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行业资讯

螺涡空压机型线受力性能的探讨

  

  1特征参数的选择
  涡旋压缩(compression)机型线形状复杂,描述它需要3个独立的参数(parameter)。习惯上为了使表示形象直观、检测方便,一般选取型线的高度
  H、节距p和厚度t为独立参数。考虑(consider)到节距p与壁厚t的相关(related)性,用槽宽B来代替节距p ,选择
  H、
  B、t为独立参数。金沙澳门官网平台在空压机的进、排气口安装消声器或设置消声坑道以后,气流噪声可以降到80db(a)以下,但空压机的机械噪声和电机噪声仍然很高,因此还应在空压机的机组上安装隔声罩。4、悬挂空间吸声体:在佛山凌格风空压机站,高大空旷的厂房混响很重。
  由于每台压缩机都是与一定的行程(stroke)容积相关联的,为了寻求一个与行程容积有关的统一的参照量,在这里引入涡旋压缩机的等效缸径的概念(Idea)。昆山空压机是回转容积式压缩机,在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体,然后将气体排出。定义涡旋压缩机的等效缸径为以涡旋压缩机的行程容积为容积,以涡旋压缩机的型线高度为行程的往复式压缩机的缸径,用公式表示为
  D v = 4 V h 1 2
  式中: D v为等效缸径; V h为行程容积(Capacity)。
  这样可以引入以下3个系数:齿高系数h = h/ D v
  槽宽系数
  B = B/ D v =
  (p - t )/ D v
  齿厚系数
  t = t/ D v
  2特征参数与结构参数的关系
  在已知涡旋压缩机(compressor)的行程容积V h和3个特征参数
  H、
  B、t的条件下,可以确定型线的所有结构参数(具体推导过程见文献):等效缸径
  型线高度
  型线厚度
  型线槽宽
  压缩腔对数N = 1/ 8型线节距
  回转半径
  基圆半径
  渐开线起始角
  在齿厚系数分别为0 04、0 05、0 06时,压缩腔对数随槽宽系数的变化关系。可以看到:槽宽系数对压缩腔对数起决定性的作用,随槽宽系数的增大,压缩腔对数在减小;齿厚系数对压缩腔对数影响较小,随齿厚系数的增大,压缩腔对数稍有增加。
  3特征参数对压缩机(compressor)动力性能的影响(influence)
  在涡旋压缩机(compressor)运动(movement)部件中,大家比较关心的是动涡盘和曲柄轴的受力情况。其中:作用在动涡盘上的力主要包括(bāo kuò)轴向气体力F
  A、切向气体力Ft和动涡盘的旋转惯性力Fc;作用在曲柄轴上的力主要是驱动轴承力F
  P、主轴承力Fm和副轴承力Fs。关于涡旋压缩(compression)机的动力学模型参见文献。
  3. 1齿高系数
  随着齿高系数的增加,型线高度增大,型线质量增加。由于行程容积为定值,则型线的最大半径就减小,动涡盘外径及动盘底板质量也减小。由于动盘外径较大且型线质量增加与型线高度增加量成线性关系,而动盘底板质量减小与动涡盘外径减小量成二次方关系,所以动涡盘的旋转惯性力减小。
  同样,随着齿高系数的增加,由式可知型线的槽宽和壁厚均减小,使得高压气体作用面积减小,因而轴向气体力也减小。昆山空压机保养在空压机的进、排气口安装消声器或设置消声坑道以后,气流噪声可以降到80db(a)以下,但空压机的机械噪声和电机噪声仍然很高,因此还应在空压机的机组上安装隔声罩。4、悬挂空间吸声体:在佛山凌格风空压机站,高大空旷的厂房混响很重。
  由于型线的高度与23h成正比,而槽宽和壁厚均与13h成正比,因而气体作用面积增大,所以切向气体力随着齿高系数的增加而稍有增加。
  齿高系数从0 3增加到0 6,驱动轴承力约减小25% ,主轴(Spindle)承力增加17% ,副轴承力基本保持不变。
  3. 2槽宽系数
  随着槽宽系数的增加,槽宽在增大,压缩腔对数在减小,使得动涡盘外径变化很小,因而动涡盘旋转惯性(inertia)力基本不变。
  当槽宽系数从0 21增加到0 23时,压缩腔对数从3 5减小到3 0,型线的长度减小较快,虽然槽宽增大了,但是轴向气体(gas)作用面积还是在减小,因而轴向气体力在减小。当槽宽系数从0 23增加到0 25时,槽宽在增大,压缩腔对数从3 0减小到2 5,型线长度的减小相对较慢,轴向气体作用面积变化不大,因而轴向气体力基本不变。
