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黄冈职业技术学院毕业论文1黄冈职业技术学院毕业论文系别：机电学院专业：制冷与冷藏技术班级：制冷201002班姓名：学号：201003051245指导老师：邵志刚黄冈职业技术学院毕业论文2黄冈职业技术学院专科毕业论文（设计）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师的指导下取得的成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业论文（设计）成果归黄冈职业技术学院所有。特此声明。毕业论文（设计）作者签名：作者专业：制冷与冷藏技术作者学号：2010030512452012年10月15日黄冈职业技术学院毕业论文3目录摘要ABSTRACT第一章活塞式制冷压缩机的结构及工作原理1.1活塞式压缩机的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．11.2活塞式制冷压缩机工作原理与过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.21.3活塞式制冷压缩机主要部件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.4活塞式制冷压缩机润滑环系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.51.5活塞式制冷压缩机常见故障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.7第二章螺杆式制冷压缩机的结构及工作原理2.1螺杆式制冷压缩机主要部件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.2螺杆式制冷压缩机工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.3螺杆压缩机的润滑系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.112.4螺杆压缩机常见故障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...14第三章活塞式压缩机与螺杆式压缩机性能比较3.1活塞式压缩机实际输气量与能量调节．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..163.2螺杆式压缩机实际输气量与能量调节．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..．203.3带经济器的螺杆压缩机系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23第四章冷库的分类与发展前景4.1冷库分类与要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．244.2冷库压缩机性能比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..．274.3压缩机的选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．30总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35黄冈职业技术学院毕业论文4摘要随着经济的发展冷链的扩张各地冷库需求不断的增加，冷库的建设迫在眉睫，冷库的设备选型与日常生产运行直接关系着经济效益。本文通过对不同类型的压缩机进行工作原理、工作过程、主要零部件、常见故障以及输气量、能量调节的方法的描述与概论，然后对不同压缩机性能分析与综合比较，为冷库压缩机提供了关键性数据。关键词:活塞压缩机螺杆压缩机能量调节性能黄冈职业技术学院毕业论文5AbstractWiththedevelopmentofeconomyofcoldchainexpansionaroundthestoragedemandunceasingincrease,theconstructionofcoldstorageimminent,coldstorageequipmentanddailyoperationisdirectlyrelatedtotheeconomicbenefit.Basedonthedifferenttypesofcompressors,workingprinciple,workingprocess,maincomponents,commonfailuresandtransmissioncapacity,energyregulatingmethodisdescribedwiththeintroduction,andthenoncompressorperformanceanalysisandcomprehensivecomparison,forrefrigeratorcompressorprovidedcriticaldata.KeywordPistoncompressorScrewcompressorEnergyregulationPerformance黄冈职业技术学院毕业论文6第一章活塞式制冷压缩机的结构及工作原理1.1活塞式压缩机分类按所采用的工质分类，一般有氨压缩机和氟利昂压缩机两种。按压缩级数分类，有单级压缩和两级压缩。单级压缩机是指压缩过程中制冷剂蒸气由低压至高压只经过一次压缩。而所谓的两级压缩机，压缩过程中制冷剂蒸气由低压至高压要连续经过两次压缩。按作用方式分类，有单作用压缩机和双作用压缩机。其制冷剂蒸气仅在活塞的一侧进行压缩，活塞往返一个行程，吸气排气各一次。而双作用压缩机制冷剂蒸气轮流在活塞两侧的气缸内进行压缩，活塞往返一个行程，吸、排气各两次。所以同样大小的气缸，双作用压缩机的吸气量较单作用的大。但是由于双作用压缩机的结构较复杂，因而目前大都是采用单作用压缩机。按制冷剂蒸气在气缸中的运动分类，有直流式和逆流式。