作年代约为公元前200年)把它作为一项新发现来进行介绍。他估计读者是难以置信的。凯尔特人和西班牙人的剑的弹性,引起了他的亚历山大城的前辈的注意。为了弄清楚剑为什么有弹性,他们进行了许多实验。结果他的师傅克特西比发明了抛石机,抛石机的弹簧是用弯曲的青铜板作成的——实际上是最早的片簧;菲洛本人又进一步改进了这些抛石机。富有创造性的克特西比在发明这种抛石机后,又想出了另一种抛石机—一它利用汽缸内空气在受压的情况下产生的弹性工作。
在很久以后人们才想到:如果压缩一根螺旋杆,而不是弯曲一根直杆,那么金属弹簧储存的能量就会更大。据伯鲁涅列斯基的小传记载,他制作过一口闹钟,其中使用了若干代弹簧。最近有人指出,在附有一些奇特的螺旋弹簧钟表图的15世纪末叶的一本机械手册中有这架闹钟的图样。这类弹簧也用于现代的捕鼠器。带圈簧 (水平压缩而不是垂直压缩的弹簧)的钟表,在1460年左右肯定已开始使用了,但基本上是皇室的奢侈品,大约又过了1个世纪,带弹簧的钟表才成为中产阶级人士的标志。
控制流动方向的阀门
由于阀门只让水或其他流体(如空气)沿一个方向流动,几乎可以肯定地说,它最先是作为需要这种运动的早期工具——风箱的一个部件出现的。阿格里科拉在研究文艺复兴时期的冶金学的文章中说,锻铁炉风箱有一个比风眼稍长和稍宽的薄板,“薄板上覆盖着山羊皮,是用皮带捆在板上的,毛边一侧冲地面”。放置的方式是:当风箱鼓起来时,薄板打开;当风箱收缩时,薄板关闭。”瓣阀肯定远比阿格里科拉的时代为早,同楔形板风箱一样古老。但它问世的具体年代却很难确定,因为瓣阀这个术语来自古老的皮袋型风箱 (在这种风箱中,操作的人可以用脚或手将风眼堵住)。显然,最早的模型大约是希腊王朝时代的青铜灯,但在罗马后期的诗人奥素尼乌斯之前还没有人提到过青铜灯的阀门。奥索尼乌斯把陆上快咽气的鱼的鳃。比作在掬木腔内往复运动时通过孔眼交替进风和挡风的羊毛阀。
可以说,机械上使用阀门的历史起始于克特西比的压力泵。维脱劳维斯和赫罗对压力泵作了详细的说明,他们说:“灵巧地安在管道口内的环形薄片,不会让压入容器的东西再往回跑。”看来克特西比压力泵的原始瓣阀呈长筒形,那时已用来搞屋顶通风。后来改用矩形阀,但名称仍保持不变。已经修复了几台罗马压力泵,其阀门已严重腐蚀,但还是可以辨认出来。赫伦在讲到用双气缸压力泵作灭火器时,还介绍了一种原始的跳动活门,一些在三根弯柱上滑上滑下的小圆盘。克特西比的水力机件有用来控制空气进入管道的滑阀。除此以外,在文艺复兴时期前,所有的泵和风箱阀都是瓣阀 (或铰形阀)。
达·芬奇发明的一种锥形跳动舌门,无疑是拉梅利的机械发明手册
(1588)中所画的那些舌门的来源。跟拉梅利同时代的阿勒奥蒂,在自动木偶戏中采用了一种蝴蝶阀来控制管道内的水流。但是,从赫伦的时代直到发明蒸汽机,这些跳动舌门没有一种得到广泛应用,各种阀门也没有什么变化。蒸汽机(需要对流入和流出顺序进行更精确的控制)导致了跟发动机的运转有关的精密阀门的出现,这些阀门包括纽科门设计的释放积蓄在气缸中的空气的“喷气阀”、默多克的滑阀(1799)和使双动发动机的活塞保持平衡的平衡阀。
空气泵
德国马德堡市市长盖里克对科学家和哲学家关于形成真空的可能性的争论很感兴趣。作为一个受过专门教育的工程师,他决定通过实验来解决这个问题。公元1650年,他制造出了第一台空气泵——像一台手工操作的水泵,但有制造精密的零件,不透气。这台空气泵是成功的。他指出,在一个抽尽了空气的容器内,听不到钟响,蜡烛不燃烧,动物也会闷死。
他的大规模的演示是十分壮观的。有一次实验是当着皇帝斐迪南三世的面在其宫廷前面的空旷处进行的。在这个实验中,在直径12英尺的两个半球的周边凸缘上涂上润滑脂,将两个半球的凸缘嵌合,然后将球内空气抽尽。将8匹马分成两组拉拴在每个半球上的钢索也未能将其分开,可是放进空气后,它们就分开了。在公元1654年的另一次实验,是将一个立式开口圆筒活塞下面抽成真空,用50人拉拴在活塞上的绳子,他们反而被活塞拉动了。人们就是用这种方法来使活塞做功的;活塞的下面必须始终有一个真空。
