1、1 1/37/372022-3-82022-3-8壓縮機工作原理及常見故障分析品質管理課品質管理課馮義康馮義康2 2/37/372022-3-82022-3-8制冷壓縮機蒸氣壓縮式制冷裝置中的關鍵核心設備，對系統的運行性能、噪聲、振動、使用壽命和節能有著決定性的作用。壓縮機在系統中的作用：壓縮機在系統中的作用：抽吸來自蒸發器的制冷蒸汽，并提高其壓力和溫度，然后排向冷凝器。3 3/37/372022-3-82022-3-8制冷壓縮機的分類通過對運動機構作功，減少壓縮空間容積來提高蒸氣壓力，完成壓縮功能。容積式壓縮機則由旋轉部件連續將角動量轉換給蒸氣，再將該動量轉為壓力，提高蒸氣壓力，達到壓縮氣體

2、的目的。速度型壓縮機4 4/37/372022-3-82022-3-8制冷壓縮機的應用范圍5 5/37/372022-3-82022-3-8渦旋壓縮機發展歷史1905年法國人Leon Creux 提出渦旋機械的工作原理。70年代，高精度數控銑床的涌現和世界能源危機的加劇，促進了渦旋壓縮機的發展。80年代,渦旋壓縮機首先在空調壓縮機技術領域取得商業應用。（1983年，日立推出柜式空調用全封閉渦旋壓縮機；1987年，谷輪開始生產空調壓縮機）90年代,渦旋壓縮機的系列化產品相繼問世。6 6/37/372022-3-82022-3-8一、壓縮機渦旋壓縮機內部供油外部供油 示意圖示意圖7 7/37/37

3、2022-3-82022-3-8油平衡管8 8/37/372022-3-82022-3-889 9/37/372022-3-82022-3-8組成：動、靜渦盤，十字滑環，曲軸，支架，機殼等組成：動、靜渦盤，十字滑環，曲軸，支架，機殼等 渦盤安裝在機殼上部；渦盤安裝在機殼上部；靜渦盤、電動機定子：安裝在機殼內壁上；靜渦盤、電動機定子：安裝在機殼內壁上；十字滑環：上下兩面設置相互垂直兩對凸鍵的圓環，十字滑環：上下兩面設置相互垂直兩對凸鍵的圓環，上面凸鍵裝在動渦盤背面的鍵槽內，下面凸鍵裝上面凸鍵裝在動渦盤背面的鍵槽內，下面凸鍵裝在支架鍵槽內；在支架鍵槽內； 結構結構不不對對稱稱渦渦旋旋盤盤回油管回油

4、管副副軸軸承承結結構構1010/37/372022-3-82022-3-8 壓縮原理連續不斷的吸、排氣；連續不斷的吸、排氣；渦盤左右兩側同時進行壓縮；渦盤左右兩側同時進行壓縮；1111/37/372022-3-82022-3-8渦旋壓縮機工作原理低壓腔低壓腔 中壓腔中壓腔 高壓腔高壓腔 中央排氣口中央排氣口1212/37/372022-3-82022-3-8渦旋壓縮機解剖實例1313/37/372022-3-82022-3-8渦旋壓縮機解剖實例1414/37/372022-3-82022-3-8吸氣管動定渦旋盤形成的壓縮腔壓縮排出到外殼形成的腔體經過油分離器油分離后進入電機室冷卻電機后從排氣管

5、排出1、氣體直接進入壓縮腔壓縮，避免形成高壓與低壓的二個腔體，減少壓縮機的零件；2、直接吸氣減少氣體的過熱度，提高壓縮機容積效率，提升壓縮機的性能；3、排氣腔體較大，能夠有效緩沖排氣，降低排氣脈動，減小噪音與振動。4、直接吸氣不存在液體制冷劑對潤滑油膜的破壞作用，也使壓縮機工作可靠性提高。說明：渦旋壓縮機內部的氣體流路1515/37/372022-3-82022-3-8處于高壓（Pd）油池的油進入主軸承在壓差（Pd-Pb）作用經曲軸油孔到上軸承進入壓力為Pb的背壓腔通過中壓孔進入壓縮腔1、 油路簡單，與壓縮機運行的轉速無關，只要壓縮機開始工作，形成排氣壓力與中間壓力，建立壓差（Pd-Pb）后，

6、在壓差的作用下就可以穩定可靠的供油潤滑，能夠切實解決壓縮機變頻運轉的潤滑。2、壓差供油，使壓縮機運動部件潤滑更加可靠，更好的冷卻、液體阻塞作用，從而使壓縮機工作可靠性更高、效率更高。說明：在壓差（Pd-Pb）作用經曲軸油孔到下軸承隨排氣排出壓縮腔經油分離器油分離渦旋壓縮機內部的油路1616/37/372022-3-82022-3-8渦旋壓縮機的優點結構簡單、體積小、重量輕。（與活塞壓縮機比：零件減少90%、體積減小40%、重量減輕15%）無吸排氣閥。減少了易損件,降低吸排氣阻力損失,降低噪音與振動,易于實現變轉速無余隙容積。容積效率提高不直接接觸，采用油膜密封。摩擦損失小，機械效率高多壓縮室同

