转子式压缩机吸排气管路减振设计方法

摘要

转子式压缩机吸排气管路减振设计方法以及减振系统，包括以下步骤：a.根据转子式压缩机的吸排气管路设计振动测试系统；b.以转子式压缩机的吸、排气口连线为X方向，在水平面内垂直于吸、排气口连线的方向为Y方向；c.在测试点A和B位置分别安装振动传感器；d.根据转子式压缩机吸、排气口在X和Y方向的振动时域信号，分别绘制振动轨迹图；e.根据转子式压缩机吸、排气口的振动轨迹图得到转子式压缩机吸、排气口的最大振动方向。相比于现有技术，本发明最大程度降低了转子式压缩机振动的传递，从原理上实现减振设计。

说明书

技术领域

本发明涉及空调压缩机的减振设计，具体涉及转子式压缩机吸排气管路减振设计方法。

背景技术

滚动转子式压缩机其结构主要包括电机转子和定子、汽缸、滚动活塞、轴承、储液器及压缩机壳体等部件，由于压缩机转动轴为偏心设计结构，转动时转子的不平衡惯性力易产生振动，尤其在压缩机低频运行时振动特别明显，从而引起管路制冷系统的振动，导致管路疲劳破坏，降低产品舒适性和可靠性。压缩机管路系统的振动取决于压缩机本体的振动特性和与其相匹配管路的固有属性，而压缩机振动源的振动对系统振动的影响最大，目前行业中对压缩机管路的设计大多依靠于设计师的经验，并通过试验反复整改才能达到企业标准，导致管路设计周期长，成本高。然而，现有技术中并没有针对滚动转子式压缩机管路提供有效的减振设计方法。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种转子式压缩机吸排气管路减振设计方法，根据对压缩机本体的振动特性的测试结果对管路进行减振设计，从原理上最大限度地降低压缩机振动的传播。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

转子式压缩机吸排气管路减振设计方法，包括以下步骤：

a.根据转子式压缩机的吸排气管路设计振动测试系统，其中转子式压缩机包括相连的储液罐和压缩机刚体，储液罐顶部中心设有吸气口，压缩机刚体顶部中心设有排气口；转子式压缩机还通过管路连接有制冷设备，制冷设备用于控制转子式压缩机吸排气的压力工；振动测试系统包括变频控制器、振动信号采集仪、振动传感器，转子式压缩机与变频控制器相连，变频控制器用于控制转子式压缩机扫频运转；振动传感器与振动信号采集仪相连；

b.以转子式压缩机的吸、排气口连线为X方向，在水平面内垂直于吸、排气口连线的方向为Y方向，转子式压缩机的吸气口上设有吸气管测试点A，转子式压缩机的排气口上设有排气管测试点B；

c.在吸气管测试点A和排气管测试点B处分别设置所述振动传感器，通过变频控制器控制转子式压缩机从最低运行频率至最高运行频率进行逐点扫频测试，分别测得A、B位置在X和Y方向的振动时域信号；

d.根据转子式压缩机吸、排气口在X和Y方向的振动时域信号，分别绘制振动轨迹图，即以测试点A在X和Y方向的振动信号分别为X和Y轴，得到转子式压缩机吸气口的振动轨迹；同样，以测试点B在X和Y方向的振动信号分别为X和Y轴，得到转子式压缩机排气口的振动轨迹；

e.根据转子式压缩机吸、排气口的振动轨迹图得到转子式压缩机吸、排气口的最大振动方向；在转子式压缩机吸气口上连接吸气管路，吸气管路的管路走向为垂直于经过转子式压缩机吸气口的最大振动方向和储液罐的中心轴所在的唯一平面并朝向压缩机刚体的中心轴方向延伸；在转子式压缩机排气口上连接排气管路，排气管路的管路走向垂直于经过转子式压缩机排气口的最大振动方向和压缩机刚体的中心轴所在的唯一平面。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过绘制转子式压缩机吸气口和排气口的振动轨迹曲线，较直观的反映了转子式压缩机的振动特性。

2、本发明通过获得的转子式压缩机吸气口和排气口的振动轨迹曲线，以轨迹曲线中压缩机振动最小的方向作为吸、排气管路的走向，最大程度降低了转子式压缩机振动的传递，从原理上实现减振设计。

