隨著實(shí)際需求的變化及技術(shù)進(jìn)步,直升機(jī)環(huán)控系統(tǒng)中制冷壓縮機(jī)將以一體化、輕量化、全封閉式設(shè)計(jì),取代電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)制冷壓縮機(jī)及半封閉壓縮機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。
為保證空勤人員正常生理需求以及艙內(nèi)電子設(shè)備的正常工作,直升機(jī)需要配置制冷循環(huán)系統(tǒng)。特別是現(xiàn)代軍民用直升機(jī)上安裝了大量電子設(shè)備,通常會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量,同時(shí),人員對(duì)直升機(jī)座艙乘坐舒適性的期望也越來(lái)越高。因此現(xiàn)代高性能直升機(jī)對(duì)制冷循環(huán)系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。
蒸發(fā)循環(huán)制冷(熱泵)方式以其高性能系數(shù)、小代償損失、無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)引起等優(yōu)點(diǎn),已在直升機(jī)環(huán)控系統(tǒng)中大量應(yīng)用。目前國(guó)外直升機(jī)蒸發(fā)循環(huán)制冷產(chǎn)品主要由美國(guó)RSG公司研制生產(chǎn),其心臟部件—壓縮機(jī),是以中頻交流電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)制冷壓縮機(jī)實(shí)施制冷,其占用空間尺寸大、重量重,同時(shí)存在皮帶壽命短需要經(jīng)常更換,安裝及維護(hù)復(fù)雜,電動(dòng)機(jī)需增加額外的散熱系統(tǒng)等缺陷。
為此,在中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所的指導(dǎo)下,陜西長(zhǎng)嶺特種設(shè)備有限公司與西安交通大學(xué)歷時(shí)5年時(shí)間,合作開(kāi)發(fā)了系列具有啟動(dòng)卸載功能的中頻全封閉壓縮機(jī),制冷量涵蓋4000W、5000W、7500W(供電電源三相交流115V/400Hz),獲得了國(guó)家發(fā)明專利(專利號(hào):ZL2014 1 0198899.2),國(guó)際PCT已受理,其中QWX-75(制冷量7500W)壓縮機(jī)2017年8月取得了中國(guó)民航局PMA認(rèn)證,計(jì)劃取得美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)認(rèn)證,并向國(guó)際市場(chǎng)銷售。
該中頻全封閉壓縮機(jī)具有啟動(dòng)卸載功能,解決了傳統(tǒng)交流壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)瞬間電流沖擊的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了無(wú)載降壓?jiǎn)?dòng),啟動(dòng)完成后壓縮機(jī)工作部件的加載,因此壓縮機(jī)電機(jī)的啟動(dòng)電壓最大可降至45V,瞬時(shí)啟動(dòng)電流便得到了有效的控制,避免了傳統(tǒng)交流壓縮機(jī)瞬間啟動(dòng)電流達(dá)到工作電流5~7倍的電流沖擊。
傳統(tǒng)的半封閉式壓縮機(jī)的殼體均是通過(guò)螺栓連接,橡膠密封圈密封,而作為承壓容器的壓縮機(jī),隨著密封圈的老化,必然會(huì)帶來(lái)壓縮機(jī)的自身泄漏問(wèn)題。全封閉壓縮機(jī)繼承了家用空調(diào)壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn),將電機(jī)與制冷劑壓縮機(jī)構(gòu)共軸連接為一個(gè)整體,安裝在焊接密封的機(jī)殼內(nèi),無(wú)需橡膠密封圈,結(jié)構(gòu)更為緊湊,全壽命期內(nèi)無(wú)泄漏,密封性更好,也無(wú)異物進(jìn)入的可能。如果出現(xiàn)故障,在外場(chǎng)維修時(shí)只需將壓縮機(jī)整體拆下更換,非常便于維護(hù)。
另外,壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)密封在鋁制殼體內(nèi),具有良好的電磁兼容性能,同時(shí)電機(jī)通過(guò)制冷劑進(jìn)行冷卻,保持有良好的工作溫度,電機(jī)性能達(dá)到最優(yōu)的同時(shí)擁有更長(zhǎng)的使用壽命,現(xiàn)已通過(guò)4500h的壽命試驗(yàn)考核。
目前,該壓縮機(jī)已小批量應(yīng)用于國(guó)內(nèi)直8、AC313等直升機(jī)環(huán)控系統(tǒng)中。陜西長(zhǎng)嶺特種設(shè)備有限公司與西安交通大學(xué)正在共同研發(fā)無(wú)級(jí)調(diào)速變頻機(jī)載全封閉壓縮機(jī),轉(zhuǎn)速為0~12000r/min可調(diào),將為直升機(jī)環(huán)控系統(tǒng)的再次提升積聚力量。
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壓縮機(jī)
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原文標(biāo)題:直升機(jī)環(huán)控系統(tǒng)中的新型全封閉壓縮機(jī)
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