滑片式壓縮機

一、 概述

   1588年拉邁爾利（Ramelli）提出多基元滑片裝置的概念，并制成了世界上*臺拉邁爾利泵。從機構學來看，用作旋轉運動的活塞代替作往復運動的活塞來實現氣體的壓縮，無疑是極為合理的。然而僅有轉子和缸體兩個構件是不可能形成容積周期變化的工作腔，必需增添輔助構件。如果增添若干個可以在轉子或缸體上開的槽內自由滑動的葉片（簡稱滑片），就形成了勻速型旋轉壓縮機，簡稱旋轉壓縮機。








（一） 單工作腔滑片壓縮機



 
   1、工作原理 單工作腔滑片壓縮機的結構是滑片壓縮機的傳統結構型式。如右圖為單工作腔滑片的橫剖面圖，它主要由機體（又稱氣缸）、轉子及滑片等三部分組成。轉子外表面與氣缸內表面均呈圓形，轉子偏心的安裝在氣缸內，使二者在幾何上相切（在實際結構中，切點處保持一定的間隙），在氣缸內壁與轉子外表面間形成一個月牙形空間。轉子上開有若干縱向凹槽（滑片槽），在每個凹槽中都裝有能沿徑向自由活動的滑片，轉子旋轉時，滑片受離心力的作用從槽中甩出，其端部緊貼在氣缸內表面上，把月牙形的空間隔成若干扇形小室，稱之為基元。隨著轉子的連續旋轉，基元容積從小到大周而復始地變化。

2．特點 與其他壓縮機相比，滑片壓縮機具有以下優點：
1）結構簡單，零部件少，加工與裝配容易實現，維修方便。
2）運轉平穩、噪聲低、振動小。
3）起動沖擊小。
4）效率高。
5）結構緊湊、體積小、重量輕，便于狹窄空間安裝，因而比較適合汽車空調使用。
6）壓縮機中多個基元同時工作，因此輸氣量比較大、流量均勻、脈動性小、不需安裝很大的貯氣器。
7）滑片頂部與氣缸內表面發生磨損時，滑片能自動伸長進行補償，從而可延長使用壽命。

3．用途 按滑片與轉子、氣缸之間的不同潤滑方式（它主要取決于滑片材料），滑片壓縮機可分為滴油、噴油和無油三類。

（二） 雙工作腔滑片壓縮機

   1．工作原理 雙工作腔滑片壓縮機是70年代才開發使用的新型旋轉壓縮機，如右圖為雙工作腔滑片壓縮機的截面圖，它由氣缸、轉子、滑片、兩端蓋、進排氣孔及排氣閥等組成。圓形轉子2同心安裝在扁圓形氣缸3內，形成兩個月牙形工作腔。轉子上開有若干槽，滑片4置于其中并能來回滑動，當原動機帶動轉子轉動時，由于離心力的作用，滑片被甩出，緊貼在氣缸內表面上，形成壓縮機的工作基元。每個基元在轉子一轉中完成兩個工作過程。





2．特點 雙工作腔滑片壓縮機除具有單工作腔滑片壓縮機的特點外，還具有如下特點：
1） 每個基元在轉子每轉中吸、排氣兩次，完成兩個工作循環，因而流量更均勻、脈動性更小、輸氣量大且結構更加緊湊。
2） 壓縮機有兩個對稱的工作腔，兩組吸、排氣口相錯180^o
3） 轉子與氣缸同心，這給機器的制造和安裝帶來了極大的便利。

3．用途 雙工作腔滑片壓縮機主要用于小型氣體壓縮裝置和汽車空調系統中。汽車空調用雙工作腔滑片壓縮機的容量范圍為：80~140cm3／r。另外還在機艙、軍用車輛及民用住宅等空氣制冷空調系統中有所使用。

（三） 貫穿滑片壓縮機

   1．工作原理 如右圖是貫穿滑片壓縮機的結構示意圖。轉子上的滑片槽是貫通的，整體滑片放在通槽中。滑片兩端與氣缸保持接觸，轉子轉動時，帶動滑片運動，其兩端始終沿氣缸內壁滑動。由于滑片的運動始終受到氣缸內壁的約束，因此氣缸型線不再是圓或橢圓，而是根據滑片運動機理生成的曲線（面）。








2、特點 貫穿滑片壓縮機除具有傳統滑片壓縮機的特點外，由于其滑片端部是靠受到氣缸內壁的約束來實現該部位密封的，且其間存在完整或部分油膜，因此既保證滑片端部密封又大大地減輕了該部位的摩擦損失。這是貫穿滑片壓縮機的zui大優點。
3、用途 貫穿滑片壓縮機主要用于房間空調和轎車空調系統中，另外貫穿滑片機構還有用做真空泵，產生600Pa左右的粗真空，其容量范圍為2000~6000cm3/r。

二、 制冷用典型結構示例
（一） 汽車空調用滑片壓縮機
（二） 旋片真空泵

   旋片真空泵簡稱旋片泵。是一種油封式機械真空泵。其工作壓力范圍為101325~1.33×10-2pa，屬于低真空泵。




單級旋片的工作原理
  
   左圖是2X型旋片泵的結構圖，其基本結構與單工作腔滑片壓縮機相同。轉子上的旋片槽通過轉子中心貫通，背部夾有彈簧的兩個旋片裝于其中，轉子旋轉時，靠離心力和彈簧力使旋片頂端與泵腔的內壁保持接觸。泵體上方設置油箱，用油來密封排氣閥，經閥排出的氣體，穿過油箱內的油層排至大氣中。該泵為雙級泵，高真空級與低真空級通過氣道連通。氣道上設有輔助排氣閥，當*級排氣壓力高于大氣壓時，推開輔助排氣閥排氣，使通道內壓力永遠不高于大氣壓。
旋片泵可以抽除密封容器中的干燥氣體，若附有氣鎮裝置，這可以抽除一定量的可凝性氣體。氣鎮又稱摻氣，是防止蒸汽凝結從而避免油污染的有效方法，它是將一股經過控制的氣流（通常是室溫、干燥的空氣），經氣鎮孔進入處于壓縮過程的氣腔內，與被抽蒸氣相混，形成蒸氣與空氣的混合物，來保證把此混合物壓縮到排氣壓力時，蒸氣不發生凝結，從而使蒸氣與空氣一起被排至泵外。