直线压缩机

摘要： 针对1台现有直线压缩机,结合质量-弹簧-阻尼系统和等效磁路法建立其数值模型,并对该模型进行有限元和实验验证。利用验证后的数值模型对该直线压缩机的运行工况和结构参数进行了敏感性分析,结果显示,运行工况对最优结构参数影响较小。最后使用粒子群算法(PSO)对该直线压缩机的直线电机进行多参数优化,优化后的电机效率达到了89.28%,相比于原始样机提高了2.46%,并进行了变运行工况下的有限元对比,数值优化电机效率结果与有限元结果的偏差在2.92%以内。

摘要： 本文针对直线压缩机的喷射补气特性开展研究,基于直线压缩机电磁学模型、动力学模型和小孔进气模型,建立了喷射补气式直线压缩机及压缩腔仿真模型并进行了实验验证,研究了补气压力和参数调节对压缩机运行参数的影响。结果表明:喷射补气使吸气阀滞后开启和提前关闭,低压吸气量减小,排气量增大。在吸气压力为62.5 kPa、排气压力为765 kPa条件下,补气压力为200 kPa时,吸气量降低61%,排气量提升50%;补气压力为400 kPa时,低压无吸气,排气量相比于200 kPa补气时提升60%。给定供电参数条件下,喷射补气使自由活塞行程、偏移量与余隙容积增大,固有频率有一定的提高;定余隙容积运行时,随着补气压力的提升,气体力等效刚度和等效阻尼均增大。固定频率下,行程增大时吸气量随之增大,而补气流量达一定值后基本保持不变;频率调节时,压缩机在固有频率附近吸、补气量存在最大值,驱动频率较高时补气对吸气量的降低影响减弱。

摘要： 基于CO2制冷系统及其工质热物性的特质,根据实际工作载荷和部件尺寸可行性确定了CO2用直线压缩机结构及运行参数的约束准则,进而开发设计了电子冷却用CO2动磁式直线压缩机,得到了设计工况下结构参数可行性区域.进一步对初步选定的3种不同结构参数直线压缩机进行变工况性能分析发现:直线压缩机对于不同运行工况具有自适应性;CO2系统大压差运行特性使得CO2直线压缩机压缩效率在0.55～0.63之间;在所给定的设计工况条件下,优选的CO2动磁式直线压缩机结构参数如下:活塞直径为16 mm;谐振弹簧刚度为97.78 kN/m;动子质量为0.81 kg;初始余隙为5 mm.

摘要： 采用气体轴承的主动耗气技术可以实现直线压缩机的无油润滑和非接触运行,以保证运行可靠性.为研究多孔质轴承的结构参数和压缩机设计参数对耗气量的影响,本文以R600a为制冷工质,建立多孔质气体轴承模型,利用Fluent对耗气量进行仿真模拟计算,基于该模型模拟分析了多孔质材料厚度、间隙气膜厚度、排气压力、压缩机频率和排量占比对气体轴承耗气量和耗气率的影响,并通过实验测试验证了该模型的准确性.结果表明:气体轴承耗气量的仿真结果和实验测量的误差在±15％以内.根据耗气率给出了最佳的设计参数组合,为直线压缩机用多孔质气体轴承优化设计提供了参考.

摘要： 根据电子冷却等应用需求,开发了小型制冷装置用R290直线压缩机样机,并开展了变工况性能试验研究.结果表明,在蒸发温度为8.0、2.7和-3.4°C三种工况下,直线压缩机在上死点位置的制冷量分别为1633.4、1417.4和943.4 W,COP分别为6.67、4.24和2.63,对应的循环效率分别为67.5％、70.9％和69.3％.蒸发温度2.7°C的设计工况循环效率最高,该工况下,当制冷量在35％～100％调节时,多变指数系数变化范围为0.968～0.983.在压缩机变容量调节过程中,气体等效刚度、固有频率与等效阻尼呈非线性变化,在上死点附近均存在极值点.

