[摘 要]涡旋式膨胀机作为一种新型的能量转换装置，具有结构简单、零部件少、重量轻、体积小、能耗低、噪声低、效率高、可靠性高等优点，已经在制冷与空调、低温余热回收等领域得到了不断的应用。本文阐述了涡旋膨胀机的工作原理，分析了变基圆半径渐开线涡旋型线的构成条件，并探讨了变基圆半径渐开线型线方程，以期为进一步研究提供一定的理论基础。
　　[关键词]变基圆半径渐开线；涡旋膨胀机
　　中图分类号：TB653 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0028-01
　　涡旋式膨胀机作为一种新型的能量转换装置，具有结构简单、零部件少、重量轻、能耗低、噪声低、效率高、可靠性高等优点，已经在制冷与空调、低温余热回收等领域得到了不断的应用。然而，由于变基圆半径渐开线涡旋膨胀机的技术尚不完全成熟，仍需加以深入地探索与研究，以期提高其工作效率。
　　一、涡旋膨胀机的工作原理
　　涡旋膨胀机是一种单向流动的回转式容积型膨胀机，高压气体通过涡旋转子使封闭容积连续增大，气体发生绝热膨胀，通过曲轴对外做功，膨胀后气体的温度降低，并最终制取冷量。
　　高压膨胀气体通过固定涡旋盘中心开设的进气孔进入膨胀腔，图1（a）表示主轴转角为0时一定质量的高压气体处于画阴影线的月牙形封闭腔中，此时开始膨胀过程。当运动涡旋盘逆时针转过90。到如图l（b）所示位置时.槽板间的密封啮台线也逆时针旋转9Oo，使包含该质量气体的月牙形封闭腔容积增大，从而气体被膨胀。当运动涡旋盘逆时针旋转到图1（d）所示位置时，膨胀气体的体积达到最大，此时气体膨胀过程结束排气过程即将开始。当运动涡旋盘继续逆时针旋转时被膨胀的气体将开始半月牙形膨胀腔中排出，并通过固定涡旋盘外壳的排气口排出到外界，且运动涡旋盘旋转到一定角度后又将回到图1（a）所示位置。如此反复，不断进行吸气、膨胀和排气过程。
　　由图1及其工作原理可知，涡旋膨胀的核心部分是由一对分别称作运动涡旋盘和固定涡旋盘的渐开线涡旋零件组成的。它们以相位差1800组装后形成若干对月牙形的封闭腔，这些封闭腔就是高压气体的膨胀空间 （参见图1所示）。而运动涡旋盘在偏心轴驱动下使其中心线绕固定涡旋盘中心线作圆周运动，在此运动过程中涡旋盘槽板间的密封啮合线的位置不断改变，使密封腔体积不断扩大，由此达到气体膨胀的目的。
　　由图1及上述还可以看出，涡旋式膨胀机的工作过程虽然分为进气、膨胀和排气三个过程，但在两个渦旋槽板所组成的不同空间，进行着不同的过程.外侧空间与排气口相通，始终处于排气过程；中心部位与吸气口相通，始终处于吸气过程 上述两空间之间的两对半月形空间内，则一直在进行膨胀过程。因此涡旋膨胀机是连续进气、嘭胀和排气的。