一种新型叶片铰接滚动转子汽车空调压缩机的工作特性分析与试验研究
摘要
滚动转子压缩机具有效率高，零部件少，重量轻，体积小等优点，目前广泛应
用汽车空调系统中。原有的弹簧、直线形隔离叶片结构的滚动转于压缩机存在弹簧
易损坏，隔离叶片与滚动环及缸体间的滑动摩擦较大，密封性不够好的缺点。本文
介绍一种叶片铰接结构汽车空调滚动转子压缩机改变了隔离叶片的形状，将隔离叶
片铰接在气缸壁和滚动环上，从而去除了易损件弹簧，将隔离叶片的摩擦方式由滑
动摩擦变为滚动摩擦，使摩擦减小，同时也使密封效果有所好转，一定程度上克服
了原有结构的不足之处。文中详细介绍了这种新型压缩机的结构特点和工作原理，
分析了隔离叶片和滚动环的运动规律，计算了排气阀的运动规律，利用有限元分析
软件ANSYS分析了隔离叶片、铰链支座和缸体在受静态气压作用下的应力分布情
况。最后对这种叶片铰接滚动转子压缩机作了空压机性能试验，汽车空调压缩机性
能试验和耐久性试验，较为全面的了解了其整体性能，验证了这种结构的可行性。
Rolling piston type rotary compressors are widely used in automobile
air-conditioning systems. For they have many advantages: small size, high
performance and fewer parts. But the old structure that with a spring and a
linear blade has some shortcomings: damageable spring, large slide friction
between blade and rolling ring and between blade and cylinder, poor sealing
effect.
ln this paper, a new rolling piston type rotary compressor with an arc
blade for automobile air-conditioners is introduced. The geometric shape of
the blade of this new type compressor is changed to arc. Its blade is spliced
between the cylinder and the rolling ring. So the spring is removed. Slide
friction is turned to rolling friction. Sealing effect gets better. The
disadvantages of the old structure are overcome to some extend.
The character of the new structure and its working principle are
introduced in detail. The kinetic process of blade and rolling ring is studied.
The dynamic character of the valve is considered. The stress of the blade, the
hinge joint and cylinder under static pressure is analyzed through ANSYS, a
finite element analysis software. Performance test for air compressors,
performance test for automobile air-conditioning compressors and endurance
test are conducted at last. By means of the theory investigation and the
practice test, the new rolling piston type rotary compressor with an arc blade is
proved to be available.
用汽车空调系统中。原有的弹簧、直线形隔离叶片结构的滚动转于压缩机存在弹簧
易损坏，隔离叶片与滚动环及缸体间的滑动摩擦较大，密封性不够好的缺点。本文
介绍一种叶片铰接结构汽车空调滚动转子压缩机改变了隔离叶片的形状，将隔离叶
片铰接在气缸壁和滚动环上，从而去除了易损件弹簧，将隔离叶片的摩擦方式由滑
动摩擦变为滚动摩擦，使摩擦减小，同时也使密封效果有所好转，一定程度上克服
了原有结构的不足之处。文中详细介绍了这种新型压缩机的结构特点和工作原理，
分析了隔离叶片和滚动环的运动规律，计算了排气阀的运动规律，利用有限元分析
软件ANSYS分析了隔离叶片、铰链支座和缸体在受静态气压作用下的应力分布情
况。最后对这种叶片铰接滚动转子压缩机作了空压机性能试验，汽车空调压缩机性
能试验和耐久性试验，较为全面的了解了其整体性能，验证了这种结构的可行性。
Rolling piston type rotary compressors are widely used in automobile
air-conditioning systems. For they have many advantages: small size, high
performance and fewer parts. But the old structure that with a spring and a
linear blade has some shortcomings: damageable spring, large slide friction
between blade and rolling ring and between blade and cylinder, poor sealing
effect.
ln this paper, a new rolling piston type rotary compressor with an arc
blade for automobile air-conditioners is introduced. The geometric shape of
the blade of this new type compressor is changed to arc. Its blade is spliced
between the cylinder and the rolling ring. So the spring is removed. Slide
friction is turned to rolling friction. Sealing effect gets better. The
disadvantages of the old structure are overcome to some extend.
The character of the new structure and its working principle are
introduced in detail. The kinetic process of blade and rolling ring is studied.
