冷压缩机润滑系统和润滑油.ppt
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1、School of Power Engineering,Chongqing University,第七节润滑系统和润滑油,School of Power Engineering,Chongqing University,减少摩擦 使摩擦表面(即轴与轴承、活塞环与气缸壁等运动部件接触面)被油膜分隔,形成液体摩擦或半干摩擦,降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件磨损,提高压缩机的机械效率,增加压缩机的可靠性和耐久性。带走摩擦热和磨屑密封 润滑油充满活塞与气缸间隙和轴封的摩擦表面之间,增强了密封作用。向能量调节装置供油,润滑的作用,润滑是压缩机中的重要问题之一,它不仅影响压缩机的性能指标,且与压缩机寿命、
2、可靠性、安全性直接相关。,School of Power Engineering,Chongqing University,飞溅润滑利用运动零件的机械作用,将润滑油送至需要的摩擦表面。一方面在连杆大头下端装设甩油勺,将曲轴箱中的油甩向气缸镜面,润滑活塞与气缸壁之间的摩擦表面;另一方面,在电动机一端的轴上装有甩油盘,将油甩起并收集在电动机侧端盖的集油小室上,通过曲轴中的油道,润滑主轴承和连杆轴承。润滑油循环量少,又难以控制,润滑效果较差。另外因油压低,无法装设过滤器,所以润滑油容易污脏,加剧摩擦零件的磨损。但由于没有油泵,系统简单,仍被小型开启式和半封闭式压缩机广泛采用。压力润滑利用油泵产生一定
3、的油压,通过输油通道将润滑油送到各摩擦表面。由于油压稳定,不仅可对润滑油进行过滤,而且油量可保证摩擦表面更好地冷却,可降低压缩机的工作噪声(因飞溅润滑系统中,当旋转机构在击油时要产生噪声),提高机器的寿命和可靠性。我国中小型制冷压缩机系列中广泛采用此方式。根据油泵作用力的方式,压力润滑有齿轮油泵和离心油泵润滑两种。,一、制冷压缩机的润滑方式,School of Power Engineering,Chongqing University,齿轮油泵(gear oil pump)润滑系统(图3-113)曲轴箱中的润滑油经过粗滤油器滤去杂质,被齿轮油泵吸入,提高压力后经精过滤器,然后分成三路:一路进
4、入曲轴后端,润滑主轴颈及相邻的一个曲柄销,并通过连杆杆身中的油孔输送到连杆小头,润滑小头轴承;一路进入轴封室,润滑和冷却轴封摩擦面,然后从主轴颈上的油孔流入曲轴内的流道,润滑另一端主轴承和相邻的一个曲柄销,再由连杆杆身中的油孔输向连杆小头;最后一路经油压分配阀进入输气量调节机构的控制系统。各路润滑油最后流回曲轴箱,供循环使用。此外,有的曲轴箱内还装有润滑油冷却器,保证润滑油的温度在规定的正常温度范围之内。离心油泵(centrifugal oil pump)润滑系统广泛应用于小型全封闭式制冷压缩机中。由于此类压缩机偏心轴普遍为垂直安装,故可利用轴的下端做成偏心油道来作为泵油机构。油从底部经过滤网
5、进入立轴中的偏心孔道,在离心力作用下,沿径向小孔和纵向孔道输送至主轴承和连杆轴承处。主轴中钻有两个偏心孔道,一个通向主轴承,一个通向连杆轴承。在主轴颈上开有交叉的油槽,一方面起布油作用,另一方面保证压缩机在正、反向旋转时都能正常供油。,压力润滑系统,School of Power Engineering,Chongqing University,油泵(oil pump)(外啮合齿轮油泵,月牙形齿轮油泵,内啮合转子油泵)滤油器(oil filter)油冷却器(oil cooler)油压调节阀(oil pressure regulate valve)油压继电器(oil pressure relay
