热水机用涡旋式压缩机的故障分析与维修
[Key words]: The scroll compressor The compression chamber Air source water heater目录
引言 1
一、热水机系统的构造及工作原理 2
二、热水机涡旋式压缩机的工作原理及其特点 2
（一）基本结构和工作原理 2
（二）涡旋式压缩机的特点 4
三、涡旋式压缩机的故障分析 4
（一）电机故障分析 4
（二）泵体故障分析 7
四、涡旋式压缩机的维修 9
（一）电机故障维修 9
（二）泵体故障维修 9
总结 10
谢辞 11
参考文献 12
引言
涡旋式压缩机是20世纪80年代才发展的一种新型压缩机。1905年由法国人Leon Creux提出并获得专利。由于当时的机械加工水平限制，一直未能推广。
直至70年代早期，由于制冷业面临采用更高效制冷压缩机的巨大压力，所以给涡旋技术的使用提拱了强大的动力。平稳的转子运动降低了噪声和震动，没有阀的中断作用，消除了阀的噪声和泄漏所需的部件更少。与摩擦损失有关的摩擦速度更低等优点，不仅赋予涡旋式压缩机更高的效率，而且还提高了可靠性，操作平稳性，降低了噪声。到了20世纪80年代，涡旋式压缩机发展相对较慢，压缩空气比压缩制冷介质存在更大的困难，特别是不使用油作为密封盒冷却介质的情况。随着机加工的技术不断提升，和不断的研究和试验，后来可以精确制造涡旋部件。才得到规模化的应用和生产。到1983年日本的日立公司靠着自己公司的技术，制造了第一台商用型的涡旋式压缩机。在1987年中国试制出第一台涡旋式压缩机的研究，制造出后来全球得到规模化应用。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
现在主要有美国、韩国、日本、中国作为主要生产压缩机的国家。它是一种新型的容积式压缩机，以效率高、体积小、噪声低、运行平稳等特点迅速得到广大制冷和空气能工程师的青睐，被广泛应用于空气能热水器中。
在此背景下，涡旋式压缩机的发展和研究受到社会的关注，发展相当快。变频调速技术的特点完全应用到了涡旋式热水机的系统里，对热水机系统的不断的研究和改造，涡旋式压缩机将会试用于更多的场合。涡旋式缩机也会进一步的研发也会逐步成为新型的能源。
一、热水机系统的构造及工作原理
热水机系统有四大核心部件分别为压缩机、节流阀、蒸发器、冷凝器。一般热水机的系统组成如图1-1所示：
图1-1 热水机系统的工作原理图
热水机系统内的工质（制冷剂）在管道内流动，由压缩机压缩将制冷剂变为高温高压的气体。在进入冷凝器向水传热使自身降温冷却并相成为高压的液体，然后经过节流阀降压成为比空气温度更低的液体。然后进入蒸发器，在蒸发器中吸热沸腾并且气化。再进入压缩机重复上述过程，以上就是热水机的工作原理。
二、热水机涡旋式压缩机的工作原理及其特点
（一）基本结构和工作原理
涡旋式压缩机的构成是由固定涡旋盘、运动涡旋盘、偏心轴、防自转环等零件构成，其结构框图如图2-1所示，结构图如图2-2所示。动盘1和静盘2相位差是180度，由于它们呈渐开线的形状，所以在安装它们的时候要使中心线距离为一个半径e。当固定涡旋盘和运动涡旋盘安装完成后，再和端板连接在一起，会产生固定的基元容积。在涡线外部设有吸气室，偏心轴带动运动涡旋盘使之在固定涡旋盘的轴线四周运动。在机体中设有防自转环，是为了阻止运动涡旋盘的自转。在压缩机开始运转时，涡旋线外部的气态制冷剂被吸入至基元容积中。在机体内气态制冷剂随着运动涡旋盘的转动而被逐步的压缩（在此过程中，运动涡旋盘在偏心轴的带动下转动，迫使基元容积往中心移动，使容积不断的缩小，从而使得制冷剂被压缩），直至最后移动至中心的排气孔向外排出。
图2-1涡旋式压缩机构成图
涡旋式压缩机有三个过程，分别为：吸气过程、压缩过程、排气过程，如图2-3所示。当运动涡旋盘处于0度时啮合线组成了一个封闭空间，这时完成了一个吸气过程。当啮合线旋转90度时，压缩封闭空间内的气体，这时候完成了吸气和排气过程。当运动涡旋盘旋转180度，这时候分别完成了吸气、压缩和排气过程。运动涡旋盘旋转270度，排气过程结束，同时压缩过程结束，吸气过程仍在进行。运动涡旋盘旋转至0度，吸气过程结束，排气过程开始运行，如此往复运行。
图2-2涡旋式压缩机结构示意图
图2-3涡旋式压缩机工作过程示意图
1.
