1　引言
　　旋轉壓縮機因其性能優良、結構緊湊、零部件少、工作壽（shòu）命長，廣泛應用於房間空調、製冷器具、汽車空調及壓縮氣體裝置。作為旋轉（zhuǎn）壓縮機心髒的泵體組件，其裝配後的（de）表現直接影響到整個（gè）壓縮機的性能。由於泵體零件的（de）精度均在（zài）微米級，裝配零件之間輕微的變化就會導致泵體轉動不（bú）順暢，甚（shèn）至產生嚴（yán）重的生（shēng）產下線，進（jìn）而導致壓縮（suō）機性能的急劇下降。近年來各（gè）大（dà）研究機（jī）型（xíng）及壓縮機企業對壓縮機泵體（tǐ）的裝配關鍵工藝——定心，進行了大量的研究，並提出了相應的解決方案，包括泵體上軸承與氣缸的偏置定心角度、氣缸與滾子的Z小（xiǎo）間隙值，多（duō）氣（qì）缸下定心間隙的補償（cháng）等（děng），但是所有研究（jiū）都集中在上軸承與氣缸之間，對（duì）於影響壓縮機運轉的上軸承與下軸承之間的關係並未看到有相關研究。

　　本文從壓縮機運行時曲軸的受力分析著手，建立了帶負（fù）荷（hé）狀態下曲軸與上（shàng）下軸承的受力及接觸模型，並用壓縮機模（mó）擬軟件模（mó）擬（nǐ）分析了（le）曲軸的載荷方（fāng）向與大小變化。

　　2　試驗分析
　　旋轉式壓縮（suō）機（jī）中曲軸帶動滾子旋轉，通過滑片的阻隔將氣缸內部劃（huá）分出2個周期變化的（de）腔體，由於（yú）冷（lěng）媒經（jīng）腔體壓縮後在（zài）腔體內部形成較大的壓力。此（cǐ）壓力在高（gāo）壓時要比（bǐ）滑片（彈簧壓力）大2個數量級，因此腔體內部滾子（zǐ）的受力主要為不斷壓縮變化的氣體力，其方向為滾（gǔn）子運（yùn）轉的動（dòng）態Z小間隙（xì）處（chù），與滑片（piàn）和滾子接觸點的垂直（zhí）平分線，從高壓側傾向低壓側（cè），如圖1所示。

圖1 泵體受力分析（xī）

　　通過（guò）模擬軟件按上述模型對（duì）一款實際的壓縮機進行（háng）模擬，得（dé）到（dào）的模擬結果如圖2所示。圖中（zhōng）左下角的不規則封（fēng）閉圖形為曲軸的受力變化圖，其中原點（diǎn）與不規則圖形中點的連線表示當前狀態下的受力，連線長度表示受力大小（長度越長，受力越大）；連線與（yǔ）坐標（biāo）軸的夾角表示曲軸的受力方向。

　　從圖2中可以看（kàn）出，曲軸在壓縮（suō）機運行時受到周期性的載荷，並沿著左下的方向達（dá）到Z大載荷由於壓縮機（jī）運行（háng）時，曲軸（zhóu）的長短軸始終與上下（xià）軸承接觸，為了（le）避免在曲軸Z大受力時與上下軸承產生強烈摩擦，假設需要將下軸承定心時將下軸承往曲軸Z大受力方向偏置，這種狀（zhuàng）態下壓縮機性能將取得Z優的效果。下麵通過試驗的方式進行驗證。

　　在相同型號的（de）壓縮機試驗，對（duì）泵體裝（zhuāng）配時分別（bié）以不同的定心位置進行裝機，並在相同（tóng）的條件下測試壓縮機性能，結果如表1所示。
　　（1）從下軸承定心角度分布在3個象限的對比數（shù）據來看（定心在第四象（xiàng）限泵體直接（jiē）卡死），隻有定（dìng）心在第三象限的壓縮機測試時（shí）才不會跳停；
　　（2）定心在第三象限（xiàn）的壓縮機（jī）與定心（xīn）在（zài）第（dì）二象（xiàng）限的的平（píng）均功耗相比，功（gōng）耗約（yuē）低8%；
　　如表（biǎo）1所示，試驗結果中下軸承定心在第三象限（xiàn）即前述分析所述的（de）下軸承定心時將下（xià）軸承往曲軸Z大受力方向偏置，結果上來看，確實下軸承定（dìng）心在第三象限相比其它象限有著較為明顯的性能優勢。

　　但是第三象限仍有著較大的範圍區間，同一象限的不同定心位置可能仍然會造成較大的壓縮機性能波動，為此進行（háng）了以下的進一步試驗，力求達到Z優定心位置。

　　試（shì）驗結果如表（biǎo）2所示，進一步（bù）試驗的結果（guǒ）表明：

　　（1）定心都在第三象限，但是在不同區域對壓縮機性能有影響；
　　（2）比較不同角度和同心度的定心情（qíng）況（kuàng），發現定心角度為（wéi）245°，同心度為7時，壓縮機的平均功（gōng）耗Z低；此結果與泵體運行時的受力分析結果吻合；
　　（3）在相同定心角度下，同心度在2.8～7μ之（zhī）間功率波動不敏感，超（chāo）過14μ後會功率會明顯增大；
　　（4）在第三象限靠近第四象限位置定心時，壓縮機容易出現功率偏高異常，因此要避免在此區間定心。
　　3　結論（lùn）
　　本文通過對旋轉壓縮機運行（háng）時泵體內部（bù）曲（qǔ）軸的受（shòu）力進行分析，並用壓縮機模擬軟件模擬分析了（le）曲軸的載荷方向與大小變化。進而得（dé）出下軸承（chéng）定心結果（guǒ）在（zài）壓縮機運（yùn）轉時（shí）對功耗影響，所得結論如下：
　　（1）在（zài）相同條件（jiàn）下，下軸承定心時將下軸承往（wǎng）曲軸Z大受力方向偏置的狀態下壓縮機性能將取得較優的效果；
　　（2）相（xiàng）同條件下，在（zài）相同定心（xīn）角度下，同心度在2.8～7μ之（zhī）間功率波（bō）動不敏感，超過14μ後會功率會明（míng）顯增大；
　　（3）在第三象限靠近第四（sì）象限位置定心時，壓縮機容易出現故障，須（xū）避免在此區間定（dìng）心。

　　參考文獻
　　[1]馬國遠，李紅旗等.旋轉壓縮機.北（běi）京:機械工業出版社，2001.
　　[2]吳建華.R410A旋轉壓縮機的計算機（jī）模擬和性（xìng）能分析.西安：西安交通大學壓縮機研究所（suǒ）2005.

來源：《家電科技》第八期