渦旋機械的研究歷史和發(fā)展進程渦旋壓縮機具有效率高、可靠性強、噪聲低、重量輕和尺寸小等特點，即兼有容積式和回轉(zhuǎn)式壓縮機之優(yōu)勢，因此受到了國內(nèi)外科技界的廣泛重視。20世紀80年代初，渦旋機械首先在空調(diào)壓縮機技術(shù)領域取得了商業(yè)應用，用作汽車空調(diào)壓縮機（Sanden，1981）和柜式空調(diào)用壓縮機（Hitachi，我國關于渦旋機械的研究始于年代后期，研究單位主要是甘肅工業(yè)大學和西安交通大學兩所院校，經(jīng)過多年努力，已研制出了4個系列20多種渦旋壓縮機產(chǎn)品，其小型空氣壓縮機已經(jīng)小規(guī)模生產(chǎn)。

　　渦旋機械的工作原理渦旋機械是一種新型容積式流體機械，主要由動渦旋、靜渦旋、防自轉(zhuǎn)機構(gòu)、曲軸和支架體等零部件組成，其中兩渦旋盤在安裝時相對旋轉(zhuǎn)一角度，并相對錯開一距離后，對插在一起，這樣兩渦旋盤上的渦旋齒實現(xiàn)多點嚙合，形成了多組月牙形密閉的工作腔容積。隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，所形成的多個嚙合點沿著渦旋齒齒壁由外向內(nèi)連續(xù)移動，這樣所形成的多組月牙形工作腔逐漸由大變小，實現(xiàn)封閉工作腔容積的周期性變化，進而實現(xiàn)了氣體的吸入、壓縮和排出。

　　備事故預防和應急處置系統(tǒng)將完成對現(xiàn)有資源和將要建設資源的結(jié)合，使之能滿足事故預防和應急處置的需要，達到預防和應急的整體功能。

　　（3）通過GIS系統(tǒng)形成對特種設備所處位置/空間的多種地理環(huán)境信息參數(shù)進行采集、綜合分析與存儲處理，實現(xiàn)對特種設備的具體地理位置、環(huán)境條件（溫度、濕度、降水量、高度、污染物濃度等），特種設備的分布情況，以及某一地區(qū)范圍內(nèi)的分布數(shù)量與種類等與地理位置相關的所有信息的記錄、添加、刪改、調(diào)用等管理，實現(xiàn)對各種相關的外界因素的整體把握，為特種設備的監(jiān)察、檢驗、監(jiān)測、事故防范與應急處置提供更多的信息服務支持與技術(shù)保障。如對可移動特種設備進行實時跟蹤；通過該系渦旋齒齒頭型線修正渦旋齒型線類型主要有圓的漸開線、線段漸開線、正多邊形漸開線、平行四邊形漸開線、阿基米德螺旋線、代數(shù)螺旋線、變徑基圓漸開線、包絡型線以及通用型線。由于單基體型線構(gòu)成的渦旋齒難以實現(xiàn)完全嚙合，不能兼顧壓縮、排氣和加工等多方面的要求，而且渦旋齒型線的自身結(jié)構(gòu)特點使得加工時在渦旋齒齒頭處會出現(xiàn)與刀具千涉的情況，這樣就需要對渦旋齒進行型線修正，故常在對壓縮機性能造成較大影響的渦旋齒齒頭實施型線修正，同時型線修正還能起到增加渦旋齒的嚙合、增大壓縮比、增強渦旋齒頭強度和改善渦旋壓縮機性能的作用。

　　通過研究渦旋壓縮機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，分析討論多渦旋齒及其型線修正問題，主要體現(xiàn)在2個方面。

　　（1）在相同的設計任務條件下，通過對單雙齒性能參數(shù)比較，研究渦旋齒齒數(shù)的不同對壓縮機性能的影響。

　　（2通過研究多渦旋齒渦旋型線的修正方法，以解決多渦旋齒壓縮機壓縮比偏小的問題。

　　二、渦旋壓縮機性能參數(shù)研究1.圓漸開線渦旋齒基本幾何參數(shù)設計條件：介質(zhì)，空氣。排氣量200m3/h，進氣壓力0.1MPa（絕壓）。排氣壓力0.1MPa統(tǒng)在電子地圖上迅速判定出事故設備的品種、技術(shù)參數(shù)、危險程度等基本信息，快速實施現(xiàn)場救援；根據(jù)地理分布合理分配特種設備監(jiān)察、檢驗、維保人力資源等。

