涡旋压缩机浮动式静盘的性能优化研究

针对浮动式静盘涡旋压缩机静盘背部温度过高且集中于排气管处的问题,提出带散热结构的浮动式静盘背压机构,研究了新机构的质能交换,分析了热量交换过程,给出了各腔体传热的数学模型,并对新机构进行CFD模拟计算,得到了不同外界温度下的静盘背部温度分布情况。与原浮动式静盘背压机构对比分析可得,新机构有效地改善了静盘背部中心温度过高的问题,使静盘温度分布更加均匀,可以解决因温度过高而造成的变形、摩擦磨损以及泄漏等问题,提高了压缩机的可靠性。

涡旋压缩机动涡旋盘端面摩擦副多转速下磨损影响分析

针对涡旋压缩机工作过程中动涡旋盘端面在常见工况下因表面磨损过大导致气体泄漏问题,以某型号涡旋压缩机为研究对象,建立动涡旋盘端面摩擦副受力分析模型,分析作业过程中动涡旋盘端面受载荷变化情况;利用有限元数值模拟得到动涡旋盘在典型工况下不同转速时端面摩擦副动态接触应力变化云图,在端面磨损实验机上测得动涡旋盘常用材料QT400磨损系数,通过修正Archard磨损模型并结合有限元磨损仿真计算出在不同转速下QT400的磨损深度值,并根据材料PV值原理设计实验方案分析QT400的磨损机制。结果表明:动涡旋盘转速越快,接触应力值较大的区域磨损深度值越大:材料磨损机制主要为疲劳磨损,随着载荷增大磨损机制不断向黏着磨损转化,并伴随有少量的磨粒磨损,该研究对涡旋压缩机动涡旋盘结构改进具有一定的参考价值。

不同载荷及结构对涡旋齿强度影响的有限元分析

为了研究气-热-固及散热片对涡旋盘的变形及应力的综合影响,应用Solidworks建立动、静涡旋的三维实体模型,基于有限元理论采用间接耦合法对动、静涡旋以及动、静涡旋装配后在气体力及热-固耦合状态下的变形和应力进行分析,由计算结果可知动、静涡旋单独分析时最大变形均发生在涡旋齿头顶部,最大应力发生在涡旋齿头根部,静涡旋的变形和应力比动涡旋略大;温度载荷对动、静涡旋的变形和应力分布影响较大,装配后涡旋盘的变形由于互相干涉和约束而减小;研究在不同轴向间隙和径向间隙情况下,动、静涡旋啮合时的最大变形和应力变化趋势,得出涡旋盘的最佳装配间隙;对比分析涡旋体外设散热片对涡旋齿变形的影响,结果表明设置散热片能减小涡旋压缩机涡旋齿的变形,增加运行可靠性。

基于MATLAB、UG的泛函通用型线涡旋盘有限元建模及分析

利用基于泛函的通用涡旋型线的几何理论,研究涡旋型线方程,改进了传统式生成型线方法的局限性,为涡旋盘的加工和制造提供了理论价值和参考意义。通过MATLAB软件的编程功能,生成数学模型的关键点。在UG环境下生成涡旋型线,使用UG中的拉伸命令,完成涡旋盘的精确三维实体造型,然后将生成的三维实体转换到高级仿真环境下,通过定义材料属性、指派材料、物理属性、划分网格,建立有限元模型,最后建立边界约束条件并加载作用载荷,进行有限元分析。

基于AdvantEdge的高速铣削合金铸铁涡旋盘的机理分析

为了解决高速加工涡旋压缩机核心部件涡旋盘存在的齿槽窄、齿高厚比值大、易变形等加工困难,以涡旋盘材质Cr15Mo合金铸铁为研究对象,研究了接近实际情况的材料本构模型、屑-件分离准则和刀—屑摩擦模型等关键技术,建立了铣削模型。基于Advant Edge软件成功模拟了切屑形成过程和不同铣削参数条件下切削力、切削温度的变化规律,实现了对铣削力、温度的预测,据此选择较理想的铣削参数,有助于减小铣削力、降低工件温升,控制铣削变形,提高工件的加工效率和质量。

涡旋压缩机涡旋盘的数值模拟研究

用有限元分析软件对涡旋压缩机涡旋盘进行数值计算,探讨涡旋盘在工作过程中由于力的作用而产生的应力与变形的规律,得出涡旋盘所受应力的最大值及位置,以及径向变形的最大位移。

一种检测涡旋压缩机涡旋盘的新方法

基于涡旋型线的精密加工 ,设计了一套涡旋盘的检测系统 .利用该系统可以检测得到涡旋体的线轮廓度误差 .该系统不存在二次装夹误差 ,检测结果直接反映加工误差 ,可直接用于生产现场中涡旋型线的检测 ,有效地防止了废品的产生 .