6、)油压表(oil pressure meter),压力润滑设备,School of Power Engineering,Chongqing University,1.润滑油的特性粘度(润滑油粘度随温度而变,冷冻机油的粘度值是指在40时的数值。粘度过大或过小都是不利的。粘度过大会增加摩擦功率和摩擦热,而粘度过小又难以建立起所需油膜,使润滑性能恶化。使用不同制冷剂的压缩机对润滑油粘度的要求不同。粘度大小通常以运动粘度表示,单位:m2/s。)与制冷剂的相溶性(影响蒸发器形式、回油措施、油分离器设置等。)低温下的流动特性(倾点:油品在试验条件下能够连续流动的最低温度。)酸值(润滑油中含酸类物质会引起材
7、料腐蚀。)闪点(表明润滑油的挥发性,应比排气温度高2535,以免燃烧和结焦。)化学稳定性和对系统中材料的相容性含水量、机械杂质(冰堵、脏堵、镀铜现象)电击穿强度(反映润滑油的绝缘性能),二、润滑油,2.润滑油的品种及其选用(表3-33-5)镀铜现象:含水的润滑油和氟利昂制冷剂的混合物能够溶解铜。当溶解铜的润滑油混合物与钢或铸铁零件接触时,被溶解的铜又会析出,沉积在钢、铁零件表面上,形成铜膜。,School of Power Engineering,Chongqing University,迁移现象制冷剂在系统内流动,与润滑油相溶;制冷剂与油处于平衡状态时,其在油中溶解量随油温和压力而变。压力愈
8、高,制冷剂的溶解量愈多;温度愈高,溶解量愈少;制冷剂在系统不同部位时,其溶解量不同,有时溶入较多,有时从油中逸出,产生制冷剂在油中的迁移现象。,三、制冷和热泵系统中的制冷剂迁移现象及其对润滑系统工作的影响和对策,(制冷剂的质量成分),School of Power Engineering,Chongqing University,分层现象油与制冷剂的混合液随温度降低将出现分层现象。混合液开始分层的最高温度称临界溶解温度(A点温度)。位于分层区内的混合液存在两种液相,部分混合液中油含量提高,积存在膨胀阀和蒸发器上,使制冷剂性能下降,为此应减少进入蒸发器的润滑油量。,图3-120 R22与粘度等级
9、为32的润滑油的溶解度曲线,注:图中曲线为混合溶液的分层分界线,曲线以下区域为分层区。,(油的质量成分),School of Power Engineering,Chongqing University,制冷剂在油中溶解度变化影响油的粘度。最大粘度决定回油好坏。在设计管道时,应以最大粘度为依据确定管内气体流速及管径。,School of Power Engineering,Chongqing University,第八节输气量调节,School of Power Engineering,Chongqing University,输气量调节的原因 当外界条件或被冷却对象负荷发生变化时,为了既保持
10、室内所需低温,又实现经济运行,必须根据外界条件变化调节压缩机的输气量(产冷量),使其和外界负荷相适应。毛细管节流:停机后,压力自动平衡。膨胀阀节流:停机后,高压侧和低压侧压力不平衡。调节方式压缩机的间歇运行旁通调节和顶开吸气阀调节关闭吸气通道的调节变速调节起动卸载,School of Power Engineering,Chongqing University,一、压缩机的间歇运行,原理:当室温降到规定温度的下限时,通过温度继电器或低压压力继电器,使压缩机停止运行,室内温度开始回升,当温度升高到超过规定温度的上限值时,上述控制器件又将压缩机的电路接通,压缩机重新启动运行(双位控制)。实质:将压
11、缩机在运行时产生的制冷量与被冷却空间在全部时间内所需制冷量平衡(即压缩机在一个开、停周期内的平均输气量(制冷量)和室内负荷相适应。适用范围:功率小于10kw的小型制冷设备,如冰箱、房间空调器等。,School of Power Engineering,Chongqing University,原理使吸、排气腔连通,压缩机排气直接返回吸气腔,实现输气量调节。方式内部旁通外部旁通,二、旁通调节,正常运转,电磁阀关闭止回阀打开,活塞向右,School of Power Engineering,Chongqing University,旁通调节输气量时,电磁阀开启止回阀关闭,活塞左移,School o