　　積極推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在特種設備安全領域的研究與應用，著力爭取在檢測監(jiān)測、安全評價、風險管理、壽命預測、重大危險源監(jiān)測、預測預警、應急救援、基于風險的事故預防等方面有較大突破，率先在江蘇省建立起特種設備的智慧管理、快速檢驗、重點設備健康監(jiān)測、安全隱患遠程診斷和事故防范和應急處置的示范體系，為特種設備立法、執(zhí)法提供技術(shù)支撐，為保安全、促發(fā)展提供技術(shù)保障。

　　〔編輯王永洲〕設備管理與維修mm，齒厚4.5mm.主軸回轉(zhuǎn)半徑7.5mm，進氣溫度20壓縮指數(shù)1.4. 2.壓縮機動渦盤部分參數(shù)設定及渦旋齒基本參數(shù)計算渦旋齒高h=50mm，渦旋齒厚t=4.5mm，轉(zhuǎn)速n=3600r/min，主軸偏心距Rr=7.5mm，渦旋盤半徑Rw=130mm，渦旋齒數(shù)Z=2.節(jié)距P=2乙壓縮比s=2.8931，見式（6 3.壓縮機封閉工作腔容積計算任意時刻的工作腔容積隨主軸轉(zhuǎn)角的變化關系如所制?？梢婋S著渦旋齒齒數(shù)的增加，曲軸偏心距減小，排氣量下降，壓縮比略有升高，相對滑動速度急劇下降；隨著齒厚的增加，排氣量減小，壓縮比增加，相對滑動速度減小。

　　當曲軸偏心距、齒厚和渦旋齒外接圓半徑相同時，多渦旋齒渦旋盤如所示，其排氣量、壓縮比和基圓半徑隨齒數(shù)的變化規(guī)律如所示，其中參數(shù)按h=50mm，n=3600r/min.Ru mm，Rw=145mm繪制。隨著渦旋齒數(shù)的增加，渦旋齒圈數(shù)減小，吸氣量明顯增加，壓縮比急劇下降，基圓半徑增加。隨著齒厚的增加，排氣量減小，壓縮比減小，基圓半徑增加。

　　當曲軸偏心距和齒厚相同時，若保持吸氣量和轉(zhuǎn)速不變，多渦旋齒有利于減小渦旋齒外接圓半徑，即減小渦旋盤直徑，但其渦旋齒圈數(shù)和壓縮比明顯減小，如表1所示。相關參數(shù)按h=50mm，t=4.5mm，R=7.5mm，n=3600r/min，Qs=3.3m3/min計算。

　　若保持吸氣量和渦旋齒外接圓半徑相同時，則多渦旋齒有利于將降低轉(zhuǎn)速和動靜渦旋間的相對滑動速度，如表2所示，相表1吸氣量相同時的性能比較齒數(shù)Z/條圈數(shù)N/圈壓縮比e渦旋齒外接圓半徑Rw/mm渦旋盤直徑示。

　　圖中AB為吸氣過程，工作腔容積逐漸增大，氣體逐漸進入工作腔。B點吸氣結(jié)束，此時所對應的容積為吸氣容積，其中工作腔容積*大點在吸氣結(jié)束前5左右。BC為壓縮過程，C點為壓縮過程結(jié)束點，此時壓縮腔與排氣口相連通，排氣過程開始，此時所對應的主軸轉(zhuǎn)角即為排氣角，CD為排氣過程，D點排氣結(jié)束，此時排氣口完全被動渦旋齒所覆蓋（只有在渦旋齒進行型線修正，形成全嚙合渦旋齒時，排氣口才能完全被動渦旋齒所覆蓋。