  随着槽宽系数的线性增大,切向气体(gas)作用面积在线性增加,所以切向气体力也线性增加并且斜率很大。当槽宽系数从0 21增加到0 25时,切向气体力增加约115%.
  齿高系数从0 21增加到0 25时,驱动轴承力约增加27%,主轴(Spindle)承力约增加102%,副轴承力约增加80%.
  3. 3齿厚系数
  随着齿厚系数的增加,型线厚度在增大,压缩腔对数稍有增加,使得动涡盘外径(外缘直径)、型线质量(quality)增大,使轴承(bearing)气体作用面积大大增加而切向气体作用面积增加不大,因而动涡盘旋转惯性力和轴向气体力增长很快而切向气体力增长较慢。金沙澳门官网在启动前,首先启动油泵控制系统,油泵控制系统启动后保证空压机各润滑部件润滑良好,同时油泵控制系统可通过内置的温控阀来调节内部油压和油温,以满足系统需要。
  齿厚系数从0 03增加到0 07,驱动轴承力约增加23% ,主轴(Spindle)承力约增加42%,副轴承力约增加40%.
  综上所述,得出以下几点。
  ( 1)轴向气体(gas)力和动盘旋转惯性力随特征参数(parameter)的变化趋势相近。它们随着齿高系数的增大而迅速减小,受槽宽系数的影响较小。
  (2)切向气体(gas)力随特征参数的增加(increase)而增加并且呈线性变化关系,其中受槽宽系数的影响最大,齿高系数次之,齿厚系数最小。
  (3)齿高系数对轴承力的影响主要是通过改变动盘旋转惯性力和切向气体(gas)力,以及它们的作用力臂的大小来实现的。当齿高系数太大时,作用在动盘上的倾覆力矩太大,动盘会发生失稳现象,并且主轴承受力太大,摩擦功耗大;当齿高系数太小时,压缩(compression)机(compressor)体积太大。所以,齿高系数一般应在0 42 0 52范围内选取。
  (4)槽宽系数对轴承力的影响最大,考虑(consider)到一般压缩机(compressor)的压力比比较高,必须要有足够的压缩腔对数。
  槽宽系数太大时,轴承(bearing)力太大,摩擦功耗很大;槽宽系数太小,则压缩(compression)腔对数太大,导致压缩机体积太大。所以,槽宽系数一般应在0 21 0 24范围内选取。
  (5)齿厚系数对轴承力的影响较大。金沙澳门官网工作时,空气经过自洁式空气过滤器被吸入,通过PLC自动清洗过滤器,空气在经过进口导叶自动调节后进入一级压缩,经一级压缩后的气体温度较高,然后进入中间冷却器进行冷却(水走管内,气走管外,中冷器的水流量要求为110m/h)之后进入二级压缩系统随着齿厚系数的增加(increase),各力均增大。一般在保证型线强度的范围内,齿厚系数尽可能取小值,一般应在0 04 0 6范围内选取。
  4特征参数的优选策略
  在工程设计中,一般均给定或通过简单计算可得工质的吸、排气压力和行程(stroke)容积(Capacity)。如果没有特殊要求,转速为同步转速。这样,在不同的设计条件(tiáo jiàn)下,特征参数在给定的范围(fàn wéi)内选取也应有所差别。一般来说, 3个系数对压力比的敏感程度依次为
  B、
  H、t,对排气量的敏感(感觉敏锐)程度依次为
  H、
  B、t.随着压力的增大,B应减小,h也减小,t应适当增大;随着排气量的增大,h应增大,B也增大,t应适当减小。
  在具体选择中,h的选择主要由排气量决定,B的选择主要由压力比决定,t的选择是在保证型线的强度(strength)条件下尽量取小值。特征参数随压力比和排气量变化的优选策略(strategy)。
  5结论
  (1)提出了涡旋压缩(compression)机等效缸径的概念(Idea),利用等效缸径把型线的高度、槽宽和厚度化为3个独立的无量纲的特征参数(parameter),给出了特征参数与型线结构参数的数学关系。
  (2)详细分析了特征参数(parameter)对压缩(compression)机动力性能的影响,提出了特征参数的优选范围为0 42 h 0 52 0 21 B 0 24 0 04 t 0 06(3)分析了压力比和排气(Exhaust)量对特征参数的影响,给出了在不同设计条件(tiáo jiàn)下特征参数的优选策略。


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    标签:昆山空压机
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