（二）涡旋式压缩机的特点
1. 效率高。涡旋式压缩机有多个压缩室，并同时进行吸气、压缩、排气过程。压缩室排列紧密，在外部的压缩室，曲轴每旋转一周就完成一个吸气过程，而接近中心的压缩室则不断进行排气过程，压缩室和相邻压缩室之间的压力小，气体泄漏少。并且之间的压力小，不容易泄漏气体。机加工设备精确，保证了涡旋的精度，从而气体泄漏小。涡旋式压缩机内无余隙容积，容积效率高。
2. 扭矩均衡，噪声小，可靠性高。涡旋式若干个基元容积同时进行压缩，所以扭矩变化小。涡旋式压缩机不设有吸气和排气阀，没有气体流动，从而噪声小。 涡旋式压缩机的机体零件少，减少摩擦力造成的损坏。回转半径小，线速度低，减少磨损，机械效率高，震动小，可靠性高。
3. 结构简单，体积小。维护费用低。驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转涡旋式压缩机比之于其它压缩机的零件数目少，所以结构简单体积小。零件数目少，大大的减少了更换零件的次数，使用方便，不需要长期维护，所以维护费用低。
尽管涡旋式压缩机的优点是很多，由于精加工技术的要求很高，不能广泛的适用于各种场合，目前还只能用于功率1-15KW的热水机中。
三、涡旋式压缩机的故障分析
2.
（一）电机故障分析
1. 水进入热水机系统
热水机在焊接过后温度过高，在冷却降温时管路进水。在焊接过程中管路焊接不牢固，长期使用，机器在运行时，管路震动，焊接处出现裂缝，使水分进入。外界环境温度较低的情况下，用户操作不当，未将冷凝器中水排除，使管路冻裂，水分进入系统中。水在系统中，在冷媒的带动下进入压缩机，水分导致马达绝缘不良，从而使电机损坏，如图3-1所示。
图3-1水进入系统管路图
2. 杂质进入热水机系统
管路中有杂质的主要原因有：在管路焊接过程中，氧化物没有及时清理干净；铜管长时间放置，铜管内部产生灰尘，没有清理。涡旋式压缩机在测试过程中，震动摩擦产生杂质。杂质会使系统内的管路堵塞，压缩机不能正常运行，电机损坏。管路中的氧化物在冷媒的带动下进入压缩机，腐蚀电机线圈，使电机损坏。
3. 压缩机启动过于频繁
压缩机启动电流过大，是正常运行电流的好几倍，使电机的升温过快，频繁启动，压缩机的保护器不能及时的进行启动，接触器是保护压缩机的核心部件。这样就会导致压缩机的寿命缩短或者使压缩机的电机线圈烧坏。
谢辞
引言 1
一、热水机系统的构造及工作原理 2
二、热水机涡旋式压缩机的工作原理及其特点 2
（一）基本结构和工作原理 2
（二）涡旋式压缩机的特点 4
三、涡旋式压缩机的故障分析 4
（一）电机故障分析 4
（二）泵体故障分析 7
四、涡旋式压缩机的维修 9
（一）电机故障维修 9
（二）泵体故障维修 9
总结 10
谢辞 11
参考文献 12
引言
涡旋式压缩机是20世纪80年代才发展的一种新型压缩机。1905年由法国人Leon Creux提出并获得专利。由于当时的机械加工水平限制，一直未能推广。
直至70年代早期，由于制冷业面临采用更高效制冷压缩机的巨大压力，所以给涡旋技术的使用提拱了强大的动力。平稳的转子运动降低了噪声和震动，没有阀的中断作用，消除了阀的噪声和泄漏所需的部件更少。与摩擦损失有关的摩擦速度更低等优点，不仅赋予涡旋式压缩机更高的效率，而且还提高了可靠性，操作平稳性，降低了噪声。到了20世纪80年代，涡旋式压缩机发展相对较慢，压缩空气比压缩制冷介质存在更大的困难，特别是不使用油作为密封盒冷却介质的情况。随着机加工的技术不断提升，和不断的研究和试验，后来可以精确制造涡旋部件。才得到规模化的应用和生产。到1983年日本的日立公司靠着自己公司的技术，制造了第一台商用型的涡旋式压缩机。在1987年中国试制出第一台涡旋式压缩机的研究，制造出后来全球得到规模化应用。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
现在主要有美国、韩国、日本、中国作为主要生产压缩机的国家。它是一种新型的容积式压缩机，以效率高、体积小、噪声低、运行平稳等特点迅速得到广大制冷和空气能工程师的青睐，被广泛应用于空气能热水器中。
在此背景下，涡旋式压缩机的发展和研究受到社会的关注，发展相当快。变频调速技术的特点完全应用到了涡旋式热水机的系统里，对热水机系统的不断的研究和改造，涡旋式压缩机将会试用于更多的场合。涡旋式缩机也会进一步的研发也会逐步成为新型的能源。
一、热水机系统的构造及工作原理