但是,没有空气泵能形成真空吗?经过许多年之后,人们发现用蒸汽可以解决这个问题。公元1698年,托马斯·萨弗里第一个利用蒸汽排水,使蒸汽通入密闭容器,然后在容器上喷冷水,使其中的蒸汽冷凝,从而产生真空。他利用这种真空从矿井抽水,又利用锅炉蒸汽将容器中的水排空。这个循环过程反复进行。
萨弗里的设备被称为“矿工之友”。它没有任何活塞或活动零件,也不是一台发动机,而只是一台泵而已。
在此以前的1690年,法国的丹尼斯·帕平已经制造出了一个模型设备,一个直径2.5英寸的活塞刚好能放进汽缸里。在汽缸内盛少量的水,他就能够通过连续地将水加热和冷却的办法,证明汽缸冷却时在活塞下面形成真空。虽然这种设备没有得到实际应用,但却是第一台利用冷凝蒸汽推动活塞和做功的设备。
公元 1712年,将居里克、帕平和萨弗里的上述3项成就结合在一起,达特默思的托马斯·纽科门制成了一台实用的蒸汽机。
胡克发明了万向节
公元1676年,被誉为“英国的达·芬奇”的罗伯特·胡克发表了他关于
“太阳镜”的演说。这是一台采用反射镜系统安全地观测太阳的仪器。这台仪器是用他新奇的万向节进行操纵的。万向节是一种万能仪器……用来通过任何不规则的弯曲轨道产生环形运动。虽然胡克比较详细地讲过这种新仪器的制造方法,并且含糊地指出,这种仪器可能在各方面获得应用,但他自己只想用它来进行天文观测,或用在时钟和日规的设计中,故在当时没有引起多少人注意。
胡克是个才华横溢的人,他在系统提出物理学、化学和地质学方面的革命性理论之余,在伦敦咖啡馆内同思想相近的朋友们无休止地讨论之余,抽空儿搞了二十几项发明。他的日记通常略为提及某些新设想是如何在他的高度活跃的头脑中逐步酝酿成形的。英国皇家学会会议记录,记载了那些使他最新的发现得以驰名的实验。
但是,日记并没有讲他在万向节上花费了许多时间;他也不曾想学会演示万向节。就这种机器而言,发明完全属于他个人看来是勿容置疑的。但是,在动力传输方面,在19世纪的运输革命之前,和许多其他的发明一样,并不需要一个具有向各个方向传动的自由接头。
瓦拉发明了调速器
瓦特在1789年发明的蒸汽机中使用的离心调速器,在当时引起的轰动不是太大;瓦特重视动力系统,只把调速器看成是蒸汽机上的一个附件。然而它是第一台通过改变燃料输入量而有效地控制速度的装置,是使一台机器能进行自动调节的一切反馈装置的鼻祖,在发明史上的地位已确定无疑。瓦特的调速器是由一对离心摆组成,最远处与蒸汽机的旋转飞轮相连,直接连在一个套筒上,套筒又与汽缸的进汽阀连接。当飞轮转动较快时,两个球体就向外摆动,使套筒下降;当速度减慢时,球体就随之下垂,迫使套筒上升。汽阀可开大开小,以维持均匀的速度。
瓦特调速器的历史,也许可追溯到中世纪和文艺复兴时期机器上有时用来代替飞轮的球—链装置或球—杆装置。然而这些装置只发挥飞轮的功能,通过贮存能量、使钻床或曲柄产生较有规律的运动来带动工具越过“死点”;它们不能控制速度或功率输入,最多只是对调速器的造型有所启发。直到力学发展了,人们知道了钟摆的性能,懂得了离心力后,才有人想到利用球—杆组合装置来进行控制。
磨坊工人经常碰到的一个问题是无法利用强风力。因为当轴旋转很快时,磨石容易向上移动,扩大两块磨石之间的距离,以至夹在两块磨石当中的谷粒不能完全磨碎。人们靠手将两块磨石拉紧,使它们之间保持适当的距离。直到1787年,托马斯·米德才想出一种方法,将两个摆分开挂在驱动磨石的正齿轮上,通过链条和万向节提升和调节拉杆。另一对摆与风车翼板相连,这样就使后者随速度的变化而张合。磨坊工人只要改变翼板承受的风力,就能调节旋转轴的速度。两年后,斯蒂芬·胡珀用齿条和扇形齿轮代替链条,设计了一台可以同它匹敌的机器,取得了专利权。
Ⅱ 螺杆制冷压缩机工作原理和结构图