所谓直流式是指制冷剂蒸气的运动从吸气到排气都沿同一个方向进行，而逆流式，吸气与排气时制冷剂蒸气的运动方向是相反的。从理论分析来看，直流式与逆流式相比，由于蒸气在气缸中温度及比容的变化较少，故直流式性能较好。但是由于直流式压缩机的进汽阀需装在活塞上，这样便相对增加了活塞的长度和重量，因而功的消耗就增加、检修也麻烦，所以目前生产的压缩机大都采用逆流式型压缩机等。立式压缩机气缸中心线呈垂直位置而卧式压缩机气缸中心线是水平的。V型、W型和S型是高速、多缸、现代型压缩机，其速度一般为960～1440转/分，气缸数目多为2、4、6、8四种，其中如图1-1，字母表示气缸的排列形式。图1-1压缩机气缸布置形式（a）卧式；（b）直立式；（C）V型；（d）W型；（e）扇形（s）型；（f）星形黄冈职业技术学院毕业论文7活塞式制冷压缩机，根据其结构特征，还可分为开启式、半封闭式和全封闭式三种。虽然构造各异，但它们之间也有许多共同之处，只是其结构特征不同。开启式制冷压缩机的结构特征在于：压缩机的动力输入轴伸出机体外，通过联轴器或皮带轮与电动机联结，并在伸出处用轴封装置密封。目前，氨压缩机和容量较大的氟利昂压缩机都采用这种结构形式。半封闭式制冷压缩机的结构特点是：压缩机与电动机共用一主轴，并共同组装于同一机壳内，但机壳为可拆式，其上开有各种工作孔用盖板密封。全封闭式制冷压缩机的结构特点在于：压缩机与其驱动电动机共用一个主轴，二者组装在一个焊接成型的密封罩壳中。这种压缩机结构紧凑，密封性好，使用方便，振动小、噪音小，广泛使用在小型自动化制冷和空调装置中。1.2活塞式制冷压缩机工作原理与过程当曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失（即理想工作过程），则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作，可分为吸气、压缩和压缩过程、排气过程，即完成一个工作循环。1.2.1吸气过程通过活塞的移动，气缸内容积增大，压力降低，于是吸气管内制冷剂蒸汽顶开吸气阀而进入气缸内直到活塞最大行程另一端。1.2.2压缩过程活塞从下止点向上运动，吸、排汽阀处于关闭状态，气体在密闭的气缸中被压缩，由于气缸容积逐渐缩小，则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。黄冈职业技术学院毕业论文81.2.3排气过程活塞继续向上移动，致使气缸内的气体压力大于排气压力，则排气阀开启，气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道，直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用，排气阀关闭排气结束。至此，压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。此后，活塞又向下运动，重复上述三个过程，如此周而复始地进行循环。这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。1.3活塞式制冷压缩机主要部件活塞式制冷压缩机主要由机体、缸盖、侧盖、曲轴、连杆组件、活塞组件、气阀、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。1.3.1机体机体：包括汽缸体和曲轴箱两部分，一般采用高强度灰铸铁（HT20-40）铸成一个整体。它是支承汽缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体。汽缸采用汽缸套结构，安装在汽缸体上的缸套座孔中，便于当汽缸套磨损时维修或更换。因而结构简单，检修方便。1.3.2缸盖、侧盖缸盖:制冷压缩机的缸盖起着对气缸上部进行密封的作用，它和机体排气阀一起形成压缩机的排气腔。侧盖:用以密封曲轴箱两侧的窗孔。两侧盖上一般分别装有油面指示器和油冷却器，用来检测曲轴箱油面是否在正常高度及冷却润滑油。1.3.4曲轴曲轴：曲轴是活塞式制冷压缩机的主要部件之一，传递着压缩机的全部功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲轴在运动时，承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载，工作条件恶劣，要求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。故曲轴一般采用40、45或50号黄冈职业技术学院毕业论文9优质碳素钢锻造，但现在已广泛采用球墨铸铁（如QT50－1.5与QT60－2等）铸造。1.3.5连杆组件连杆：连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对汽体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。连杆体在工作时承受拉、压交变载荷，故一般用优质中碳钢锻造或用球墨铸铁（如QT40－10）铸造，杆身多采用工字形截面且中间钻一长孔作为油道。连杆小头通过活塞销与活塞相连，销孔中加衬套以提高耐磨、耐冲击能力。连杆小头衬套常用锡磷青铜ZQSn10-1做成整体筒状，外圆面车有环槽并钻有油孔，内表面开有轴向油槽。连杆大头与曲轴连接。连杆大头一般做成剖分式，以便于装拆和检修。为了改善连杆大头与曲柄销之间的磨损状况，大头孔内一般均装有轴承合金轴瓦即连杆大头轴瓦。连杆大头轴瓦分薄壁和厚壁两种，系列制冷压缩机都采用薄壁轴瓦。轴瓦的上瓦与连杆油孔相应的地方也开有油孔。连杆螺栓用于连接剖分式连杆大头与大头盖。连杆螺栓是曲柄连杆机构中受力严重的零件，它不仅受反复的拉伸且受振动和冲击作用，很容易松脱和断裂，以致引起严重事故。所以对连杆螺栓的设计、加工、装配均有严要求。连杆螺栓常用40Cr、45Cr钢等制造，且采用细牙螺纹，其安装时要求有一定的预紧力，以免在载荷变化时连杆大头上下瓦和曲柄销之间松动敲击，加速机器零件的损坏。1.3.6活塞组件活塞可分为筒形和盘形两大类。我国系列制冷压缩机的活塞均采用筒形结构，它由顶部、环部和裙部三部分组成。活塞顶部组成封闭汽缸的工作面。活塞环部的外圆上开有