UG软件在涡旋压缩机涡旋盘设计与加工中的应用

介绍基于UG软件的涡旋压缩机涡旋盘的三维建模、加工轨迹规划、G代码生成和加工仿真,为涡旋压缩机涡旋盘的设计、生产提供了行之有效的方案。

基于改进粒子群优化算法的变截面涡旋盘瞬时铣削力模型参数求解

针对变截面涡旋盘瞬时铣削力预测存在的多元非线性难题,从涡旋盘实际铣削过程出发,建立了考虑刀具跳动的瞬时铣削力数学模型,提出了一种基于改进粒子群优化算法(PSO)对铣削力模型参数进行求解的方法,以提高瞬时铣削力预测模型精度。通过4组不同铣削参数下的瞬时铣削力实验对该方法进行验证,结果表明:该方法求解得到的变截面涡旋盘瞬时铣削力与实验测得的瞬时铣削力在形状和峰值处有较高的吻合度,4组实验的峰值误差在15%以内;采用自适应惯性权重和随机扰动因子的改进PSO算法能够有效地提高变截面涡旋盘瞬时铣削力系数辨识的收敛速度和收敛效果,还能提高算法整体搜索能力。该方法只需较少的实验次数就能辨识出较高精度的模型参数,比平均铣削力求解方法的实验成本更低,对涡旋盘的加工具有重要参考价值。

变截面涡旋盘高速铣削仿真加工与实验研究

为减小变截面涡旋盘涡旋齿的变形,提高加工精度,需确定合理的铣削参数。开展了变截面涡旋盘高速铣削仿真与实验研究以确定铣削参数的合理取值范围;选用HT250变截面涡旋盘为研究对象,研究了更接近实际的材料本构模型、刀-屑摩擦模型和热传导控制方程等关键技术;建立了变截面涡旋盘几何模型和简化后的二维铣削模型,利用ABAQUS软件仿真切屑成形过程及不同的铣削参数对铣削力、铣削热影响的变化曲线;通过多因素正交实验加工变截面涡旋盘。结果表明:当主轴转速为3500 r/min、每齿进给量为0.1 mm以及切削深度为2.5 mm时进行铣削更加合理。铣削变截面涡旋盘的研究为加工参数的选择提供了依据和参考;依据实验后所得的铣削参数进行铣削可减小铣削力、铣削温度及齿变形,提高了变截面涡旋盘的加工效率和质量。

涡旋压缩机动涡盘组件自动装配专机设计

针对目前涡旋压缩机动涡盘组件装配自动化水平低、劳动强度大的现状,考虑涡旋压缩机装配线的特点,设计了一种涡旋压缩机动涡盘组件自动装配专机,详细介绍了专机的总体方案及结构布局、机械结构、气动系统和控制系统。装置采用PLC控制,通过伺服电机驱动的丝杠螺母机构实现工位间精确切换,气动系统实现物料夹取,伺服电动缸模块化的闭环控制系统控制压装过程,传感器监测装配过程相关参数,合理的结构设计保证装配顺利完成。研究分析表明:该装置结构简单、操作方便、自动化水平较高,既可自动装配又可以手动装配,能够满足工程需要。

涡旋式压缩机动涡盘铣削加工宏程序的开发

以涡旋式压缩机动涡盘加工为例,绘制了以基圆中心为加工原点的渐开线形动涡盘,计算了以圆弧形线修正法过渡的圆弧节点坐标;分析了基圆渐开线插补数据的处理方法,阐述了FANUC系统数控机床开发加工宏程序的过程。通过联机加工,实现了对使用软件自动编程与宏程序加工的比较,得到了满足精度要求的零件。

涡旋压缩机动静涡旋盘专用测量机

基于涡旋盘型线设计的原理模型及精密加工,设计了涡旋压缩机动静涡旋盘专用测量机,该测量机可以快速测量出动静涡旋盘的轮廓度误差,可直接用于生产加工现场工件的测量和计量室计量。能有效地减少涡旋盘在加工中的废品率。