The dynamic character of the valve is considered. The stress of the blade, the
hinge joint and cylinder under static pressure is analyzed through ANSYS, a
finite element analysis software. Performance test for air compressors,
performance test for automobile air-conditioning compressors and endurance
test are conducted at last. By means of the theory investigation and the
practice test, the new rolling piston type rotary compressor with an arc blade is
proved to be available.
引文
1．邓定国，束鹏程主编，《回转压缩机》(修订本)，机械工业出版社，1989
2．刘卫华，“近十年来压缩机技术研究动向”，《压缩机技术》，1998．4
3．张华俊，王俊等，“家用空调压缩机的发展趋势”，《压缩机技术》，2000．5
4．任金禄，“空调机(器)用全封闭式压缩机的现状及发展”，《制冷与空调》，1994．2
5．吴业正主编，《往复式压缩机数学模型及应用》，西安交通大学出版社，1989
6．林梅，吴业正，吴丹青主编，《压缩机环状阀原理》，化学工业出版社，1982
7．熊则男，乔宗亮主编，《回转式压缩机与泵——共轭件啮合动态测试》，机械工业出版社，1995
8 圆弧铰接隔离叶片滚动转子式压缩机，专利号99114653.0，专利文献出版社
9．双头铰接隔离叶片滚动转子式压缩机，专利号98244743.4，专利文献出版社
10．背压圆弧隔离叶片滚动转子式压缩机，专利号98215779.7，专利文献出版社
11．压脚铰接隔离叶片滚动转子式压缩机，专利号98246121.6，专利文献出版社
12．潘树林，束鹏程，“气阀弹性元件及弹性部分等效质量的求取”，《流体机械》，1994．7
13．张海峰，《滚动转子压缩机热力过程模拟》，西安交通大学硕士学位论文，1997
14．南晓红，《冰箱用滚动转子压缩机工作过程模拟及性能预测》，西安交通大学硕士学位论文，1990
15．吴之春，《滚动转子式制冷压缩机的工作过程模拟与实验分析》，西安交通大学硕士学位论文，1987
16．高慎琴主编，《化工机器》，化学工业出版社，1992
17．李斯特主编，《工程热力学原理》，化学工业出版社，1990
18．吴宝志主编，《汽车空调》，宇航出版社，1991
19．孙桓，陈作模主编，《机械原理》(第五版)，高等教育出版社，1995
20．李庆扬，王能超，易大义主编，《数值分析》，华中理工大出版社，1982
21．哈尔滨工业大学理论力学教研室编，《理论力学》，高等教育出版社，1981
22．美国ANSYS公司北京办事处编，《ANSYS入门手册》(上)，1998
23．美国ANSYS公司北京办事处编，《ANSYS基本过程手册》，1998
24．美国ANSYS公司北京办事处编，《ANSYS建模与分网指南》，1998
25．美国ANSYS公司北京办事处编，《ANSYS动力学分析指南》，1998
26．李世民主编，《True BASIC程序设计》，广西师范大学出版社，1995
27．郁永章，刘勇编，《特种压缩机》，机械工业出版社，1989
28. Babuska,I. ,and Rheinboldt, W.C., "Analysis of Optimal Finite Element Meshes in R", Mathematics of Computation, Vol.33, pp.431-463, 1979
29．《机械零件设计手册》，第三版，冶金工业出版社
30．(日)本田秀雄等，“制冷压缩机的现状和发展方向”，《流体工程》，1989．6
31. Gybarg, F.etal,"A simulation Model for Fined Van Rotary Compressor using Real Gas Properties", Proc. of 1984 International Compressor Engineering Conference at Purdue
32. T.Yanagisawa & T. Shimizu,"Leakage losses with a rolling piston type rotary compressor.I. Radial clearance on the rolling piston",International Journal of Refrigeration, Vol. 8, No.2, Mars, 1985 或见：日本机械学会论文集(B)编 Vol．43，No．426，1982
33. T. Yanagisawa & T.Shimizu,"Leakage losses with a rolling piston type rotary compressor. Ⅱ. Leakage losses through clearance on rolling piston faces",International Journal of Refrigeration,Vol.8, No.3, May,1985 或见：日本机械学会论文集(B)编 Vol．43，No．431，1982
34．清水孝，永作英一，“回转压缩机容积效率，冷冻Vol．50，No．576，1975