7、時工作，工作連續，壓縮力矩變化平穩1717/37/372022-3-82022-3-8渦旋壓縮機的優點效率高與其他結構壓縮機相比，渦旋式壓縮機無余隙容積，所以容積效率高。高精密機加工設備，保證渦旋加工精度，泄漏小。1818/37/372022-3-82022-3-8渦旋壓縮機的優點振動小、噪音低渦旋壓縮機，動盤旋轉一周時，吸氣、壓縮、排氣過程是連續進行的，而且,各級壓力腔對稱分布,回轉速度低,因此，其旋轉一周時的壓縮轉矩變化很?。ㄗ髨D表示：往復式、旋轉及渦旋式壓縮機的轉矩變化）渦旋壓縮機與其他壓縮機相比較之下，轉矩變化幅度僅有1/10，非常小，所以其運行時振動、噪音均很小。1919/37/37

8、2022-3-82022-3-8渦旋壓縮機的優點可靠性高和其他壓縮機相比，渦旋壓縮機是連續吸氣、壓縮、排氣循環工作過程，因此，不需吸、排氣閥，從而無閥故障（壓縮不良），而具有更高的可靠性。2020/37/372022-3-82022-3-8渦旋壓縮機的缺點精度要求高，形位公差都在微米級無排氣閥，變工況性能欠佳工作腔不易實施外部冷卻，壓縮過程的熱量難排出，因此只能夠壓縮絕熱指數小的氣體或者內冷卻大排量渦旋壓縮機難實現。受齒高限制，排量大直徑大，不平衡旋轉質量增大，機器不緊湊且重量增加。2121/37/372022-3-82022-3-8高壓腔與低壓腔渦旋壓縮機的比較高壓腔與低壓腔渦旋壓縮機的劃分

9、，主要是對全封閉渦旋壓縮機中，電機所處在的工作環境壓力進行區分。電機處于排氣側（殼體內為排氣壓力），稱為高壓腔壓縮機（一般以HITACHI為代表)；電機處于吸氣側（殼體內為吸氣壓力） ，稱為低壓腔壓縮機（一般以COPELAND為代表）。兩種結構的渦旋壓縮機，與其結構對應具有相應的特點，且各具優缺點。2222/37/372022-3-82022-3-8低壓腔渦旋壓縮機的結構排氣口吸氣口定盤動盤機架曲軸電機（定、轉子）殼體防自轉滑環主軸承離心供油殼體內高低壓分隔板2323/37/372022-3-82022-3-8高壓腔與低壓腔渦旋壓縮機的特點比較高壓腔結構高壓腔結構低壓腔結構低壓腔結構優優點點l

10、具有較大的排氣緩沖容積, 振動小, 輸氣均勻l吸氣預熱小容積效率高(直接吸氣)l潤滑得到可靠保證(可以采用壓力供油潤滑)l壓縮機中可以有較多的潤滑油起良好的潤滑冷卻及液體阻塞作用l直接吸氣不存在液體制冷劑對潤滑油膜的破壞作用l承受軸向氣體力的能力較好l吸氣段具有較大的緩沖容積l電機的工作環境較好(低溫低壓)l殼體大部分低壓,氣密性及受力較好l抗液擊的能力較強，對進入管道中的異物雜質抵抗能力較強2424/37/372022-3-82022-3-8高壓腔與低壓腔渦旋壓縮機的特點比較高壓腔結構高壓腔結構低壓腔結構低壓腔結構缺缺點點l較小的吸氣緩沖容積,吸氣消音效果較差l抗液擊的能力較差l高壓殼體對氣

11、密性及強度要求較高l電機工作環境惡劣，直接吸氣容易因雜質異物損壞壓縮機l較強的吸氣預熱造成容積效 率下降l較小的排氣緩沖容積,噪音振動較大l壓縮機中油量必須嚴格控制,潤滑密封效果較差l液體制冷劑有可能破壞潤滑油膜,造成軸承潤滑惡化l殼體內高低壓腔的存在，增加了密封的難度2525/37/372022-3-82022-3-8壓縮機壓縮機轉子式轉子式2626/37/372022-3-82022-3-8內部結構內部結構轉子轉子轉子平衡塊轉子平衡塊曲軸曲軸上缸蓋上缸蓋汽缸汽缸活塞活塞下缸蓋下缸蓋葉片葉片2727/37/372022-3-82022-3-82828/37/372022-3-82022-3-