摘要： 直线压缩机具有体积小、摩擦力小、效率高以及无油润滑等优点,其小型化设计在微电子冷却及微型空调领域具有重要的发展前景.利用Ansoft?Maxwell有限元分析软件建立了动磁式直线电机模型,确定了谐振工况下直线电机结构及性能参数,通过数值积分分析了空载和负载工况下的活塞位移.根据理论分析和模拟,研制了对置式直线压缩机实验样机,压缩机总质量为1.2?kg,总长度为118?mm.实验结果显示:以R134a为制冷剂时,在冷凝压力为0.79?MPa、蒸发压力为0.39?MPa下,制冷量为57.3?W.模拟及实验结果对直线压缩机小型化设计具有参考价值.

摘要： 为研究近年来国内外小型制冷压缩机技术的发展情况,选取涡旋压缩机、转子压缩机和直线压缩机进行专利检索,对各国专利申请总量、申请量的逐年变化以及申请企业的分布等内容进行对比分析,该对比分析将体现出各国、各企业在小型压缩机行业的专利布局和技术研究情况,为该行业的进一步发展提供指引作用.

摘要： 本文研制了无油直线压缩机性能测试平台,包含电源与控制、数据获取和数据分析三个模块.电源与控制模块,通过PID控制器将经低频信号采集器调整后的工作频率信号发送至功率放大器和针阀,以控制功率输入和活塞偏移;通过LabVIEW将数据获取模块编写为可视化的界面,以呈现和保存数据获取模块中的数据;数据分析模块对各种信号进行分析,基于傅里叶变换和最小化策略以便重建信号来评价该压缩机的性能.各模块协调工作,经验证,该平台能准确测试出不同制冷剂系统的制冷循环,冷却能力与制冷性能系数,且搭载了无油直线压缩机的制冷系统性能,与已公开文献对比均有所提高,证实了无油直线压缩机的可研究性,达到了预期效果.

摘要： 针对直线压缩机控制复杂,传统压缩机运行效率低的问题,提出一种基于二阶广义积分控制的谐振频率跟踪的直线电机控制方式(SOGI-RFTC).该控制方法控制行程稳定,检测位移信号x和电流信号i,利用谐振下位移x和电流i相序成90°的特点,经过锁频和坐标变换,将交流信号转化为直流信号控制,经过PI控制器实现信号的无静差跟踪控制.二阶广义积分控制器在锁相前可以滤出输入信号的采样噪声和高频干扰,提高控制器的稳定性.仿真和实验结果表明,所提出的谐振频率跟踪控制可以快速跟踪电机固有机械频率,提高系统效率,验证了理论的合理性和有效性.

摘要： 在直线压缩机理论模型的基础上,建立了基于MATLAB的直线压缩机设计程序,开展了R290和R600a两种环保工质的直线压缩机进行性能模拟.在同样的运行工况下,R290工质等效刚度和等效阻尼约是R600a的2.65倍,需要的供电电压更高,制冷量是R600a工质的3.75倍,但相比于R600a工质2.0的COP,R290工质的COP约为1.5.为提高R290工质直线压缩机的制冷性能,可以从增加电磁力系数、减小间隙泄露两个方面来实现.

摘要： 本文在直线压缩机矢量模型理论的基础上,设计了一种基于LabVIEW的直线压缩机控制系统.采用矢量算法进行相关参数的检测,实现行程、固有频率、电流与动子速度相位差等特性参数的实时动态监测.通过PWM变频控制器输出电压、频率的跟踪调节,实现直线压缩机的稳定运行.通过直线压缩机冰箱制冷系统启动运行控制实验及分析,验证了控制方法的可行性.

摘要： 直线压缩机由于结合了直线电机驱动、板弹簧柔性支撑以及无油间隙密封等技术,具有寿命长、振动低、可靠性高等优势,现已发展成为斯特林型低温制冷机高效可靠运行的关键.直线压缩机由电、机械和声学三部分组成,其中低温制冷机提供等效声学阻抗.声阻抗直接影响着直线压缩机与低温制冷机的匹配效率.本文从直线压缩机的声阻抗特性出发,分析了其对直线压缩机输出特性的影响规律.进一步地,提出了基于声学负载的直线压缩机机械弹簧刚度、动子质量、电机比推力以及机械阻尼系数的反求方法.以期为直线压缩机阻抗匹配及其性能检测提供参考.

