旋转式压缩机泵体结构浅析

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摘要：本文对全封闭旋转式压缩机的泵体的内部构造进行了简要的分析，分别阐述了泵体组成的各个零部件的结构和作用；各个零部件的装配顺序和在装配过程中应注意的问题；简要说明了泵的工作原理。对双气缸泵体做了简单介绍。

关键词：压缩机、泵体、结构

一、泵体组成的零部件

下面以全封闭旋转式压缩机的泵体为例，谈谈它的内部构造。

如上图一所示，泵体主要组成部分有：气缸、滚套、曲轴、轴承（包括上轴承和下轴承）、叶片、弹簧、消音器等。

下面对上述主要零部件作简要介绍

1. 曲轴的结构与用途：压缩机的曲轴是由主轴颈，是压缩机内部传送动力的装置。在主轴颈的下部装有电动机，主轴颈的上部在泵体中旋转。曲轴是压缩机的主要部件之一，它接受电动机以扭矩形式传来的动力，电机带动曲轴旋转，曲轴的偏心部分带动滚套旋转，从而压缩气体而做功。

曲轴在轴中心线处有阶梯形深孔，与上油桨配合部尺寸较大，这种设计既有利于工艺过程中排除切屑、污物，更主要的是在上油桨泵油运转过程中有利于在孔内形成较高的油压，提高输油能力。日本三洋设计的小孔内插入油气分离器的长销。由于销的插入进一步缩小了孔的间隙，达到既可形成高的油压，又有利于油气分离，减小向压缩机外排油，保证油池内油面稳定。

2. 滚套的结构与用途：滚套是用来在气缸中压缩气体的。随着滚套的旋转带来气缸容积的不断变化。滚套在泵体中的安装尺寸必须与气缸紧密配合，以减少气体的泄漏。

3. 气缸结构与作用：压缩机的气缸呈元宝形，见图一，中间是气缸工作腔，在工作时被叶片分成高压腔和低压腔，在低压腔中装有进气管，气体由进气管吸入。由于滚套在气缸中做往复旋转运动，汽缸要承受相当大的变应力和热应力，故要求汽缸要有足够的强度，即耐热耐压性。气缸的加工要求很高，特别是光洁度，以实现与滚套的严密配合，减少气体泄漏，提高制冷效率。 气缸的端面分布几个螺栓孔，是用来连接上下轴承，以封闭整个泵体的。

4. 叶片的结构和作用：

如图一所示，叶片装在气缸叶片槽中，在泵体工作时，叶片通过弹簧的作用，随着滚套的旋转上行和下行，叶片将气缸的工作腔划分为高压腔和低压腔。由于随着曲轴的高速旋转，叶片不断往复直线冲击，因此对叶片的材质和表面加工光洁度都有很高的要求。

5. 上、下轴承的结构和作用：上、下轴承如图一所示，是用来固定曲轴，封闭气缸的工作腔用的。轴承上根据泵体的排气不同 而设有不同的排气孔，如果泵体为上排气方式，那么上轴承上有排气孔，如果泵体为下排气方式，那么下轴承上有排气孔。

5.1. 阀片的结构和作用：阀片是压缩机的主要部件，与带排气孔的轴承安装在一起，如图二中所示。在压缩机运行过程中，阀片起着分配气体的作用，相当于泵体的气门。阀片的结构和性能的好坏对压缩机的好坏与性能有直接的影响。因此，要求阀片的结构合理，弹性大小合适，使阀片在相应压力和转速下能及时关闭和打开，尽量减小气阀开闭时的阻力，以减少压缩机的功耗。

5.2 阀背板的结构和作用：阀背板安装在阀片上用来固定阀片，可以采用铆接的方式进行连接，也可以使用螺栓进行连接。阀背板的翘起高度是一个很重要的设计参数，直接影响阀片的抬起。

除上述主要零件外，泵体中还有一些其它的零件，包括消音器、上油桨等，在这里不做详细介绍。

二、泵体的装配顺序以及装配过程中需注意的问题

1、零部件的装配顺序

各个零部件在经过充分洗净之后，在恒温状态下进行组装，首先将滚套安装到曲轴的曲柄处，测量滚套外径到曲轴异侧外径的最大距离；然后将上轴承和气缸组装到一起，调整偏心间隙，用螺栓固定，插入曲轴和滚套，形成组件；之后装入消音器、叶片，旋转曲轴检测最小间隙；最后，在曲轴一直旋转的状态下装入下轴承，用螺栓固定，装入弹簧。

2、泵的装配过程中要注意的问题

2.1扫描间隙

如下图三所示，标注为扫描间隙的点即是滚套在气缸内运动的最小间隙点，也是泵体高压腔和低压腔的分界点。如果此处间隙大，则增加气体的泄漏量，也就是直接影响压缩机的COP值；反之如果此处间隙小，那么泵体在旋转过程中就会产生不顺畅的现象，这也是不允许的。因此在泵体各个零部件的装配中，此处间隙值是非常重要的一个参数，要严格控制此处间隙。一般情况下，根据压缩机系列不同，间隙值控制在10～30μ不等。

2.2零部件各处配合间隙

2.2.1叶片与气缸叶片槽配合间隙

泵在工作中，叶片在气缸叶片槽中，不停的往复高速运动，这就对二者之间的配合间隙有较严格的要求。因此为了保证配合间隙，在装配之前要对工件进行精密测量，对尺寸进行分组管理，使两工件的配合间隙满足要求再进行装配。

2.2.2气缸与滚套厚度方向配合间隙

同叶片与气缸叶片槽的配合一样，气缸与滚套的厚度方向也有严格的尺寸配合要求，同样要对其进行分组管理后再进行装配。

装配过程中一定要严格控制间隙，否则将会引起下面的问题:

间隙过小――噪声和磨损增大、功率上升、耐久性能降低等

间隙过大――制冷能力下降、效率低

2.3 零部件状态

为了防止压缩机的异常磨损和异常的噪声，在零件上绝对不能发生锈、伤、毛刺等现象，零件在取放过程中必须注意防止磕碰。零件表面不能有水分、油污和脏物。

三、泵体的工作过程

下面对压缩机泵体的工作过程做简单阐述：

①吸气过程：如上图四所示，滚套在按图示方向旋转时，气缸吸气腔内容积不断扩大，腔内压力降低，气体由气缸上的进气口吸进来，进入气缸低压腔内，开始吸气过程。

②压缩过程：随着滚套不断旋转，容腔排气的容积在不断缩小，，容积变小压力增大，当滚套继续旋转运动，气体继续被压缩，当压力达到一定值足以克服阀片的弹力时，轴承排气口的阀片被打开，被压缩的高压气体从排气口排出。泵体完成气体压缩输送工作。