客车空调装置课件：制冷压缩机维护与检修

客车空调装置制冷压缩机维护与检修

制冷压缩机维护与检修1.了解制冷压缩机的类型及结构形式。2.掌握制冷压缩机的工作原理。3.了解影响蒸气压缩式制冷机性能的主要因素。掌握压缩机检修作业方法。制冷压缩机是蒸气压缩式制冷装置的一个重要部件，它起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用，它是推动制冷剂在制冷系统中不断循环的动力。1.制冷压缩机的类型（1）按照压缩机工作原理分：制冷压缩机按工作原理不同可分为容积型和速度型两大类。容积型压缩机主要有活塞式、螺杆式和滚动转子式（又称旋转式）压缩机。速度型压缩机是使气体在高速转动的叶轮中提高速度，而后通过导向器使气体的动能转化为压力能，进而来完成气体的压缩和输送任务。目前常采用的速度型压缩机是离心式压缩机。1.1工作任务1.2相关配套知识

制冷压缩机维护与检修制冷压缩机按标准工况下制冷量的大小分为小型、中型和大型三种类型。活塞式压缩机发展历史悠久，具有丰富的设计、制造和运行的经验，至今在各个领域中依然被广泛采用和得到发展。旋转式压缩机在国内外已普遍用于房间空调器中，几乎取代了活塞式压缩机，日本在铁路客车空调装置中也开始采用旋转式压缩机。旋转式压缩机与活塞式压缩机相比，有结构简单、体积小、重量轻、容积效率高、运行平稳、噪音和振动小、可靠性强等优点。目前，国内外部分铁路客车空调装置的也有采用封闭式螺杆压缩机及涡旋式压缩机的。本课程将主要讨论活塞式压缩机、滚动转子式压缩机及涡旋式压缩机的工作过程、性能及结构等。（2）按照压缩机运行特性分：①定频压缩机设计卸载阀，进行能力输出的调节。多压缩机并联式，采用不同容量大小的压缩机并联，结合卸载阀的控制，可以实现压缩机不同能级输出的的调节。②交流变速压缩机③直流变速压缩机④变容量压缩机，如数码压缩机

制冷压缩机维护与检修2.影响蒸气压缩式制冷机性能的主要因素（1）蒸气压缩式制冷机的工况蒸气压缩式制冷机的工况是表示压缩机工作温度条件的技术指标。表4-1、表4-2列出GB/T10079-2018规定的有机制冷剂压缩机（组）的名义工况和制冷剂为R717的压缩机（组）的名义工况。

制冷压缩机维护与检修制冷压缩机的工况虽然可以根据需要加以改变，但仍有一定的经济、安全的工作范围。超出这个范围，压缩机的运行可靠性降低，效率和作用寿命下降，甚至会发生危险。GB10079-2018规定的制冷压缩机的设计和使用条件见表4-3。

制冷压缩机维护与检修（2）冷凝温度的影响如图4-1所示，如果蒸发温度为定值，冷凝温度由tk升至tk’,,则单位质量制冷量由q0减少到q0’，因为吸气比容v1不变。图4-1冷凝温度升高时制冷循环的变化（3）蒸发温度的影响当冷凝温度为定值，蒸发温度由

降到时，如图4-2所示。图4-2蒸发温度降低时制冷循环的变化

制冷压缩机维护与检修3.活塞式制冷压缩机（1）活塞式制冷压缩机的工作原理活塞式制冷压缩机的结构形式有很多种，但其基本组成（参见图4-3）缩机的工作是靠压缩机电机输入功率后，电机的轴带动压缩机的曲轴转动，曲轴通过连杆带动活塞在气缸中作往复运动。同时气缸顶部的吸、排气阀片配合活塞运动开启或关闭，从而使压缩机完成对制冷剂蒸气的压缩和输送作。曲轴每旋转一周，活塞就作一次往复运动，压缩机就完成一次工作循环。图4-3压缩机的基本构成及实际工作过程图

制冷压缩机维护与检修角度式布置方式能够使压缩机具备结构紧凑，体积和占地面积小、振动小、运转平稳等优点，因此为现代中、小型高速多缸压缩机所广泛采用。典型压缩机气缸布置方式如图4-4所示。图4-4压缩机气缸布置方式(a)卧式；(b)直立式；(c)角度式V型；(d)角度式W型；(e)角度式Y型；(f)角度式S型

制冷压缩机维护与检修（3）活塞式制冷压缩机的结构在单元式客车空调机组的制冷系统中，主机全部采用全封闭式压缩机，主要有日本产的505FH2-H型、JH514YZ型和JH519YZE型，还有美国产的COPELAND型等。下面以JH514YZ型压缩机为例介绍其结构。JH514YZ型压缩机是日本三菱电气公司生产的全封闭式压缩机，它被广泛使用在KLD29型单元式空调机组中。其主要技术参数为：

