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柱塞式电磁阀的结构

1 前言

    单螺杆压缩机在使用中，由于工作工况的变化，要求压缩机排气量或制冷量作相应的调节。调节方法有连续调节和分级调节两种，前者可在额定的气量范围内作无级的调节，但在实用上分

级调节已完全能够满足实际运行的需要。对于单螺杆制冷压缩机(以下称制冷机)，一般采用转动环或滑阀来调节制冷量，其中，滑阀调节法在对压缩机内容积比的变化及容积比能(比功率)等方面的影响均优于转动环调节法?。但这两种调节方案均使机器结构复杂化，加工要求也很高。对于单螺杆气体压缩机(以下称压气机)，则与其他容积式压缩机一样，采用进气节流、进排气管道连通、压缩机停／开和变转速等调节方法。其中，进气节流调节范围广海，但节流阻力使功耗和排气温度增加；进、排气管道连通虽然简单易行，但相当于排气泄漏，无端增加能耗，常用于气体不宜排向大气的工艺用压缩机；压缩机停／开调节的经济性好，适用于微小型压缩机(<5—10kW)，但此法除需配置较大容量的储气罐外，还对电机寿命及能耗产生不利影响；采用转速调节较为理想，但需由内燃机、涡轮机或变频调速机构来控制转速，使压缩机造价提高。

    本文提出了一种采用常闭型柱塞式电磁阀的气量调节的方法，该方法在不改变机体结构的条件下，能够实现排气量的分级调节。

    2 单螺杆压缩机气量调节原理

    单螺杆压缩机的理论排气量可表示为[ ]：=2 1 (1)

    式中 ——理论排气量，m3／min

    n——螺杆转速，r／min

    — — 螺杆头数

    — — 星轮齿封闭螺槽时的最大螺槽容积，rn3

    由此可知，当n和 1固定时Vr=厂( )，改变就可以改变排气量。但对于几何参数已定的单螺杆压缩机来说，星轮齿封闭螺槽时的最大螺槽容积 值是固定的。如图1所示，若在压缩机机体的适当位置上设置电磁阀，则当电磁阀开启时，封闭螺槽中待压缩的气体就会通过此阀的回流孑L返回吸气腔，待星轮齿越过回流孔后，压缩过程才开始。因此，利用电磁阀来调节气量的实质在于

改变封闭螺槽内气体开始压缩的时间(位置)，使有效的螺槽容积作相应的改变，从而达到调节气量的目的。电磁阀设置的数量及其安装位置，可根据实际需要，由要求的调节的范围和级数确定。

    3 柱塞式电磁阀的工作原理和基本结构 0．05

    图2示出了常闭型柱塞式电磁阀的基本结构，该电磁阀主要由壳体、弹簧、衔铁、电磁线圈、铁心等元件组成。在正常状态，电磁阀闭合，与衔铁固接成一体的回流孑L塞将回流孑L口和回流通道封堵。当电磁线圈通电后，铁心产生的电磁力使衔铁连同回流孔塞克服弹簧力而下移，此时电磁阀开启，回流孔口被打开，封闭螺槽内气体就由回流通道返回进气腔，见图1(b)。柱塞式电磁阀在安装时应采取工艺措施，使其顶面与气缸内壁在同一圆柱面上，以确保电磁阀在闭合状态下不存在余隙容积。

    4 设计实例

    图2 柱塞式电磁阀的结构本实例所用样机的主要参数：容积流量(排气量)3m3／min，排气压力0．7MPa，转速2940r／min，容积效率O．85，传动比1．8333。设计步骤为：

    (1)根据实际运行工况需要，确定排气量的分级数。为简单计，本实例采用3级，即为总排气量(或螺槽容积)的100％、70％和40％。其中，40％用于 动和低载时，70％用于中等载荷时，100％则用于满载时。

    (2)根据分级数，在由压缩机设计时已知的单螺杆压缩机星轮转角 ：与螺杆螺槽容积 的关系曲线上(见图3)，确定调节到各级排气量时相应的星轮转角 ， ， ，其具体数值如表1所示。

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