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卧式压缩机广泛应用于巴士和轨道交通领域,基于当下中国电动大巴和地铁市场快速发展,更加彰显了卧式压缩机乐观的发展前景。然而迄今为止,市场上的主流卧式压缩机是针对于过去传统的燃油发动机开发的单冷压缩机,空调系统冬天制热基本是通过电加热丝实现加热,系统能效小于1,所以冬天能够制热夏天能够制冷的压缩机开发迫在眉睫。本文对涡旋压缩机的工作原理与结构、双级油泵系统的结构设计、润滑系统的实验验证和摆动转子的磨损分析等进行了较为系统的研究,所开展的验证性工作和取得的阶段性成果如下:1.研究了涡旋压缩机的工作原理与结构。分析发现,容积式供油方式是变频应用中较为可靠的供油方式;2.研究了卧式变频涡旋压缩机双级油泵系统的结构设计。结果表明,相比常规压差供油方式,双级油泵供油方式可以有效地降低油温,显著改善润滑系统,为涡旋压缩机实现制热功能提供了解决方案;变频应用中,供油转子供油量与轴承系统需求量比例大于1.15,供油转子进油口直径不能小于2.0 mm,推荐直径大于4.0 mm;3.通过润滑系统实验验证表明双级油泵系统使压缩机具备了出色的存油能力,压缩机油池在全运行范围下始终可以保持75%的油位状态;系统油循环率介于0.1%至3.0%是较为理想的区间,可以兼顾润滑和能效;双级油泵系统使卧式变频应用的压缩机具有较好的可靠性;4.对摆动转子磨损进行失效分析。分析表明,转子导程角推荐小于90°,有助于转子受力稳定且具有良好的密封性能;通过有限元分析发现,转子内径最大接触应力是转子外径的5～6倍;阳极氧化工艺可以有效地提高铝基材料的耐磨能力。本文成功开发了一款双级油泵系统的卧式变频压缩机,揭示了其工作原理、结构设计要求以及润滑状态和磨损机理,实现了转子供油能力稳定、压缩机存油能力卓越、系统油循环率和能效理想、可靠性强壮,响应了国家节能减排的号召,为电动大巴和地铁市场开发的同时能够覆盖制冷和制热应用的新型卧式变频压缩机提供了解决方案。