2.螺杆式冷水机组的工作原理
螺杆冷水机组主要由螺杆压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及电控系统组成。水冷单螺杆冷水机组制冷原图如下:
压缩机
电柜
蒸发器
冷凝器
天加螺杆机外型图
(一)双螺杆制冷压缩机(in screw pressor)
双螺杆制冷压缩机是一种能量可调式喷油压缩机。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠机体内的一对相互齧合的阴阳转子旋转时产生周期性的容积变化来实现。一般阳转子为主动转子,阴转子为从动转子。
主要部件:双转子、机体、主轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置。
容量15~100%无级调节或二、三段式调节,采取油压活塞增减载方式。常规采用:
径向和轴向均为滚动轴承;开启式设有油分离器、储油箱和油泵;封闭式为差压供油进行润滑、喷油、冷却和驱动滑阀容量调节之活塞移动。
双螺杆结构图:
压缩原理:
吸气过程:气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。
压缩过程:转子旋转时,阴阳转子齿间容积连通(V型空间),由于齿的 互相齧合,容积逐步缩小,气体得到压缩。
排气过程:压缩气体移到排气口,完成一个工作回圈。
(二)单螺杆制冷压缩机(single screw pressor)
利用一个主动转子和两个星轮的齧合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、星轮旋转时产生周期性的容积变化来实现的。
转子齿数为六,星轮为十一齿。
主要部件为一个转子、两个星轮、机体、主轴承、能量调节装置。
容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
单螺杆结构图:
压缩原理:
吸气过程:气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子的旋转,星轮依次进入与转子齿槽齧合的状态,气体进入压缩腔(转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面 所形成的密闭空间)。
压缩过程:随着转子旋转,压缩腔容积不断减小,气体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口。
排气过程:压缩腔前沿转至排气口后开始排气,便完成一个工作回圈。由于星轮对称布置,回圈在每旋转一周时便发生两次压缩,排气量相应是上述一周回圈排气量的两倍。
螺杆式冷水机组的工作原理
螺杆冷水机组主要由螺杆压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及电控系统组成。水冷单螺杆冷水机组制冷原图如下:
压缩机
电柜
蒸发器
冷凝器
天加螺杆机外型图
(一)双螺杆制冷压缩机(in screw pressor)
双螺杆制冷压缩机是一种能量可调式喷油压缩机。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠机体内的一对相互齧合的阴阳转子旋转时产生周期性的容积变化来实现。一般阳转子为主动转子,阴转子为从动转子。
主要部件:双转子、机体、主轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置。
容量15~100%无级调节或二、三段式调节,采取油压活塞增减载方式。常规采用:
径向和轴向均为滚动轴承;开启式设有油分离器、储油箱和油泵;封闭式为差压供油进行润滑、喷油、冷却和驱动滑阀容量调节之活塞移动。
双螺杆结构图:
压缩原理:
