关于解决涡旋压缩机磨损问题的思考

关于解决涡旋压缩机磨损问题的思考

边疆

丹佛斯（天津）有限公司

摘要：针对涡旋压缩机磨损情况进行分析，结合工程实践情况，选择某车型的五十份售后故障件进行故障统计分析，提出了动静涡旋盘之间的间隙造成涡旋压缩机磨损的原因，并据此提出了有效的解决措施，希望能有助于解决相应的涡旋压缩机磨损问题。

关键词：涡旋压缩机，磨损故障，故障原因，解决对策，结构优化

1 引言

在现代汽车的空调制冷系统中，压缩机则是最为核心的部件，也是保证制冷剂在系统中进行循环流动的重要保障。涡旋压缩机在汽车空调领域中应用日趋广泛，具有良好的应用效果以及发展前景。对于旋涡压缩机来说，其具有特殊结构特点，在应用实践中具备运行平稳、结构紧凑、零件少、能耗小以及效率高等特点。

一般来说，在涡旋式压缩机中，主要涉及到动涡旋盘和静涡旋盘。这两个涡旋盘则是呈现出偏心回转平动的渐开线运动情况，并能体现出较为复杂的运动方式，这样就意味着对于涡旋压缩机具有较高要求的加工精度影响。在具体的工作实践中，涡旋压缩机涉及到较多的摩擦副，为了保障其可靠的运行要求，则需要很高的加工精度以及良好的润滑作用。同时，涡旋盘之间的磨损失效问题则是困扰着涡旋式压缩机性能的重要方面，这里结合实践经验探讨了涡旋压缩机磨损问题。

2 故障原因分析

这里结合工程实践情况，拆解了某车型的五十份售后故障件，经过统计分析，三十四辆车存在着由于磨损而失效的问题。经过相关的磨损情况对比分析，其中，二十九台的压缩机在动涡旋盘位置存在着磨损情况。在相应的整车装配的磨损位置情况中，压缩机受皮带作用力的方向向上，造成故障率为85%。

结合相应的发动机轮系载荷曲线可以看出，在进行工况的模拟过程中，相应的压缩机皮带轮所受载荷最大只能够在2600N。在这样的情况下，通过进行分析计算动涡旋盘变形量，其相应的旋盘边缘变形量是 0.011 mm。在这样的影响下，则会造成动涡旋盘与静涡旋盘型线端面非耐磨片存在着直接性的接触问题，高速影响下则会存在着高温粘蚀的情况。

所以，结合涡旋压缩机生产过程中，选择四十个样件，进行动静涡旋盘之间的间隙的测量，其中，有两个的控制在 0.011 mm以内，这样就容易在上述条件下存在着磨损问题。

另外，选择这两个样件进行实验研究，将红色油漆涂抹在静涡旋盘型线端面中，然后进行压缩机整车受力的实验分析，进行施压2600N载荷，经过十分钟实验，拆解后可以看出，压缩机动涡旋盘摩擦面存在着红色油漆，这样就意味着油漆沾染位置与售后件磨损位置相同。

通过上述的模式实验分析，对于压缩机磨损问题进行分析，主要是由于动静涡旋盘端面间隙控制下限太低，这样就会小于受整车轮系最大载荷要求的最小安全间隙的要求，在极端工况的要求下，则会出现相应的接触磨损问题。

3 解决方案

结合上述分析，能够提升动静盘端面间隙控制范围从0.008~0.044 mm提升到0.016~0.054 mm，通过这样的方式能出现高低压侧窜气，造成制冷性能的下降。在进行相应的压缩机单体性能试验过程中，通过160 h 的高温高压高转速试验相关内容，并结合相应的三高试验等工作，结合单体性能试验等内容，以保障相关的性能要求。经过相关的试验验证，可以进行判定如下，通过实现动静盘型线端面间隙的合理化增加，并不会影响性能降低风险过大，能满足实际的需求。同时，结合实际情况，将0.15 mm 倒角设置在涡旋盘型线端面中，这样能有效避免挂掉润滑油膜的情况，实现磨损风险的进一步降低，这样从而有效能够实现电动压缩机涡旋盘端面结构的要求，能有效避免存在着相应的极端工况下而损害到压缩机的情况，从实际的情况来，对这种类型的空调压缩机增加泄压阀、感温包。

3.1 感温包的应用

对于工作的涡旋压缩机来说，考虑到外围则是吸气区域，具有较低的温度区域，而中心区则是排气区域，相应的温度较高。一般来说，相比来说，其存在着60℃的温差，而中心区有着约为0.060 mm 的膨胀增高情况，可以在制造阶段进行预处理来有效抵消上述的膨胀增高的影响。如果压缩机在汽车爬长坡情况下分析，具有比较高的发动机速度，造成前端迎面风比较小，散热问题难以有效解决情况下，排气压力往往比较高。这样的情况下，压缩机后壳温度高达135℃情况下，这样就会通过感温包来实现离合器的切断，能够停止压缩机工作，避免存在着热膨胀过度而造成的黏连问题。而低于105℃情况下，则能实现感温包复位，实现离合器重新吸合，保障正常运行工作。

3.2 泄压阀的应用

压力开关一般会安装在空调系统的管路上，当存在着压力开关的前端的堵塞点情况下，或者压力开关失效的影响下，这样都会造成压缩机后部压力的升高，直到出现部件炸裂的情况发生。因此，结合美国汽车工程师协会的规范标准要求，则应将泄压装置配置在压力系统中，以满足应付特殊情况。

4 结论

这里结合某车型涡旋压缩机磨损问题进行较为全面的分析以及探讨，经过相关的结果表明，在进行涡旋压缩机的售后处理过程中，不仅要进行压缩机制件质量的排查工作，还应从整体出发，特别是整个车装配环境以及受力问题进行分析。在一定的情况下，为了保障轮系可靠性的提升，则以保障整车轮系应尽量应用超越皮带轮，这样有效降低轮系受力的情况，避免造成过大的缩机的涡旋盘受力变形问题，有效避免由于变形而造成的干扰。结合相应的整车轮系计算来看，涡旋压缩机的动静盘间隙控制范围则应合理化，保障相应的间隙下限应超过其承受最大载荷时的变形量情况。为了有效实现内部磨损降低，可以通过进行涡旋盘型线端面的0.15 mm 倒角处理，能更好实现涡旋压缩机内部润滑效果，有利于解决涡旋压缩机磨损问题。

参考文献：

[1] 王建吉, 刘涛, 孙旖彤, 等. 涡旋压缩机齿顶密封条摩擦磨损性能的研究[J]. 流体机械, 2018年4期.

[2] 刘树清, 程军明. 热-力耦合作用下涡旋压缩机涡盘变形规律的探究[J]. 电子世界, 2019年8期.

[3] 刘兴旺, 汪洋. 涡旋压缩机滑环式防自转机构的摩擦磨损研究[J]. 化工机械, 2016年6期.