斜盘式及涡旋式压缩机对电动汽车热泵空调系统制热性能的影响

设计了用于电动汽车的热泵空调试验平台,利用步入式低温环境试验舱,研究了不同环境温度下涡旋式压缩机和斜盘式变排量压缩机对热泵空调系统性能和车室内平均温度的影响.试验结果表明:采用涡旋式压缩机的热泵空调系统,车室内平均温度随时间以近似开口向上的抛物线规律增加;而采用斜盘式变排量压缩机的系统,车室内平均温度随时间以开口向右的抛物线规律增加.高压管路内工质的温度和压力变化趋势与车室内平均温度变化趋势类似.在一定的环境温度下,随着压缩机转速的增加,车室内达到舒适温度的时间变短.

一种涡旋压缩机轴向随变机构的设计

为了实现涡旋压缩机的轴向补偿,平衡轴向气体力,在原有动涡旋盘实现轴向补偿的基础上提出静涡旋盘的轴向随变结构.即在静涡旋盘上开设背压孔,在密封组件和静涡旋盘镶嵌处形成背压腔,通过可移动的密封组件来实现轴向补偿.此结构在产品样机中得到了实验验证,能够起到轴向补偿、平衡气体力及防止过载的作用.

铝钨粉末合金涡旋定盘挤压成形工艺研究

利用Gleeble-1500热模拟机测试了钨铝粉末合金在变形温度为420、450、480、510、540℃,应变速率分别为0.001、0.01、0.1、1 s-1条件下的流变力学行为。通过有限元软件对涡旋定盘挤压成形过程进行了数值模拟,确定了合理的挤压成形工艺,并通过试验进行了验证。比较了零件不同部位的微观组织,最终获得了合格的挤压件。

圆渐开线涡旋盘啮合模态分析

为研究涡旋压缩机动静盘啮合时的固有频率,建立了涡旋压缩机动涡旋盘、静旋涡旋盘啮合时的数学模型。通过Solid Works软件建立了两个涡旋盘啮合的三维实体模型,将建立的模型导入有限元软件ANSYS中计算,得到相应的动、静涡旋盘啮合时的6阶固有振型及各阶振型最大位移量。通过对比两种不同材料:灰口铸铁和镁合金,分析得出提高系统固有频率的一种途径。研究成果为涡旋压缩机的设计及在外部激振力作用下的振动响应分析提供了一定的理论依据。

UG软件在真空泵涡旋盘建模与仿真中的应用

涡旋真空泵型线主要有圆渐开线、线段渐开线、正多边形渐开线、螺旋线、包络型线以及通用集成型线等。由于圆渐开线理论成熟且易于加工,一般用圆渐开线作为涡旋齿壁型线。但单一型线涡旋齿难以实现完全啮合,需对涡旋机械性能影响较大的涡旋齿齿头型线进行修正,以确保涡旋型线光滑连续,从而实现涡旋齿的正确啮合。介绍了基于圆渐开线参数方程和刘振全教授的图解修正法,通过UG软件平台对涡旋真空泵零部件进行参数化建模仿真,为涡旋真空泵涡旋盘的设计和生产提供有效方案。

涡旋增压器背压密封组件的设计研究

为了实现涡旋增压器的轴向补偿,平衡轴向气体力,在原有动涡旋盘实现轴向补偿的基础上提出静涡旋盘的轴向随变结构。即在静涡旋盘上开设背压孔,在密封组件和静涡旋盘镶嵌处形成背压腔,通过可移动的密封组件来实现有效的轴向补偿。

采用R410A为制冷剂的小型风冷式冷水机组设计

以R410A为制冷剂设计的一套小型家用风冷冷水机组。标准工况下,该机组的设计制冷量和制热量分别为16.5kW和18.0kW。在系统热力计算的基础上,介绍了以R410A为制冷剂的小型家用风冷冷水机组设备选型过程,选用了制冷量和制热量分别为16.89kW和19kW的全封闭涡旋式压缩机、实际总管长144m和实际传热面积70.24m2的翅片管式换热器作风侧换热器,板间距为0.0032m、单片传热面积为0.12m2的板式换热器作水侧换热器,毛细管作节流装置等。