附图说明

图1为本发明中转子式压缩机的主视图。

图2为本发明中转子式压缩机的俯视图。

图3为本发明中转子式压缩机吸气口的振动轨迹曲线图。

图4为本发明中转子式压缩机排气口的振动轨迹曲线图。

图5为本发明中转子式压缩机吸、排气口所连接的吸、排气管路的结构示意图。

在图中：1为储液罐；2为压缩机刚体；3为吸气口；4为排气口；5为吸气管路；6为排气管路；A和B为振动测试点。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图1-5所示，转子式压缩机吸排气管路减振设计方法，包括：

a.根据转子式压缩机的吸排气管路设计振动测试系统，其中转子式压缩机包括相连的储液罐1和压缩机刚体2，储液罐1顶部中心设有吸气口3，压缩机刚体2顶部中心设有排气口4，转子式压缩机还通过管路连接有制冷设备，制冷设备用于控制转子式压缩机吸排气的压力工况；振动测试系统包括变频控制器、振动信号采集仪、振动传感器，转子式压缩机与变频控制器相连，变频控制器用于控制转子式压缩机扫频运转；振动传感器与振动信号采集仪相连；

b.以转子式压缩机的吸、排气口连线设为X方向，在水平面内垂直于吸、排气口连线的方向设为Y方向，转子式压缩机的吸气口3离储液罐1顶部处40mm设为吸气管测试点A，转子式压缩机的排气口4离压缩机刚体2顶部处40mm设为排气管测试点B；

c.在吸气管测试点A和排气管测试点B处分别设置所述振动传感器，通过变频控制器控制转子式压缩机从最低运行频率至最高运行频率进行逐点扫频测试，分别测得A、B位置在X和Y方向的振动时域信号；

d.分别根据转子式压缩机吸、排气口在X和Y方向的振动时域信号，绘制振动轨迹图，即以测试点A在X和Y方向的振动信号分别为X和Y轴，得到压缩机吸气口的振动轨迹；同样，以测试点B在X和Y方向的振动信号分别为X和Y轴，得到压缩机排气口的振动轨迹；从图3、图4中可以看到，储液罐1的最大振动方向为沿y轴方向，即沿T-T'方向，压缩机刚体2的最大振动方向为沿T₁-T₁'方向。

e.根据转子式压缩机吸、排气口的振动轨迹图得到转子式压缩机吸、排气口的最大振动方向；在转子式压缩机吸气口3上连接吸气管路5，吸气管路5的管路走向为垂直于经过转子式压缩机吸气口的最大振动方向和储液罐1的中心轴所在的唯一平面并朝向压缩机刚体2的中心轴方向延伸；在转子式压缩机排气口4上连接排气管路6，排气管路6的管路走向垂直于经过转子式压缩机排气口的最大振动方向和压缩机刚体2的中心轴所在的唯一平面。

根据上述转子式压缩机吸排气管路减振设计方法所设计的减振系统，包括制冷设备、转子式压缩机和振动测试系统，振动测试系统包括变频控制器、振动信号采集仪、振动传感器，变频控制器与转子式压缩机相连，变频控制器控制转子式压缩机扫频运转；吸气口3离储液罐1顶部处40mm设为吸气管测试点A，转子式压缩机的排气口4离压缩机刚体2顶部处40mm设为排气管测试点B，吸气管测试点A和排气管测试点B上分别设有振动传感器，所有振动传感器均与振动信号采集仪相连。制冷设备和转子式压缩机通过管路相连，制冷设备用于控制压缩机吸排气的压力工况。振动传感器用于采集转子式压缩机的吸气口3和排气口4在各个状态下的振动信号并传输到振动信号采集仪，振动传感器选用加速度传感器来采集振动信号。振动信号采集仪用于将多个传感器信号汇集到同一端口并进行模数转换，然后再将数字信号传送至控制中心，控制中心将处理后的振动信号传输至上位机进行汇总分析，最终得到如图3、图4所示的转子式压缩机吸气口和排气口的振动轨迹曲线图，经过分析可知，转子式压缩机中的储液罐1的最大振动方向为沿T-T'方向，压缩机刚体2的最大振动方向为沿T₁-T₁'方向，因此在设计转子式压缩机的吸排气管路时，焊接在吸气口3处的吸气管路5的管路走向为垂直于经过T-T'方向和储液罐1的中心轴所在的唯一平面并朝向压缩机刚体2的中心轴方向延伸，焊接在排气口4处的排气管路6的管路走向垂直于经过T₁-T₁'方向和压缩机刚体2的中心轴所在的唯一平面，如此设置吸气管路与排气管路，可以很好地避免转子式压缩机对吸排气管路的振动影响，还可以减少吸排气管路的设计周期，降低成本。

不同的压缩机所测得的振动轨迹图不同，可根据实际情况设置吸气管路和排气管路的管路走向，以使吸气管路和排气管路所受到的振动影响最小。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。