气缸直径445mm制冷剂R22活塞行程24mm

制冷量12767W（空调工况）气缸数

3个

电动机功率3.75kW转速

2880r/min

制冷压缩机维护与检修JH514YZ型压缩机的结构如图4-5所示，它主要由机壳、机体、电动机、曲轴、连杆、活塞、气缸、气阀以及排气消音器等组成。其工作过程如下：图4-5JH514YZ压缩机结构图1-电动机壳；2-吊具；3-端子箱；4-上弹簧；5-定子线圈；6-转子；7-吸气管；8排气消音器；9-下壳体；10-曲轴；11-曲轴箱；12-下弹簧；13-下轴承；14-支承架；15-活塞连杆；16-气缸盖；17-高压室；18-横弹簧；19-上壳体；20-排气管

制冷压缩机维护与检修压缩机的机壳，由5mm厚的热压或冷压钢板冲压成上、下两部分，装入电机与压缩机组成的机芯后，将上、下壳焊接成一体，机壳外部只有吸气管、排气管和电源引线。为了减少机器工作时的振动，机芯通过三个减震弹簧支承在机壳上，机壳再通过橡胶减震装置与单元式机组的钢骨架连接。机芯上部是压缩机电机，下部是压缩机机体，机体下部有三个气缸呈卧式星型布置，其中心线成120o夹角。环形的排气消音器布置在机体外部，下部有三个管分别与三个气缸相连，上部有一个管伸至机壳外，机芯的外观如图4-6所示。图4-6机芯外观示意图1-排气管；2-机体；3-气缸盖；4-排气消音；5-电机壳；6-电源线

制冷压缩机维护与检修压缩机曲轴是一根垂直安装的偏心轴，轴的上端安装电动机转子铁芯，下端偏心销上套有三根整体式连杆。活塞为筒形、平顶结构。为了简化结构，活塞只有一道活塞环，为气环，气环下面开有一道油槽。活塞结构如图4-7所示。图4-7活塞结构图1-活塞体；2-气环；3-油槽

制冷压缩机维护与检修气阀采用簧片阀。气阀组由阀板、吸排气阀片及排气阀升程限位片组成，并通过中心处的铆钉铆在一起。气阀组的总成图和阀板的结构图如图4-8、3-9所示。因簧片阀有较好的弹性，取消了吸排气弹簧。吸气时，吸气阀片向下弯曲，其升程受到阀片外圆上的四个凸台与气缸壁上相应的凹槽深度所限制。排气时，排气阀片向上弯曲，其升程受到排气阀片升程限位片的限制。图4-8气阀组总成图1-排气阀升程限位板；2-排气阀片；3-阀板；4-密封圈；5-吸气阀片；6-铆钉图4-9阀板结构图

制冷压缩机维护与检修消音器结构如图4-10所示。它的外部下方有三根进气管，分别与三个气缸相连，上方有一根排气管，管的上部一直伸到机壳外。它的内部分上下两层；上下层之间只在排气管下部周围缝隙处连通。排气管的下部伸到消音器下层底部。三个气缸中的高压气体首先通过三个进气管进入消音器的下层，再通过排气管排出机壳。这样不但使各气缸排出的高压气体的压力均匀稳定，而且消除了气体高速流动带来的噪音。图4-10排气消音器

制冷压缩机维护与检修涡旋式压缩机（1）工作原理涡旋式压缩机是回转式压缩机的一种，如图4-11所示。它发明于1905年，但直到上世纪80年代初才在日本首次应用到制冷及空调领域。图4-11涡旋式压缩机

制冷压缩机维护与检修涡旋压缩机的工作过程如图4-12所示。吸气口设在固定涡旋盘的外侧面，由于曲柄的转动（顺时针），气体由边缘吸入，并被封闭在月牙形容积内，随着接触线沿涡旋面向中心推进，月牙形容积逐渐缩小而压缩气体。而高压气体则通过固定涡旋盘上的轴向中心孔排出。图4-12（a）表示吸气终止的位置，图4-12（b）表示由外向内依次是吸入过程、压缩过程、排气过程，图4-12（c、d）表示吸入和压缩过程是连续而同时进行着的。图4-12涡旋压缩机工作过程

制冷压缩机维护与检修（2）结构目前仅有小型全封闭式及开启式两种机型。都以氟利昂为工质，主要应用在汽车空调及2.2～4kW的家用热泵型空调器中。图4-13为3.75kW全封闭涡旋式压缩机剖面图。图4-13全封闭涡旋式压缩机剖面图1-吸气管；2-排气口；3-密封外壳；4-排气腔；5-固定涡旋盘；

6-排气通道；7-旋转涡旋盘；8-背压腔；9-电动机腔；10-支架；11-电动机；12—油；13-曲轴；14—轴承；15-密封；16-轴承；17-背压腔；18-十字滑环；19-排气管；20-吸气腔