摘要： 本文对红外物理国家重点实验室面向星载应用的直线压缩机研究进行了系统综述,该类压缩机使用动圈式直线电机,采用牛津型结构形式和对置式布置方案.从一系列具有独立知识产权的形式中选取一种典型形式对其结构细节和制造方法进行了阐述,进而对实际机型的发展进行了概述;研制机型的输出电功可有效覆盖0～500W,电机转化效率为76.5～84％,配备该类压缩机的脉冲管制冷机可有效覆盖30～200K温区;最后对压缩机失效机理研究进行了概述.

摘要： 直线电机和板弹簧是直线压缩机中非常重要的部分,其结构直接影响直线压缩机的整体性能,然而传统的设计过程非常复杂耗时,为了达到参数化设计直线压缩机的目的,本文基于Pro/E和ANSYS的二次开发,实现直线电机和板弹簧的参数化自动建模、求解及计算结果的参数化显示.应用实例表面,此软件平台计算准确、操作简单,计算结果直观形象,大大提高了直线压缩机的设计效率.

摘要： 板弹簧是直线压缩机的关键部件,用于支撑低温制冷机活塞,在为活塞往复运动提供足够的刚度的同时,还为活塞提供径向支撑,保证活塞与气缸之间的间隙密封.本文利用ANSYS分析了板弹簧组件的片数、间距及单片弹簧厚度对轴向刚度和径向刚度的影响,此外还研究了板弹簧组件的一阶固有频率.研究结果可用于实际板弹簧组件的设计与开发.

摘要： 直线压缩机驱动的脉管制冷机在空间上的应用要求其比功率越大越好,因此脉管制冷机的主要研究内容之一就是提高其功率密度.除了磁路的优化设计外,提高压缩机的工作频率是目前认为提高其功率密度的有效方法之一.本文在考虑压缩机与制冷机耦合的情况下,考察了一台直线压缩机在50Hz和l00Hz运行时的设计差异.研究发现:如果压缩机的活塞直径设计为效率最佳活塞直径值,那么提高频率并不能提高压缩机的功率密度;在高运行频率时,压缩机活塞直径必须小于效率最佳活塞直径值才能提高其功率密度,同时牺牲部分压缩机效率.

摘要： 较高的运行频率能够有效提高功率密度,获得紧凑性制冷机系统.然而传统直线压缩机中所采用的板簧结构限制了功率密度的进一步提升.本论文介绍了工作于液氮温区的紧凑型低温制冷机的最新研究进展.其中在压缩机活塞采用气浮轴承结构的进行支撑,能够消除板簧行程限制,有效提升了功率密度,同时提升压缩机效率.系统在100Hz频率附近运行,整机重量控制在4.6kg,相比于板簧结构体积与重量大幅下降.在压缩机217.5W的输入电功下,制冷机80K能够获得10W制冷量,整机相对卡诺效率达到13.1％.在250W的输入电功下,冷头无负荷温度能够到达39K.从实验角度考察了运行频率、平均压力、冷头工作温区等参数对系统性能的影响.

摘要： 因为流动不均匀的问题,大脉管制冷机功率很难进一步增加,为了获得更大制冷功率,本文设计了一台对置式直线压缩机驱动三台并联的完全相同的直线脉管制冷机系统.实验结果表明该结构中三台制冷机有较好的一致性,且均能够获得与单台制冷机独立工作时相当的性能.在充气压力2Mpa,工作频率50Hz工况下,三台制冷机所能达到的最低温度(按1#、2#、3#顺序)分别为37.74K、37.80K、45.32K,并且在液氮温度能够获得170.2W 总制冷量,系统整机相对卡诺效率为14.8％.

