微型涡旋压缩机轴向力曲线匹配吸力足机构优化研究

作者：吴燕,蔡炯炯,闻汇,等. 日期：2024-04-24/span> 浏览：51 查看PDF文档

摘要:微型涡旋压缩机的轴向气体力随主轴转角而大幅度变化,存在难以实现良好的轴向密封等问题,为此,提出了一种基于永磁体的轴向磁力平衡轴向气体力的吸力足机构。首先,对微型涡旋压缩机的轴向气体力进行了特性分析,确定了目标轴向气体力曲线;其次,基于JMAG建立了三维仿真模型,采用遗传算法对永磁体的位置进行了优化,由此达到了轴向力变化趋势最大的目标;再次,在永磁体位置优化基础上,提出并对比了4种不同的吸力足分块方案,改变了分块吸力足的高度来匹配随动涡盘平动而变化目标的轴向力曲线;最终,对选择方案的分块吸力足高度敏感性进行了分析,固定了敏感性低的分块高度,降低了实际制作和装配的复杂性;通过仿真和实验测试,对优化后吸力足机构轴向力的准确性进行了验证。研究结果表明:改变永磁体在静环的位置,轴向力的最大值提升27.56%;在所有分块方案中,分块数越多,吸力足机构平衡效果越佳,且周向切割优于径向切割,周向切割最优结构的积分差相较于径向切割方案减小了42.91%;经实验验证后,优化的吸力足机构的最大误差仅为6.2%,与仿真结果具有良好的一致性,很大程度上解决了微型涡旋压缩机的轴向密封问题。

关键词:涡旋压缩机;吸力足机构;永磁体位置;吸力足分块;轴向力控制;遗传算法

中图分类号:TH45文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)04-0674-09

本文引用格式:

吴燕,蔡炯炯,闻汇,等.微型涡旋压缩机轴向力曲线匹配吸力足机构优化研究［J］.机电工程,2024,41(4):674-682.

WU Yan, CAI Jiongjiong, WEN Hui, et al. Suction foot mechanism optimization for axial force curve matching of miniature scroll compressors［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(4):674-682.