热水机系统有四大核心部件分别为压缩机、节流阀、蒸发器、冷凝器。一般热水机的系统组成如图1-1所示：
图1-1 热水机系统的工作原理图
热水机系统内的工质（制冷剂）在管道内流动，由压缩机压缩将制冷剂变为高温高压的气体。在进入冷凝器向水传热使自身降温冷却并相成为高压的液体，然后经过节流阀降压成为比空气温度更低的液体。然后进入蒸发器，在蒸发器中吸热沸腾并且气化。再进入压缩机重复上述过程，以上就是热水机的工作原理。
二、热水机涡旋式压缩机的工作原理及其特点
（一）基本结构和工作原理
涡旋式压缩机的构成是由固定涡旋盘、运动涡旋盘、偏心轴、防自转环等零件构成，其结构框图如图2-1所示，结构图如图2-2所示。动盘1和静盘2相位差是180度，由于它们呈渐开线的形状，所以在安装它们的时候要使中心线距离为一个半径e。当固定涡旋盘和运动涡旋盘安装完成后，再和端板连接在一起，会产生固定的基元容积。在涡线外部设有吸气室，偏心轴带动运动涡旋盘使之在固定涡旋盘的轴线四周运动。在机体中设有防自转环，是为了阻止运动涡旋盘的自转。在压缩机开始运转时，涡旋线外部的气态制冷剂被吸入至基元容积中。在机体内气态制冷剂随着运动涡旋盘的转动而被逐步的压缩（在此过程中，运动涡旋盘在偏心轴的带动下转动，迫使基元容积往中心移动，使容积不断的缩小，从而使得制冷剂被压缩），直至最后移动至中心的排气孔向外排出。
图2-1涡旋式压缩机构成图
涡旋式压缩机有三个过程，分别为：吸气过程、压缩过程、排气过程，如图2-3所示。当运动涡旋盘处于0度时啮合线组成了一个封闭空间，这时完成了一个吸气过程。当啮合线旋转90度时，压缩封闭空间内的气体，这时候完成了吸气和排气过程。当运动涡旋盘旋转180度，这时候分别完成了吸气、压缩和排气过程。运动涡旋盘旋转270度，排气过程结束，同时压缩过程结束，吸气过程仍在进行。运动涡旋盘旋转至0度，吸气过程结束，排气过程开始运行，如此往复运行。
图2-2涡旋式压缩机结构示意图
图2-3涡旋式压缩机工作过程示意图
1.
（二）涡旋式压缩机的特点
1. 效率高。涡旋式压缩机有多个压缩室，并同时进行吸气、压缩、排气过程。压缩室排列紧密，在外部的压缩室，曲轴每旋转一周就完成一个吸气过程，而接近中心的压缩室则不断进行排气过程，压缩室和相邻压缩室之间的压力小，气体泄漏少。并且之间的压力小，不容易泄漏气体。机加工设备精确，保证了涡旋的精度，从而气体泄漏小。涡旋式压缩机内无余隙容积，容积效率高。
2. 扭矩均衡，噪声小，可靠性高。涡旋式若干个基元容积同时进行压缩，所以扭矩变化小。涡旋式压缩机不设有吸气和排气阀，没有气体流动，从而噪声小。 涡旋式压缩机的机体零件少，减少摩擦力造成的损坏。回转半径小，线速度低，减少磨损，机械效率高，震动小，可靠性高。
3. 结构简单，体积小。维护费用低。驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转涡旋式压缩机比之于其它压缩机的零件数目少，所以结构简单体积小。零件数目少，大大的减少了更换零件的次数，使用方便，不需要长期维护，所以维护费用低。
尽管涡旋式压缩机的优点是很多，由于精加工技术的要求很高，不能广泛的适用于各种场合，目前还只能用于功率1-15KW的热水机中。
三、涡旋式压缩机的故障分析
2.
（一）电机故障分析
1. 水进入热水机系统
热水机在焊接过后温度过高，在冷却降温时管路进水。在焊接过程中管路焊接不牢固，长期使用，机器在运行时，管路震动，焊接处出现裂缝，使水分进入。外界环境温度较低的情况下，用户操作不当，未将冷凝器中水排除，使管路冻裂，水分进入系统中。水在系统中，在冷媒的带动下进入压缩机，水分导致马达绝缘不良，从而使电机损坏，如图3-1所示。
图3-1水进入系统管路图
2. 杂质进入热水机系统
管路中有杂质的主要原因有：在管路焊接过程中，氧化物没有及时清理干净；铜管长时间放置，铜管内部产生灰尘，没有清理。涡旋式压缩机在测试过程中，震动摩擦产生杂质。杂质会使系统内的管路堵塞，压缩机不能正常运行，电机损坏。管路中的氧化物在冷媒的带动下进入压缩机，腐蚀电机线圈，使电机损坏。
3. 压缩机启动过于频繁
压缩机启动电流过大，是正常运行电流的好几倍，使电机的升温过快，频繁启动，压缩机的保护器不能及时的进行启动，接触器是保护压缩机的核心部件。这样就会导致压缩机的寿命缩短或者使压缩机的电机线圈烧坏。
谢辞
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