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第 15 卷 第 1 期 应 用 力 学 学 报 . 15 . 1 V o l N o 1998 年 3 月 CH INESE JOURNAL OF APPL IED M ECHAN ICS M ar. 1998 旋叶式压缩机滑槽背压对滑片运动特性影响 李连生 郭 蓓 胡建华 束鹏程 翁向群 ( ) ( ) 西安交通大学 西安 710049 东方机械厂 西安 710043 摘 要 分析了新型旋叶式压缩机的结构特点, 对滑片进行了受力分析, 根据达朗伯原 理, 建立了力与主轴转角关系的数学模型。通过研究滑槽背压变化对滑片运动状态、 运动规律等特性的影响及对三种背压状态的比较, 认为恒定滑槽背压更有利于改善 滑片的运动特性、提高旋叶式压缩机的工作性能, 为旋叶式压缩机优化设计建立了基 础。 关键词: 旋叶式压缩机; 滑片; 运动特性 1 引 言 新型旋叶式压缩机自七十年代问世以来, 以其结构紧凑、力的平衡性能好、制造维护方便 等特点, 得到广泛的应用和发展。与传统滑片式压缩 机比较, 它采用了转子与气缸同心安装的形式, 既可 实现气缸短轴处密封段两侧同时压缩气体, 也可以 ( ) 一边作为压缩机、一边作为膨胀机使用 见图 1 。 传统滑片式压缩机受力特性的研究已比较深 [ 1 ] 入 , 而探讨此种新型旋叶式压缩机的文献相对很 少, 文献[ 2 ] 中只粗略的给出滑片所受的平均作用力 及机械摩擦损失, 且其气缸内壁采用简单的椭圆型 线。作者设计开发了新的气缸内壁型线, 并编制了通 用的动力计算程序, 对旋叶式压缩机滑片的动力特 性进行了分析计算。计算结果表明, 滑槽内的压力 1 排气阀 2 转子轴 3 滑片 ( ) 4 滑槽 5 气缸 6 吸气孔口 常称为背压 是一重要设计参数, 它对滑片、转子的 受力及其运动特性影响很大, 从而进一步影响到系 图 1 新型旋叶式汽车空调压缩机结构简图 本文得到陕西省重点科技攻关项目资金支持 来稿日期: 修回日期: © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 66 应 用 力 学 学 报 第 15 卷 统的运行效率。本文对旋叶式压缩机的结构特点进行了分析, 提出其动力计算模型, 并对几种 不同背压形式进行了比较、评价。 2 滑片受力模型 旋叶式压缩机的转子轴上对称地开设数个滑槽, 滑片置于滑槽中。当转子轴旋转时, 滑片 受离心力等作用甩出滑槽, 顶部与气缸内壁面相接触, 从而将转子轴与气缸内壁间的部分隔为 数个基元容积。由于各基元容积随转角的变化规律相同, 滑片的运动规律一致, 因而可将其中 的一个滑片作为研究对象, 进而分析整个转轴的受力。单个滑片的受力状况示于图 2, 根据达 [ 3 ] 朗伯原理 , 作用在滑片上的力有: ) 1 惯性力: 包括牵连
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