摘要： 根据一台直线压缩机的运行参数,设计并制作了一台斯特林型单级直线型脉冲管制冷机,用于冷却空间红外探测器.介绍了直线型制冷机的结构和实验装置,实验测试了该脉冲管制冷机的性能.在120 W电功输入下可获得50.4K的最低制冷温度,冷端温度90 K时可获得7.5W 净制冷量.通过实验分析了充气压力,运行频率和热端温度这三个参数变化对整机性能的影响规律,发现设计冷指与压缩机在最优充气压力和运行频率方面存在耦合差异性,这一现象为以后的制冷机优化设计提供参考.

摘要： 本发明涉及一种用于直线压缩机电机的内定子、直线电机及直线压缩机，包括绕圆周依次排列的定子块(1)，每一定子块(1)由若干钢板加工成环状扇形，若干定子块(1)拼接成一个圆环状的内定子(13)。直线电机采用的内定子为前述内定子，直线压缩机采用前述直线电机。与现有技术相比，本发明磁损耗小，具有平衡性良好、震动小、结构简单的优点。

摘要： 本发明公开了一种直线压缩机的定子，包括呈环形放射状排列的多个第一定子块，相邻的第一定子块之间外侧部分设有第二定子块，相邻的所述第一定子块与第二定子块所围成的空隙中还设有填充块。本发明通过在相邻的第一定子块之间外侧部分设置第二定子块，并在相邻的第一定子块与第二定子块所围成的空隙中的至少有一个空隙设置填充块，使得本发明的定子结构紧凑致密，有效避免直线压缩机电机的磁饱和情况的发生，减少由于磁饱和导致的内外定子空隙的磁感应强度很难提高、压缩力提高困难的现象，使直线压缩机电机驱动力更高，稳定性更好，并能够增加线性压缩机的性能和可靠性，还可以缩小直线压缩机的体积。

摘要： 本发明提供了一种直线压缩机的活塞组件及直线压缩机。所述活塞组件具有内部中空的活塞杆、与所述活塞杆相连的活塞头、限位在所述活塞杆内部的弹性元件及固定所述活塞头与活塞杆的固定件，其特征在于：所述活塞杆外表面靠近活塞头处开设有沿所述活塞组件运动方向延伸的环形凹槽，所述活塞组件还具有收容在所述凹槽内的弹性保护件，所述弹性保护件一端抵接在所述凹槽远离活塞头一侧的内壁上而令所述弹性保护件被所述活塞杆和活塞头压缩，从而封堵所述活塞杆与所述活塞头连接处，活塞组件运动时，所述弹性保护件与所述活塞杆和活塞头保持连接。如此设置，避免因漏油而产生的卡缸现象。

摘要： 本发明涉及一种用于直线压缩机电机的内定子、直线电机及直线压缩机，包括绕圆周依次排列的定子块(1)，每一定子块(1)由若干钢板加工成环状扇形，若干定子块(1)拼接成一个圆环状的内定子(13)。直线电机采用的内定子为前述内定子，直线压缩机采用前述直线电机。与现有技术相比，本发明磁损耗小，具有平衡性良好、震动小、结构简单的优点。

摘要： 本发明公开了一种直线压缩机的定子，包括呈环形放射状排列的多个第一定子块，相邻的第一定子块之间外侧部分设有第二定子块，相邻的所述第一定子块与第二定子块所围成的空隙中还设有填充块。本发明通过在相邻的第一定子块之间外侧部分设置第二定子块，并在相邻的第一定子块与第二定子块所围成的空隙中的至少有一个空隙设置填充块，使得本发明的定子结构紧凑致密，有效避免直线压缩机电机的磁饱和情况的发生，减少由于磁饱和导致的内外定子空隙的磁感应强度很难提高、压缩力提高困难的现象，使直线压缩机电机驱动力更高，稳定性更好，并能够增加线性压缩机的性能和可靠性，还可以缩小直线压缩机的体积。