吸气过程:气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。
压缩过程:转子旋转时,阴阳转子齿间容积连通(V型空间),由于齿的 互相齧合,容积逐步缩小,气体得到压缩。
排气过程:压缩气体移到排气口,完成一个工作回圈。
(二)单螺杆制冷压缩机(single screw pressor)
利用一个主动转子和两个星轮的齧合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、星轮旋转时产生周期性的容积变化来实现的。
转子齿数为六,星轮为十一齿。
主要部件为一个转子、两个星轮、机体、主轴承、能量调节装置。
容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
单螺杆结构图:
压缩原理:
吸气过程:气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子的旋转,星轮依次进入与转子齿槽齧合的状态,气体进入压缩腔(转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面 所形成的密闭空间)。
压缩过程:随着转子旋转,压缩腔容积不断减小,气体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口。
排气过程:压缩腔前沿转至排气口后开始排气,便完成一个工作回圈。由于星轮对称布置,回圈在每旋转一周时便发生两次压缩,排气量相应是上述一周回圈排气量的两倍。
目前,在冰箱生产中越来越多地采用旋转式 压缩机,尤其是具有体积小、重量轻和结构简单 等优点的全封闭滚动活塞式压缩机。然而,传统滚 0#123 动活塞式压缩机在结构上仍然存在不少缺陷 ,比 如滚动活塞和转子均以偏心运转的方式工作,因 此会产生很大的不平衡离心惯性力,这是造成压 缩机振动及噪声大的一个重要原因;另外,压缩 机的各个运动副之间均存在有非常高的相对运动 ! 速度,比如转子与滚动活塞之间,滚动活塞与缸 孔内壁面之间,隔离叶片与滚动活塞之间,以及 转子、滚动活塞和隔离叶片与两侧密封端盖之间 等等,由此不仅会产生比较大的摩擦与磨损,而 且还因为存在配合间隙而难以避免冷媒从高压的 压缩腔窜逸至低压的吸气腔,从而导致较大的泄 漏损失。 鉴于上述问题,我们对传统全封闭滚动活塞 式压缩机的结构进行了大胆的创新与改进,提出 了一种包含有嵌固隔离叶片、旋转缸套和随动端 盖的新型旋转式全封闭压缩机,该压缩机不仅保 留了以往滚动活塞式压缩机结构简单、零件数少 的优点,而且与之相比还具有更低的振动噪声、 更小的摩擦损耗以及更少的泄漏损失,因此是一 种较有应用前景的新型旋转式冰箱压缩机。 结构设计 ! ()总体布置 # 图 所示结构为本文设计的新型全封闭旋转 # 式冰箱压缩机,它采用上置压缩机和下置电机的 图 新型全封闭旋转式压缩机结构示意图 # 立式结构布置方式,并采用吊簧式悬挂避振系统。 排气管 支座架 卸荷腔 随动端盖 隔离叶片 进气管 # ! ) $ ’ 4 压缩机部分主要由安置在一个密闭壳体内的旋转 壳 体 旋转缸套 转 子 转 柱 吸气腔 压缩腔 5 2 ( #" ## #! 内,它的外圆柱面与旋转缸套的内孔壁面相切并 间产生有很大的接触压力,这显然会加剧压缩机 转动配合,两者于接触处形成一条密封线,转子 的摩擦和磨损。为了改善这一状况,本压缩机在 的下端做成轴颈并与电机转子紧配合。转子及旋 转子的上端与上随动端盖之间设定有一个卸荷腔, 转缸套均各自绕各自自身的轴线作定轴转动,且 该卸荷腔通过转子上的倾斜油道将高压的润滑油 旋转方向相同。在旋转缸套的两端头分别紧固连 (与压缩机排气压力大致相等)引入其内,以此产 接有一个随动端盖,另外,在转子上开设有一条 生向下的轴向力来平衡转子。