12、f Power Engineering,Chongqing University,School of Power Engineering,Chongqing University,原理调节机构将压缩机吸气阀片强制顶离阀座,使吸气阀始终处于开启状态。压缩机吸气时,低压蒸气从吸气阀吸入压缩过程中,因压力无法升高,排气阀始终处于关闭状态,低压蒸气通过吸气阀重新回到吸气腔,使该气缸输气量为零,达到输气量调节目的。可实现压缩机空载起动及调节制冷能力,目前我国缸径在70mm以上的高速多缸制冷压缩机广泛采用。方式A.高压直接顶开(图3-123)B.油缸拉杆顶开机构(图3-124),三、顶开吸气阀调节,Sch
13、ool of Power Engineering,Chongqing University,油缸拉杆顶开机构的控制,手动控制(采用压力油分配阀)将手柄置于不同位置,使分配阀中的隔板处于不同状态,改变通往调节机构的油路系统。自动控制(采用自动能量控制阀)以蒸发压力(即吸气压力)的变化为感应讯号自动控制卸载机构动作。(当外界负荷小于制冷机产冷量时,室温降低,蒸发压力减小,压力讯号接受器感受此变化,发出指令使能量控制阀朝压缩机制冷量减少的方向动作(即部分卸载),直到压缩机提供的冷量与外界热负荷基本相适应为止。反之,如外界负荷增大,蒸发压力增加,自动控制阀将控制卸载机构朝气缸投入正常工作的方向动作。)
14、,四、关闭吸气通道调节,电磁阀断电,铁芯落下,卸载活塞上部充满来自吸气腔的低压气体,卸载活塞被弹簧顶起,吸气通道开通。,正常工作:,School of Power Engineering,Chongqing University,电磁阀通电,铁芯向上,卸载活塞上部充满高压气体,被压下,堵住吸气通道,吸气通道关闭。,卸载时:,4、关闭吸气通道调节,关闭吸气通道,School of Power Engineering,Chongqing University,School of Power Engineering,Chongqing University,五、变速调节,有级变速调节 通过改变电动机
15、的极对数实现(变极调速)。(如双速压缩机,其电动机可以2极或4极运转,2/4极对应的同步转速分别是3000转/分-1500转/分,可达到转速减半目的。n=60 f/p 其中,f 为电机定子绕组中的电流频率;n 为电机的转速;p 为极对数。)无级变速调节 通过改变输入电动机的电源频率改变电动机转速(变频调速)。变频技术开发需解决的技术问题:润滑系统及气阀的可靠性、变频器生产和成本等。,School of Power Engineering,Chongqing University,六、起动卸载,目的:降低起动时电动机的负荷半封闭式压缩机的卸载装置(图3-128)刚起动时,润滑油的油压未达要求数值
16、,液压活塞、弹簧和截止阀动作,使吸气腔与排气腔连通,实现起动卸载;电动机短时运转后,油压上升至规定数值,截止阀关闭,排气腔与吸气腔不直接连通,排气进入冷凝器。采用油泵供油润滑的开启式压缩机顶开吸气阀片法配有毛细管的小型全封闭式压缩机起动前吸、排气压力已通过毛细管自动平衡,达到起动卸载目的。,School of Power Engineering,Chongqing University,调节方式比较,关闭吸气通道法优点明显,但关键要防止泄漏。若出现泄漏,气体进入气缸,由于这时气缸中压力比高,迅速导致压出的泄漏气体温度异常高,使压缩机排气温度和润滑油温度上升。,第九节总 体 结 构,School
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