制冷压缩机维护与检修（3）特点从结构及工作原理看，小型涡旋式压缩机具有如下的特点：①效率高。涡旋压缩机吸气、压缩、排气连续单向进行，直接吸气，因而吸入气体有害过热小；没有余隙容积中气体的膨胀过程，因而输气系数高。同时，两相邻压缩腔中的压差小，气体泄漏少。另外，旋转涡旋盘上所有接触线转动半径小，摩擦速度低，损失小，加之吸、排气阀流动损失小，因而效率高。②力矩变化小、振动小、噪声低。涡旋压缩机压缩过程较慢，并可同时进行两三个压缩过程，机器运转平稳，而且曲轴转动力矩变化小；其次，气体基本连续流动，吸、排气压力脉动小。③结构简单，体积小，重量轻，运动零部件少；没有吸、排气阀，易损件少，可靠性好涡旋式压缩机同活塞式压缩机相比，体积小40%，重量减轻15%，效率提高10%，噪声降低5dB（A）。但其制造需高精度的加工设备及精确的调心装配技术，因此限制了它的制造及应用。5.滚动转子式制冷压缩机（1）工作原理及特点滚动转子式压缩机又称滚动活塞压缩机（或固定滑片压缩机），是回转式压缩机的一种。它的两端被气缸盖封闭，形成气缸的工作腔另一部分通过排气阀3与排气孔口相通，称为排气腔。

制冷压缩机维护与检修近年来，在电冰箱中使用小型滚动转子压缩机的越来越多，而在空调器中有完全取代活塞式压缩机的趋势。图4-14滚动转子式压缩机简图1-气缸；2-套筒；3-排气阀；4-滑片；5-弹簧；6-吸气孔口；7-偏心轮

制冷压缩机维护与检修（2）结构目前生产的滚动转子式压缩机主要有两种形式：①大型开启式压缩机，多用氨为制冷剂；②小型全封闭式压缩机，一般标准制冷量多为3kW以下，广泛应用于小型冷冻、冷藏与空调装置中。小型全封闭式压缩机分为卧式和立式两种。目前冰箱和冷柜中使用的是卧式，空调器中大都采用立式。如图4-15所示。图4-15立式滚动转子式压缩机外形图

制冷压缩机维护与检修6.压缩机检修作业（1）工作前准备①准备好铁刷、铁剪，兆欧表，电工工具，注油壶，砂纸。②按设备操作规程检查试验设备。③压缩机壳体腐蚀穿孔无法焊补者更新。（2）绝缘导通（图4-16）图4-16绝缘导通

制冷压缩机维护与检修（3）阻值测试（图4-17）①三相绕组电阻值平衡测试。具体公式：（R最大值-R最小值）/R三相平均值②三相电阻不平衡值大于10％时更新压缩机。图4-17阻值测试

制冷压缩机维护与检修（4）除垢（图4-18）用铁刷、铁剪对接线盒和压缩机顶部除去锈垢及灰尘。要求无锈垢、灰尘，编号及参数铭牌保持清晰。图4-18除垢

制冷压缩机维护与检修（5）接线端子检修（图4-19）①检查接线端子，用砂纸打磨、酒精擦试。②检查端子紧固螺钉，松动者更换。③检查压缩机接线柱是否有氧化、锈蚀等情况，如出现此情况不能使用，进行更换。图4-19接线端子检修

制冷压缩机维护与检修（6）油漆喷涂（图4-20）①将压缩机送入指定位置，进行涂漆，要求涂层均匀，无流坠，不露底。②在压缩机顶部用字漏涂打检修标记。图4-20油漆喷涂

制冷压缩机维护与检修（7）压缩机注油（图4-21）将检修合格后的压缩机进行称重，根据不同型号的压缩机的标准重量，按表4-4标准加入适应的冷冻机油。表4-4压缩机的标准重量图4-21压缩机注油

制冷压缩机维护与检修（8）检查密封（图4-22）符合以上检修规定者为合格，用胶塞或胶带把压缩机吸、排气口塞死，放入指定位置。（9）工作后清理①工作者依据工艺规程、作业指导书对施工中各环节的质量进行自检。②工长依据中间工序质量控制程序卡中的各控制点进行互检。③整理好工装、工具，将工具放到指定位置。清理干净工作场地，做到活完场清。图4-22检查密封

制冷压缩机维护与检修7.压缩机空气排量试验作业（1）试验准备①检查试验台各环节功能是否正常。②打开计算机，检查计算机与试验台连接是否正常。（2）连接（图4-23）①完成压缩机与试验台连接，接线无松动，接点牢固。②将试验台的吸气口与压缩机排气工艺口进行连接，并将压缩机接线柱与电源相连。③闭合试验台电源开关。④点动压缩机，检查吸气口是否吸气，吸气口吸合，证明接线正确。图4-23连接

制冷压缩机维护与检修（3）试验操作①启动压缩机。②当压缩