12、8需要很少的運動部件。需要很少的運動部件。流動損失和從高溫到低溫的傳熱量都得到了最小化。流動損失和從高溫到低溫的傳熱量都得到了最小化。噪聲和振動低噪聲和振動低很高的產品可靠性很高的產品可靠性零件數量少，重量輕零件數量少，重量輕 渦旋壓機特點渦旋壓機特點零部件少，結構簡單。零部件少，結構簡單。易損零件少，運行可靠。易損零件少，運行可靠。沒有吸氣閥片，余隙容積小，輸氣系數較高。沒有吸氣閥片，余隙容積小，輸氣系數較高。在相同的冷量情況下，壓縮機體積小、重量輕運轉平衡。在相同的冷量情況下，壓縮機體積小、重量輕運轉平衡。加工精度要求較高。加工精度要求較高。密封線較長，密封性能較差，泄漏損失較大。密封線較

13、長，密封性能較差，泄漏損失較大。 轉子壓機特點轉子壓機特點2929/37/372022-3-82022-3-8壓縮機壓縮機擺動式壓縮機擺動式壓縮機 僅用于僅用于RAS-80HRNM1QIVXmini現已現已將此壓機更換將此壓機更換3030/37/372022-3-82022-3-8壓縮機常見故障分析及對策壓縮機常見故障分析及對策3131/37/372022-3-82022-3-8 水分、雜質超標損壞水分、雜質超標損壞 缺油或缺油或潤滑不足損壞潤滑不足損壞 電機電機損壞損壞 制造不良制造不良壓縮機運行中常見的故障：壓縮機運行中常見的故障：3232/37/372022-3-82022-3-8水分超

14、標損壞：水分超標損壞：解剖表現：解剖表現：機構表面輕則鍍銅，重則生銹。（渦盤間隙和滾機構表面輕則鍍銅，重則生銹。（渦盤間隙和滾動活塞與缸蓋、氣缸內壁間隙約動活塞與缸蓋、氣缸內壁間隙約1020um，生銹、鍍銅導致，生銹、鍍銅導致間隙減小，摩擦增大。）間隙減小，摩擦增大。）產生原因：產生原因：系統真空度不夠或冷媒水分含量超標。系統真空度不夠或冷媒水分含量超標。對策：對策：注意系統密閉性，抽空符合要求，使用合格冷媒。注意系統密閉性，抽空符合要求，使用合格冷媒。3333/37/372022-3-82022-3-8雜質超標損壞：雜質超標損壞： 解剖表現：解剖表現： 渦旋盤表渦旋盤表面不規則磨耗跡象。面不

15、規則磨耗跡象。產生原因：產生原因：系統安裝過系統安裝過程產生氧化皮或系統管程產生氧化皮或系統管路灰塵污垢較多，系統路灰塵污垢較多，系統回油不足或潤滑不足發回油不足或潤滑不足發生異常磨耗。生異常磨耗。對策：對策：注意系統清潔，注意系統清潔，確認吸氣、回油過濾器確認吸氣、回油過濾器的清潔及油量、油質合的清潔及油量、油質合適。適。3434/37/372022-3-82022-3-8缺油或潤滑不足損壞：缺油或潤滑不足損壞： 缺油和潤滑不足屬于不同概念，缺油是指壓縮機油量少于標稱油量缺油和潤滑不足屬于不同概念，缺油是指壓縮機油量少于標稱油量的三分之一，壓縮機機構部、渦旋盤表面無油，相對干燥；而潤滑不足是

16、的三分之一，壓縮機機構部、渦旋盤表面無油，相對干燥；而潤滑不足是指壓縮機內部油量較多，但油粘度較低，不足以在摩擦表面形成有效油膜。指壓縮機內部油量較多，但油粘度較低，不足以在摩擦表面形成有效油膜。 解剖表現：解剖表現： 機構部件表面發干，異常磨損（缺油）；機構表面油量合適但異機構部件表面發干，異常磨損（缺油）；機構表面油量合適但異常磨損。常磨損。產生原因：產生原因：系統回油不足或壓縮機高溫導致油粘度低下或冷媒量過多導致油粘系統回油不足或壓縮機高溫導致油粘度低下或冷媒量過多導致油粘度低下。度低下。對策：對策：注意系統清潔，確認是否設置回油彎，確認吸氣、回油過濾器的清潔及注意系統清潔，確認是否設置

17、回油彎，確認吸氣、回油過濾器的清潔及油量、油質合適，確保冷凍機油和冷媒的質量比符合要求，嚴禁冷媒過充！油量、油質合適，確保冷凍機油和冷媒的質量比符合要求，嚴禁冷媒過充！3535/37/372022-3-82022-3-8電機損壞：電機損壞：解剖表現：解剖表現：線圈短路燒毀，或白欄槽熔化，或過熱燒毀。線圈短路燒毀，或白欄槽熔化，或過熱燒毀。產生原因：產生原因：系統雜質超標將線圈劃傷導致短路（多發生于表系統雜質超標將線圈劃傷導致短路（多發生于表面），或線圈制造過程中漆傷導致短路（多發生于非表面），面），或線圈制造過程中漆傷導致短路（多發生于非表面），或過負荷使用導致線圈過快老化燒毀?；蜻^負荷使用導致線圈過快老化燒毀。對策：對策：注意系統的潔凈度，壓縮機廠家生產過程精細化，安注意系統的潔凈度，壓