摘要： 本发明提出一种直线压缩机用吸排气阀组件及直线压缩机，属于直线压缩机技术领域。本直线压缩机用吸排气阀组件包括汽缸盖、排气阀片、动子骨架、活塞、焊接柱和吸气阀片，汽缸盖的内侧设置排气阀片，排气阀片的外端面为平面，动子骨架的末端装配连接活塞，活塞内部的中间位置设置焊接柱，活塞的外端面及焊接柱的外端面处于同一平面，焊接柱的外端面焊接吸气阀片且吸气阀片紧密贴合活塞的外端面。本发明的有益效果：摒弃了吸气阀片通过螺钉连接在活塞端面的方案，减小了余隙容积，提高了压缩机的制冷量和制冷效率，降低了压缩机的成本，提高了压缩机的可靠性，便于排气阀片的减重设计，促进压缩机向更高频率方向发展。

摘要： 本发明提出一种直线压缩机用排气组件及直线压缩机，属于直线压缩机技术领域。本直线压缩机用排气组件，排气阀片内端面的中间位置依次设置径向尺寸逐渐变小的第一凸台和第二凸台，柔性弹簧为片状结构，柔性弹簧的中间位置开设装配孔，第二凸台装配于柔性弹簧的装配孔内，柔性弹簧的边沿装配于汽缸盖端面的内侧，汽缸盖装配连接汽缸座使柔性弹簧的边沿朝向汽缸座发生弯曲变形，柔性弹簧顶压排气阀片使排气阀片外端面贴合汽缸座端面的缸孔位置。本发明的有益效果：在排气阀片处于关闭状态时，可以始终保证排气阀片与汽缸座端面缸孔的同轴度，排气阀片与汽缸座端面缸孔之间的密封性能显著提高，此部分组件的成本投入较低、可靠性却较高。

摘要： 本实用新型涉及一种用于直线压缩机的活塞及直线压缩机，该活塞包括塞体和单向阀，塞体上设有气浮通道，单向阀包括开设有阀孔的阀体以及适于在气体压力作用下产生弹性变形以启闭阀孔的弹性阀片，阀体设于塞体的进气端以使塞体的内腔形成与气浮通道连通的气库。本实用新型采用弹性阀片控制单向阀阀孔的启闭，具有极高的可靠性，并且结构简单、易加工，能够避免现有采用翼形阀片的单向阀易产生应力疲劳的现象以及采用锥阀阀片的单向阀易磨损且配合零件加工难度大等问题，有效地提高直线压缩机的工作稳定性和可靠性。

摘要： 本实用新型提供了一种用于直线压缩机的双气缸装置及直线压缩机。包括：压缩缸，其具有压缩腔，以及与压缩腔连通的推杆移动孔、第一出口和第二出口；推杆，内设置有进气通道；活塞，设置于压缩腔内且安装于推杆的一端，以使压缩腔具有处于活塞的两侧的第一腔和第二腔，第一腔与第一出口连通，第二腔与第二出口连通；活塞内设置有进气过渡腔、第一连通口和第二连通口，进气过渡腔与进气通道连通，进气过渡腔通过第一连通口与第一腔连通，进气过渡腔通过第二连通口与第二腔连通；通断控制装置，配置成受控地控制第一连通口、第二连通口、第一出口和第二出口的通断。实现单个活塞双向压缩，从而实现双向冷媒的吸排气，实现单侧双气缸结构。

摘要： 本实用新型提出一种直线压缩机用排气组件及直线压缩机，属于直线压缩机技术领域。本直线压缩机用排气组件，排气阀片内端面的中间位置依次设置径向尺寸逐渐变小的第一凸台和第二凸台，柔性弹簧为片状结构，柔性弹簧的中间位置开设装配孔，第二凸台装配于柔性弹簧的装配孔内，柔性弹簧的边沿装配于汽缸盖端面的内侧，汽缸盖装配连接汽缸座使柔性弹簧的边沿朝向汽缸座发生弯曲变形，柔性弹簧顶压排气阀片使排气阀片外端面贴合汽缸座端面的缸孔位置。本实用新型的有益效果：在排气阀片处于关闭状态时，可以始终保证排气阀片与汽缸座端面缸孔的同轴度，排气阀片与汽缸座端面缸孔之间的密封性能显著提高，此部分组件的成本投入较低、可靠性却较高。