第41卷 第7期

2007年7月

西 安 交 通 大 学 学 报

JOURNALOFXIcANJIAOTONGUNIVERSITY

Vol.41 l7Jul.2007

螺杆压缩机设计理论与关键技术的研究和开发

邢子文,吴华根,束鹏程

(西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安)

摘要:基于螺杆压缩机热、动力学的理论研究,建立了螺杆压缩机工作过程中热力学、动力学计算的数学模型,并在螺杆压缩机工作过程指示图录取、压力脉动测试、转子轴向力测量、油分布的可视化等实验研究基础上,揭示了螺杆压缩机热、动力性能与转子型线等设计参数之间的内在规律,建立了完整的螺杆压缩机设计理论.在设计理论的指导下,开发了转子型线设计、刀具刃形设计、SC-CAD设计等技术和软件,与本行业知名企业合作开发系列产品,并实现大批量生产,使新产品广泛应用于制冷空调、空气动力和石油化工等领域,实现了我国螺杆压缩机产品的更新换代,推动了我国压缩机行业的技术进步和产业结构优化.

关键词:螺杆压缩机;设计理论;关键技术;产品开发

中图分类号:TH455 文献标识码:A 文章编号:0253-987X(2007)07-0755-09

ResearchandDevelopmentonDesignTheoryandKey

TechnologyofScrewCompressors

XingZiwen,WuHuagen,ShuPengcheng

(SchoolofEnergyandPowerEngineering,XicanJiaotongUniversity,Xican710049,China)

Abstract:Followingthetheoreticalresearchonworkingprocessofscrewcompressors,themath-ematicalmodelsforsimulationofthethermodynamicperformanceanddynamiccharacteristicsofthescrewcompressorareproposed,whichareexperimentallyverifiedbymeansofrecordingtheindicatordiagrams(p-Vdiagrams)withasmallpressuresensorembeddedinthefemalerotor,themeasurementofpressurepulsationinthedischargechamberandtheforcesactingonthero-tors,andthevisualizationexperimentonoildistributioninthecompressor.Itindicatestherela-tionbetweentheperformanceandthedesignparametersofthescrewcompressor.Simultaneous-ly,thekeytechnologyforscrewcompressorisdevelopedincludingprofiledesignmethod,the

cutterdesign,thesoftpackageofSCCAD.Uptonow,morethan50modelsoftwinscrewcom-pressorproductshavebeendevelopedandmassmanufacturedtomeettherequirementofrefrige-ration,aerodynamicandpetrochemicalindustry.

Keywords:screwcompressor;designtheory;keytechnology;developmentofseriesproducts 螺杆压缩机是一种消耗电力的机械设备,具有结构简单、可靠性高及操作维护方便等一系列独特的优点,被广泛应用于制冷空调和空气动力、石油、化工等工业领域.从1960年开始,螺杆压缩机在国外逐渐批量生产和应用,在宽广的容量和工况范围内,逐步替代了活塞压缩机等其他种类的压缩机[1].

从1978年开始,我国螺杆压缩机生产企业在参考国外进口样机结构的基础上,以/单边不对称摆线)))销齿圆弧0型线为核心,设计生产了一些螺杆压缩机产品,虽在一定程度上满足了市场需求,但存在着转子型线、主机设计技术、制造工艺落后等问题,导致产品的能耗高、噪声大.在我国能源紧缺、环

收稿日期:2007-01-25. 作者简介:邢子文(1962~),男,教授. 基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目.