35. T. Shimizu & T. Yanagisawa "Volumetric efficiency and experimental errors of rotary compressor" International Journal of Refrigeration,Vol.3, No.4, July, 1980
36．成大先主编，《机械设计手册》(第三版第一卷)，化学工业出版社，1994
2．刘卫华，“近十年来压缩机技术研究动向”，《压缩机技术》，1998．4
3．张华俊，王俊等，“家用空调压缩机的发展趋势”，《压缩机技术》，2000．5
4．任金禄，“空调机(器)用全封闭式压缩机的现状及发展”，《制冷与空调》，1994．2
5．吴业正主编，《往复式压缩机数学模型及应用》，西安交通大学出版社，1989
6．林梅，吴业正，吴丹青主编，《压缩机环状阀原理》，化学工业出版社，1982
7．熊则男，乔宗亮主编，《回转式压缩机与泵——共轭件啮合动态测试》，机械工业出版社，1995
8 圆弧铰接隔离叶片滚动转子式压缩机，专利号99114653.0，专利文献出版社
9．双头铰接隔离叶片滚动转子式压缩机，专利号98244743.4，专利文献出版社
10．背压圆弧隔离叶片滚动转子式压缩机，专利号98215779.7，专利文献出版社
11．压脚铰接隔离叶片滚动转子式压缩机，专利号98246121.6，专利文献出版社
12．潘树林，束鹏程，“气阀弹性元件及弹性部分等效质量的求取”，《流体机械》，1994．7
13．张海峰，《滚动转子压缩机热力过程模拟》，西安交通大学硕士学位论文，1997
14．南晓红，《冰箱用滚动转子压缩机工作过程模拟及性能预测》，西安交通大学硕士学位论文，1990
15．吴之春，《滚动转子式制冷压缩机的工作过程模拟与实验分析》，西安交通大学硕士学位论文，1987
16．高慎琴主编，《化工机器》，化学工业出版社，1992
17．李斯特主编，《工程热力学原理》，化学工业出版社，1990
18．吴宝志主编，《汽车空调》，宇航出版社，1991
19．孙桓，陈作模主编，《机械原理》(第五版)，高等教育出版社，1995
20．李庆扬，王能超，易大义主编，《数值分析》，华中理工大出版社，1982
21．哈尔滨工业大学理论力学教研室编，《理论力学》，高等教育出版社，1981
22．美国ANSYS公司北京办事处编，《ANSYS入门手册》(上)，1998
23．美国ANSYS公司北京办事处编，《ANSYS基本过程手册》，1998
24．美国ANSYS公司北京办事处编，《ANSYS建模与分网指南》，1998
25．美国ANSYS公司北京办事处编，《ANSYS动力学分析指南》，1998
26．李世民主编，《True BASIC程序设计》，广西师范大学出版社，1995
27．郁永章，刘勇编，《特种压缩机》，机械工业出版社，1989
28. Babuska,I. ,and Rheinboldt, W.C., "Analysis of Optimal Finite Element Meshes in R", Mathematics of Computation, Vol.33, pp.431-463, 1979
29．《机械零件设计手册》，第三版，冶金工业出版社
30．(日)本田秀雄等，“制冷压缩机的现状和发展方向”，《流体工程》，1989．6
31. Gybarg, F.etal,"A simulation Model for Fined Van Rotary Compressor using Real Gas Properties", Proc. of 1984 International Compressor Engineering Conference at Purdue
32. T.Yanagisawa & T. Shimizu,"Leakage losses with a rolling piston type rotary compressor.I. Radial clearance on the rolling piston",International Journal of Refrigeration, Vol. 8, No.2, Mars, 1985 或见：日本机械学会论文集(B)编 Vol．43，No．426，1982
33. T. Yanagisawa & T.Shimizu,"Leakage losses with a rolling piston type rotary compressor. Ⅱ. Leakage losses through clearance on rolling piston faces",International Journal of Refrigeration,Vol.8, No.3, May,1985 或见：日本机械学会论文集(B)编 Vol．43，No．431，1982
34．清水孝，永作英一，“回转压缩机容积效率，冷冻Vol．50，No．576，1975
35. T. Shimizu & T. Yanagisawa "Volumetric efficiency and experimental errors of rotary compressor" International Journal of Refrigeration,Vol.3, No.4, July, 1980
36．成大先主编，《机械设计手册》(第三版第一卷)，化学工业出版社，1994
© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号 地址：北京市海淀区学院路29号 邮编：100083 电话：办公室：(+86 10)66554848；文献借阅、咨询服务、科技查新：66554700 |