　　任意時刻的工作腔壓力見式（7三、渦旋齒齒數(shù)對渦旋機械性能影響的研究當基圓半徑、齒厚和渦旋齒外接圓半徑相同時，不同齒數(shù)的多渦旋齒如所示，吸氣量、壓縮比（按絕熱壓縮計算k=1.4，以下相同）和相對滑動速度隨齒數(shù)的變化規(guī)律如所示，相關基圓半徑和齒厚相同時的多渦旋齒114設備管理與維修齒厚和節(jié)距相同時的多渦旋齒（1多渦旋齒雙圓弧修正齒形的生成（。以旋轉(zhuǎn)中心點O為原點建立坐標系，作特征圓。取定修正展角必在外側(cè)和內(nèi)側(cè)圓漸開線上取中線展角分別為少、<5+0.的兩點C、，分別過這兩點作基圓的切線CD、G.連接CA并過C、兩點作圓弧，并使得CA弧所對應的圓周角為0，該圓與特征圓交于兩點。取與C點相鄰的交點B連接BC、BA，并作其中垂線，分別與切線CD、G交于E、F兩點。

　　齒數(shù)Z/條轉(zhuǎn)速n/采用多渦旋齒渦旋盤在較大排氣量和較小壓縮比的應用場合下具有顯著的優(yōu)勢，在渦旋齒的齒高、齒厚和轉(zhuǎn)速相同的條件下，多渦旋齒與單渦旋齒相比具有吸氣量大，渦旋齒外接圓半徑小，即渦旋盤的外徑小，表2吸氣量相同時的性能比較兩渦旋盤間的相對滑動速度小，進而磨損小，渦旋齒圈數(shù)少和壓縮比減小的特點。

　　正的研究修正設備管理與維修分別以E、F兩點為圓心，以EC、A為半徑作小圓弧CB、大圓多渦旋齒能夠進行型線修正的條件：特征圓以內(nèi)不能存在嚙合型線，即外側(cè)型線上的連接點C不能選取在特征圓以內(nèi)。據(jù)此可確定修正展角的取值范圍，當特征圓在基圓以內(nèi)時，修正展角的*小值免為免=-a.當特征圓在基圓以外時，修正展角的*小值式（8可見修正展角f的*小取值可以小于零，其*大取值在理用中往往取值不超過360°。

　　多渦旋齒（包括單渦旋齒）的雙圓弧修正齒形具有3個共同特點。①內(nèi)外側(cè)漸開線與大小圓弧在連接點C、處光滑過渡。②大小圓弧和特征圓僅相交于點，且該點為修正渦旋齒的*終嚙合點。③兩圓弧兩端點A、C的連線或過這兩點的圓必與特征圓相交于兩點，其中與外側(cè)型線上的C點相鄰的一點為*終嚙合點。

　　沒修正時的靜渦旋盤，是修正后的靜渦旋盤。雙渦旋齒型線雙圓弧修正后具有一些優(yōu)點，雙渦旋齒的4條渦旋齒都能相互實現(xiàn)完全嚙合，動靜渦旋齒都有兩條。因而渦旋齒的嚙合程度加強，雙渦旋齒渦旋盤心部的利用率得到提高，壓縮過程變長，壓縮時間變長，排氣容積減小，壓縮比提高。渦旋齒齒頭投影面積增大，齒頭處的強度剛度增加，避免了渦旋齒齒壁與加工刀具的千涉，避免了加工過程的讓刀，改善了雙渦旋齒的加工特性。

　　2.多渦旋齒雙圓弧修正齒形的嚙合為多渦旋齒雙圓弧修正齒形的*終嚙合點B處于嚙合時的嚙合圖，由于其上的一對大小圓弧滿足圓弧作為多渦旋齒嚙合型線的條件，因而多渦旋齒修正齒形能夠?qū)崿F(xiàn)完全嚙合。

　　隨著渦旋機械向大排量、大壓縮比等方向的發(fā)展，傳統(tǒng)的單齒渦旋機械已不能滿足要求，可以通過修正渦旋型線和增加渦旋齒齒數(shù)等來滿足要求。

　　采用多渦旋齒結(jié)構(gòu)將是增加排氣量的有效方法，多渦旋齒渦旋機械在增加排量、減小渦旋盤外形尺寸和改善渦旋盤受力特性等方面具有非常顯著的優(yōu)勢。

　　修正后的雙渦旋齒型線能相互實現(xiàn)完全嚙合，使壓縮過程變長，壓縮比提高，齒頭處的強度和剛度增大，避免了渦旋齒齒壁與加工刀具的千涉，改善了雙渦旋齒的加工特性。