同样道理,该卸荷 轴向圆弧槽,槽内转动地配装有一个包含有轴向 腔也可以减轻下随动端盖与支座架处的轴向推力 扁平滑槽的转柱,隔离叶片的外端嵌固在旋转缸 轴承的负荷。 套的内孔壁面上,其内端则插入上述转柱的扁平 原理分析 ! 滑槽内并与之滑动配合。显然,隔离叶片将转子、 ()工作原理 # 转柱、旋转缸套和两侧随动端盖所围成的密闭空 本新型旋转式压缩机的工作原理是:当转子 间分隔成为了两个容积可以周期性地发生变化的 在电机的驱动下转动时,首先通过转子圆弧槽带 工作腔,其中一个为吸气腔,另一个为压缩腔, 动转柱转动,然后再由转柱扁平滑槽带动隔离叶 这两个工作腔随着转子的转动不断地回圈转换角 片、旋转缸套和随动端盖一起转动。随着转子的 色。 转动,吸气腔的容积将逐渐增大并形成负压,此 ()进排气系统 ! 时气态的工质在压差的作用下经进气管、支座架 为了减少对进气的有害加热,以便能获得高 孔道、转柱滑槽槽底和隔离叶片侧面上的吸气槽 的压缩机容积效率,本压缩机尽量缩短进气路径, 道进入到压缩机的吸气腔内;与此同时,压缩腔 让进气管与支座架相连线,并通过支座架的进气 的容积则逐渐减少,被封闭在其内的气态工质受 道沟通转柱滑槽的底部,最后经由开在隔离叶片 到压缩,压力开始逐渐增高,当压缩压力达到设 ! 侧面上的进气槽道连通压缩机的吸气腔。这样做 定的数值时,排气过程开始,气体经开设在随动 带来的一个好处是可使进气槽道与排气口之间的 端盖上的排气口、排气单向阀、排气消声器、高 夹角做得很小,由此增加有效进气的角度,同时 压密闭腔和排气管最后排出压缩机外。 还可以解决隔离叶片与转柱扁平滑槽在槽底处的 由于本压缩机的转子、隔离叶片和旋转缸套 “困气”现象。压缩机的排气口直接开设在上随动 均作定轴转动,因此它们的偏心运动质量较小, 端盖上并与压缩机的压缩腔相连通,而端盖上则 故所产生的振动和噪声亦小。同时,由于将隔离 设定有马蹄型的槽道、簧片和限位器等所组成的 叶片嵌固连线在旋转缸套和两侧随动端盖上,因 排气单向阀,高压的气体从单向阀出来后即进入 此彻底解决了隔离叶片外端与缸孔内壁面之间、 到排气消声腔内,之后再进入到由压缩机外壳体 以及隔离叶片侧端与密封端盖之间的摩擦损耗和 所围成的封闭空间,最后经由排气管排出压缩机 密封可靠性的问题。另外,压缩机的主要运动副 外。 如转子与旋转缸套之间、转子与随动端盖之间的 ()润滑系统 & 相对运动速度较小,结果也对减少摩擦损耗有利。 本压缩机设计有离心式泵油润滑系统,即在 ()机构分析 ! 转子转轴上开设有与轴线倾斜的油道,利用转子 从机构学的角度看,本压缩机的主要运动副 旋转时产生的离心力迫使润滑油上升并到达各个 构成了如图 所示的滑块转杆机构,该机构由两 ! 运动摩擦副。注意到压缩机在正常工作时,转子 个固定铰支 和 、一个滑块 、一个主动转杆 ’ ’ ( # ! 将受到高压气体及油池中高压油所产生的向上轴 以及一个从动转杆 等所组成。其中,主动 ’( ’) # ! 向推力的作用,其大小等于转子转轴轴颈断面积 转杆 由转子简化而成,从动转杆 由旋转 ’( ’) # ! 与排气压力的乘积。该轴向推力与进气压力在转 缸套和隔离叶片简化而成,滑块 由转柱及转柱 ( 子下端面形成的轴向推力一道向上推托转子,两 上的扁平滑槽简化而成。固定铰支 和 分别代 ’ ’ # ! 者之和远远大于压缩机转子和电机转子的向下重 表了转子的旋转轴线和旋转缸套的旋转轴线,两 力,因此在压缩机转子的上端面与上随动端盖之 者之间的距离即为转子相对于旋转缸套的偏心距。
制冷压缩机是空调系统的核心部件,通常称为制冷机的主机。科学技术的进步,新式空调系统不断出现,推动了制冷压缩机制造技术的不断进步。从目前制冷压缩机的发展趋势来看,结构紧凑、高效节能以及微振低噪等特点是空调压缩机制造技术不断追求的目标。下面对制冷压缩机做一个概述.
