滑片式压缩机

一、 概述

   1588年拉迈尔利（Ramelli）提出多基元滑片装置的概念，并制成了世界上*台拉迈尔利泵。从机构学来看，用作旋转运动的活塞代替作往复运动的活塞来实现气体的压缩，无疑是极为合理的。然而仅有转子和缸体两个构件是不可能形成容积周期变化的工作腔，必需增添辅助构件。如果增添若干个可以在转子或缸体上开的槽内自由滑动的叶片（简称滑片），就形成了匀速型旋转压缩机，简称旋转压缩机。








（一） 单工作腔滑片压缩机



 
   1、工作原理 单工作腔滑片压缩机的结构是滑片压缩机的传统结构型式。如右图为单工作腔滑片的横剖面图，它主要由机体（又称气缸）、转子及滑片等三部分组成。转子外表面与气缸内表面均呈圆形，转子偏心的安装在气缸内，使二者在几何上相切（在实际结构中，切点处保持一定的间隙），在气缸内壁与转子外表面间形成一个月牙形空间。转子上开有若干纵向凹槽（滑片槽），在每个凹槽中都装有能沿径向自由活动的滑片，转子旋转时，滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在气缸内表面上，把月牙形的空间隔成若干扇形小室，称之为基元。随着转子的连续旋转，基元容积从小到大周而复始地变化。

2．特点 与其他压缩机相比，滑片压缩机具有以下优点：
1）结构简单，零部件少，加工与装配容易实现，维修方便。
2）运转平稳、噪声低、振动小。
3）起动冲击小。
4）效率高。
5）结构紧凑、体积小、重量轻，便于狭窄空间安装，因而比较适合汽车空调使用。
6）压缩机中多个基元同时工作，因此输气量比较大、流量均匀、脉动性小、不需安装很大的贮气器。
7）滑片顶部与气缸内表面发生磨损时，滑片能自动伸长进行补偿，从而可延长使用寿命。

3．用途 按滑片与转子、气缸之间的不同润滑方式（它主要取决于滑片材料），滑片压缩机可分为滴油、喷油和无油三类。

（二） 双工作腔滑片压缩机

   1．工作原理 双工作腔滑片压缩机是70年代才开发使用的新型旋转压缩机，如右图为双工作腔滑片压缩机的截面图，它由气缸、转子、滑片、两端盖、进排气孔及排气阀等组成。圆形转子2同心安装在扁圆形气缸3内，形成两个月牙形工作腔。转子上开有若干槽，滑片4置于其中并能来回滑动，当原动机带动转子转动时，由于离心力的作用，滑片被甩出，紧贴在气缸内表面上，形成压缩机的工作基元。每个基元在转子一转中完成两个工作过程。





2．特点 双工作腔滑片压缩机除具有单工作腔滑片压缩机的特点外，还具有如下特点：
1） 每个基元在转子每转中吸、排气两次，完成两个工作循环，因而流量更均匀、脉动性更小、输气量大且结构更加紧凑。
2） 压缩机有两个对称的工作腔，两组吸、排气口相错180^o
3） 转子与气缸同心，这给机器的制造和安装带来了极大的便利。

3．用途 双工作腔滑片压缩机主要用于小型气体压缩装置和汽车空调系统中。汽车空调用双工作腔滑片压缩机的容量范围为：80~140cm3／r。另外还在机舱、军用车辆及民用住宅等空气制冷空调系统中有所使用。

（三） 贯穿滑片压缩机

   1．工作原理 如右图是贯穿滑片压缩机的结构示意图。转子上的滑片槽是贯通的，整体滑片放在通槽中。滑片两端与气缸保持接触，转子转动时，带动滑片运动，其两端始终沿气缸内壁滑动。由于滑片的运动始终受到气缸内壁的约束，因此气缸型线不再是圆或椭圆，而是根据滑片运动机理生成的曲线（面）。








2、特点 贯穿滑片压缩机除具有传统滑片压缩机的特点外，由于其滑片端部是靠受到气缸内壁的约束来实现该部位密封的，且其间存在完整或部分油膜，因此既保证滑片端部密封又大大地减轻了该部位的摩擦损失。这是贯穿滑片压缩机的zui大优点。
3、用途 贯穿滑片压缩机主要用于房间空调和轿车空调系统中，另外贯穿滑片机构还有用做真空泵，产生600Pa左右的粗真空，其容量范围为2000~6000cm3/r。

二、 制冷用典型结构示例
（一） 汽车空调用滑片压缩机
（二） 旋片真空泵

   旋片真空泵简称旋片泵。是一种油封式机械真空泵。其工作压力范围为101325~1.33×10-2pa，属于低真空泵。




单级旋片的工作原理
  
   左图是2X型旋片泵的结构图，其基本结构与单工作腔滑片压缩机相同。转子上的旋片槽通过转子中心贯通，背部夹有弹簧的两个旋片装于其中，转子旋转时，靠离心力和弹簧力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触。泵体上方设置油箱，用油来密封排气阀，经阀排出的气体，穿过油箱内的油层排至大气中。该泵为双级泵，高真空级与低真空级通过气道连通。气道上设有辅助排气阀，当*级排气压力高于大气压时，推开辅助排气阀排气，使通道内压力永远不高于大气压。
旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，这可以抽除一定量的可凝性气体。气镇又称掺气，是防止蒸汽凝结从而避免油污染的有效方法，它是将一股经过控制的气流（通常是室温、干燥的空气），经气镇孔进入处于压缩过程的气腔内，与被抽蒸气相混，形成蒸气与空气的混合物，来保证把此混合物压缩到排气压力时，蒸气不发生凝结，从而使蒸气与空气一起被排至泵外。