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高壓十字滑塊壓縮機的研究及實際應用

、新型無連桿壓縮機（十字滑塊壓縮機）的研發(fā)，該壓縮機在制冷空調(diào)、天然氣等方面具有很好的應用價值。 2、空調(diào)制冷方面的研究工作，尤其善長大型集中式空調(diào)機組及系統(tǒng)的設計、工藝計算和自動控制等方面的工作。項目概況十字滑塊壓縮機的研究在我國開始于九十年代中期，雖然起步較晚，但也取得了一定的成果，本人深入分析了這種壓縮機的工作原理、結構特點及其動力特性，設計開發(fā)出國內(nèi)第一臺無油十字滑塊壓縮機試驗樣機，針對十字滑塊壓縮機開發(fā)中存在的問題,進行了大量的理論和實驗研究，提出采用聚醚醚酮(PEEK)材料的直線滑動軸承代替直線滾動軸承，并針對影響PEEK摩擦副壽命的兩個主要因素:摩擦副表面溫度、工作載荷,采用有限元法對十字壓縮機滑道體變形進行了分析,建立了滑道體二維計算模型,建立了滑道-滑塊副表面溫度計算模型,給出了工作載荷的計算式。依據(jù)所取得的理論和實驗成果，在高壓有油十字滑塊壓縮機的實際應用方面已經(jīng)取得了一定的成果，如2005～2007年與安瑞科（蚌埠）壓縮機有限公司合作開發(fā)H型滑塊式空氣壓縮機，排氣壓力35MPa,排氣量為66 m3/h。該機器運行良好，達到設計要求，已作為定型產(chǎn)品。另外，我們還在高壓無油十字滑塊壓縮機方面做了大量的理論和試驗工作，也取得了一定的成果。今后擬在高壓有油十字滑塊壓縮機的推廣應用及高壓無油十字滑塊壓縮機的研發(fā)方面尋求合作伙伴。、新型無連桿壓縮機（十字滑塊壓縮機）的研發(fā)，該壓縮機在制冷空調(diào)、天然氣等方面具有很好的應用價值。 2、空調(diào)制冷方面的研究工作，尤其善長大型集中式空調(diào)機組及系統(tǒng)的設計、工藝計算和自動控制等方面的工作。在滑塊壓縮機中，將曲軸的回轉運動轉化為活塞往復運動的運動轉換機構，是以正弦機構原理工作的，其特點表現(xiàn)為：①振動小，工藝性好。如上圖所示，四個氣缸共面使壓縮機工作中產(chǎn)生的往復慣性力為定值，方向始終指向曲柄，因而可用兩個平衡塊精確地加以消除，使壓縮機運行平穩(wěn)，振動小噪聲低。四個活塞呈十字形處于同一平面內(nèi)，加工時易于保證四個氣缸孔的相互位置精度。②結構緊湊，機械效率高。裝配好的框架-活塞組件在其軸向處于自由狀態(tài)，靠每一對活塞在氣缸中自動對中定位，運動阻力小。由于沒有連桿，滑塊沿著滑道可以自由移動，故側向力也很??；加之曲軸與電機軸合為一體，因而結構緊湊，機械效率高。③由于這種壓縮機的吸氣閥可以位于活塞頂部，氣體從活塞內(nèi)部的吸氣通道經(jīng)氣閥直接進入氣缸，而排氣閥則位于氣缸蓋上，故吸氣預熱少，進一步提高了壓縮機的效率，吸氣閥的開閉靠活塞運動的慣性力完成，不受閥腔內(nèi)氣流脈動影響，轉速變化范圍廣，并且低速性能良好，可得到較高的容積效率，很適于采用變頻調(diào)速來調(diào)節(jié)氣量。滑塊壓縮機的發(fā)展也是隨著各個相關學科的發(fā)展而逐步走向成熟。目前，在從微型、中壓、有油壓縮機發(fā)展為小型、高壓、無油壓縮機的發(fā)展過程中，更應對上述諸問題作深層次的研究，以期此種新型壓縮機早日在我國獲得開發(fā)應用。市場前景十字滑塊壓縮機雖具有上述的優(yōu)點，但要真正成為產(chǎn)品，必需解決諸如滑塊-滑道副、滑塊-曲柄銷副的摩擦磨損及運動機構受力、受熱變形等一系列問題。解決好以上問題要涉及到摩擦學、材料學、力學及機械加工工藝學等許多跨學科的專門知識，并且有些問題的解決，還有待于新材料、新工藝的出現(xiàn)。因此，十字滑塊壓縮機的發(fā)展也是隨著各個相關學科的發(fā)展而逐步走向成熟。目前，在從微型、中壓、有油壓縮機發(fā)展為小型、高壓、無油壓縮機的發(fā)展過程中，更應對上述諸問題作深層次的研究。該壓縮機在航空、航天、艦船、天然氣開發(fā)利用等諸多領域具有廣闊的應用前景。

南京工程學院 2021-04-13

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