作用:
l、从蒸发器中吸m蒸气,以保证蒸发器内一定的蒸发压力;
2、提高压力(压缩),以创造在较高温度下冷凝的条件;
3、输送制冷剂,使制冷剂完成制冷回圈。
一、压缩机的种类很多,根据工作原理的不同,空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。
l、定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例提高的,它不能根据制冷 的需求而自动改变功率输 ,而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度讯号来实现,当温度达到设定的温度,压缩机停止工作;当温度升高后,压缩机开始 T二作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制,当管路内压力过高时,压缩机停止工作。
2、变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器m风口的温度讯号,而是根据空调管路内压力变化讯号来控制压缩机的压缩比从而自动调节m 风口温度。在制冷的全过程中,压缩机始终是工作的,制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端压力过高时,压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比,这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度,低压端压力上升到一定程度时,压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。
二、根据工作方式的不同,
可分为两大类—— 容积型与速度型。
容积型压缩机是靠工作腔容积的改变来实现吸汽、压缩、排汽等过程。属于这类压缩机的有往复式压缩机和回转式压缩机。速度型压缩机是靠高速旋转的T作I1"轮对蒸气做功,压力升高,并完成输送蒸气的任务。属于这类压缩机的有离心式和轴流式压缩机,目前常用的是离心式压缩机。1、往复式压缩机的工作原理
往复式压缩机又称活塞式压缩机。压缩机的工作腔是汽缸。活塞在汽缸内作上下往复运动,从而完成了压缩、排汽、膨胀、吸汽等过程。图1中的四个过程分别表示了压缩机1二作中的四个过程。
到最低位置(称活塞的下止点)时,汽缸吸满蒸气。而活塞转而向上,这时吸、排汽门都关闭,汽缸容积缩小,蒸气被压缩,一直压缩到排汽压力为止。图中(b)为排汽过程:当压力达到一定值(大于排汽管内压力)时,排汽阀开启,活塞继续上移,蒸气排出,一直到活塞上移到最高位置(这位置称活塞的上止点)时,排汽结束。图中(c)是余隙膨胀过程:为了防止活塞与吸排汽阀碰撞,活塞上移到上止点时,活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙,称余隙。当活塞转而向下运动时,排汽结束时留在余隙内的高压蒸气阻止吸汽阀开启,吸汽不能开始。这时余隙内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀,一直膨胀到吸汽压力以下时才结束。图中之(d)是吸汽过程:吸汽阀开启,随着活塞往下运动而吸汽,一直进行到活塞下移到活塞下止点为止。
( 2)优点:它应用比较广泛,制造技术成熟,结构简单,而且对加工材料和加工lT艺要求较低,造价比较低,适应性强,能适应广阔的压力范围和制冷量要求,可维修性强。
(3)缺点:无法实现较高转速,机器大而重,不容易实现轻量化,排气不连续,气流容易出现波动,而且工作时有较大的振动。由于曲轴连杆式压缩机的上述特点,已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式,曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。
2、螺杆式压缩机的构造与工作过程
螺杆式压缩机是一种回转式容积式压缩机。它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸气的吸人、压缩和排IqJ过程。无油螺杆压缩机在本世纪三十年代问世,主要用于压缩空气。后来汽缸内喷油的螺杆式压缩机出现,效能得到提高,目前,喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之一。螺杆式压缩机分为双螺杆和单螺杆两大类,双螺杆压缩机习惯上称为螺杆式压缩机。
