內(nèi)部激勵(lì)下的渦旋壓縮機(jī)動(dòng)力特性研究

劉 濤，柴正陽(yáng)，麻德權(quán)

(蘭州理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730050)

1 引言

渦旋壓縮機(jī)相對(duì)于其他容積式壓縮機(jī)具有高效、低噪、振動(dòng)低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于空調(diào)制冷、動(dòng)力工程和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域[1]。渦旋壓縮機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能是影響渦旋壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性和可靠性的重要因素。

渦旋壓縮機(jī)曲柄軸與動(dòng)渦盤連接處多采用無(wú)內(nèi)圈滾針軸承聯(lián)接，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)副不可避免的產(chǎn)生大小不同的間隙，這些間隙常存在軸承和防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等地方，間隙會(huì)導(dǎo)致渦旋運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生泄漏/碰撞；高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，受氣體力大小的影響，曲柄軸與軸承間的接觸力隨旋轉(zhuǎn)角度發(fā)生周期性的變化，引起轉(zhuǎn)子與軸承接觸剛度的變化，產(chǎn)生沖擊動(dòng)載荷，從而造成轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的振動(dòng)和噪聲，加劇零部件的摩擦磨損并縮短使用壽命，降低了機(jī)構(gòu)可靠性和工作壽命。

張春等[2]通過(guò)ANSYS軟件建立了渦旋壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的虛擬模型，涉及到軸承的剛度、小曲拐和動(dòng)渦旋盤的柔性等因素，得到了實(shí)際工況時(shí)曲軸和動(dòng)渦旋盤的應(yīng)力、應(yīng)變，以及實(shí)際與理想工況下各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)副反力，但未考慮在剛度變化及間隙存在的情況下，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析；趙嫚等[3]考慮到接觸副間隙及模型柔性，構(gòu)建了含運(yùn)動(dòng)副間隙及柔性的渦旋壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型。并利用ADAMS軟件中進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，分析動(dòng)渦盤傾覆力作用下運(yùn)動(dòng)副間隙及構(gòu)件柔性對(duì)驅(qū)動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)特性的影響，但未利用轉(zhuǎn)子在工作狀態(tài)下與軸承之間時(shí)變剛度引起的動(dòng)力學(xué)變化；……