(1)图2为喷油式螺杆式压缩机的构造。在断面为双圆相交的汽缸内,装有一对转子—— 阳转子和阴转子。阳转子有四个齿,阴转子有六个齿,两根转子相互齧合。当阳转子旋转一周,隐转子旋转2/3周,或者说,阳子的转速比阴转子的转速快50%。图3是螺杆式压缩机从吸汽靠排汽的工作过程,在汽缸的吸汽端座上开有吸汽口,当齿槽与吸汽口相通时,吸汽就开始,随着螺杆的旋转,齿槽脱离吸汽口,一对齿槽空间吸满蒸气,如图(a)。螺杆继续旋转,两螺杆的齿与齿槽相互齧合,有汽缸体、齧合的螺杆和排汽端座组成的齿槽容积变小,而且位置向排汽端移动,完成了对蒸气压缩和输送的作用,如图
(b)。当这对齿槽空间与端座的排汽
口相通时,压缩终了,蒸气被排出,如图(c)。每对齿槽空间都存在着吸汽、
压缩、排汽三个过程。在同一时刻存在着吸汽、压缩、排汽三个过程,不过
它们发生在不同的齿槽空间。
(2)螺杆式压缩机的优点:
① 螺杆式压缩机只有旋转运动,没有往复运动,因此压缩机的平衡性好,振动小,可以提高压缩机的转速。
② 螺杆式压缩机的结构简单、紧凑,重量轻,无吸、排汽阀,易损件少,可靠性高,检修周期长。
③ 在低蒸发温度或高压缩比工况下,用单级压缩仍然可正常工作,且有良好的效能。这是由于螺杆式压缩机没有余隙,没有吸、排汽阀,故在这种不利工况下仍然有较高的容积效率。
④ 螺杆式压缩机对溼压缩不敏感。
⑤ 螺杆式压缩机的制冷量可以在10%一100%范围内无级调节,但在40%以上负荷时的调节比较经济。
(3)缺点:噪声较大,以及需要设
置一套润滑油分离、冷却、过滤和加压的辅助装置,造成机组体积大。
单级蒸汽压缩制冷系统,是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连线,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地回圈流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。其工作过程如图1所示。 图1. 制冷系统的基本原理 液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到回圈制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷回圈。 在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的装置。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的装置,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助装置,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成,它们是为了提高执行的经济性,可靠性和安全性而设定的。
首先你要知道它的内部构造;主要为阴螺杆,阳螺杆,再加上滑块(负荷调节装置)。
阴阳螺杆相互转动时会形成一个密闭空间,制冷剂在其中通过滑块的竖向调节(与螺杆同一轴线方向)起到负荷能量的调节作用。说起来太麻烦啦,还是网络下:土木线上!里面有个制冷板块,能搜到的;
祝好
经济器也是通过制冷剂挥发吸热从而给送到蒸发器的制冷剂提供二次降温达到节约的目的。
螺杆式制冷压缩机和活塞式制冷压缩机在气体压缩方式上相同,都属于容积型压缩机,也就是说它们都是靠容积的变化而使气体压缩的。不同点是这两种压缩机实现工作容积变化的方式不同。螺杆式制冷压缩机又分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机。其中双螺杆压缩机是利用置于机体内的两个具有螺旋状齿槽的螺杆相齧合旋转及其与机体内壁和吸、排气端座内壁的配合,造成齿间容积的变化,从而完成气体的吸入、压缩及排出过程。
制冷原理与什么型别的压缩机没有关系,制冷是利用制冷剂的特殊性质来达到制冷或者制热的目的,制冷剂在压缩时会升高温度,从而向大气视放内能,在压力降低时又会吸收周围的热量,达到周围温度下降的目的,压缩机就是用来给制冷剂加压回圈的。所以要理解制冷原理,必须对制冷剂的物理性质有所了解,高中物理中有关气体的 状态方程就有着方面的简单讲解。您不妨看看。
在执行过程中制冷压缩机会将制冷剂从低压区抽取出来经过压缩之后送到高压区进行冷却凝结,制冷剂在被输送到高压区之后通过散热片将热量散发到空气中,这时它也从原来的气态变为液态,压力也随之升高。
制冷剂在回圈过程中,从高压区流向低压区,之后通过毛细血管喷射到蒸发器中,在压力骤降的情况下由液态变为气态,然后通过散热片来吸收空气中的热量实现降温。通过这回圈过程,将冷空气成功的转入到室内。