32[1].202-2005配管件设计规范

美的集团制冷事业本部设计规范规范编号：QJ/MK32.202-2005第1页配管件设计规范（发布日期：2005-01-10）1范围本规范适用于空调器配管件设计。2引用标准QJ/MK02.001-2001a房间空气调节器3内容3.1基本参数主要包括：压缩机型号及其附件，充氟量，节流部件（毛细管、电子膨胀阀、热力膨胀阀等），两器参数，底盘，前、后围板，中隔板，阀安装板，压缩机安装螺栓，单向阀，过滤器，四通阀，高、低压阀，压力控制器，感温套筒，贮液罐等零件规格。3.2配管设计要求3.2.1配管总体方案设计1)全新开发的空调器，在钣金、塑料件结构方案设计的同时，进行配管结构设计,充分考虑整体空间的合理分配，以避免配管设计在其它结构方案确定之后，只局限在有限的空间内进行。2)制冷系统以外的结构件已定型的产品，在进行配管设计时，一般不考虑更改其它结构件；如果空间不够，配管设计无法实现，再更改其它结构件。3）在满足设计要求的前提下，充分考虑部件的装配工艺和零件的加工工艺要求，而且，首先考虑部件的装配工艺，其次是零件的加工工艺。4）在原有开发机型基础上设计的配管，在进行配管零部件设计时应考虑其通用性。3.2.2配管零部件设计3.2.2.1配管零部件总体设计原则1）压缩机输出激励的能量主要通过：压缩机动能、橡胶底脚变形能，配管的动能和变形能四种形式耗散。为减少配管发生断裂的概率，应尽可能降低配管的刚度，特别是周向和径向刚度，以保证压缩机输出激励的能量主要通过压缩机本体的动能和橡胶底脚变形能的形式耗散掉。同时设计的配管应满足《管路振动和固有频率评价方法》的要求。2）配管设计过程中在振动较大或柔性较大的部位，应尽量少采用铜管开孔的结构（类似笛形管的结构），以避免因运输或运行引起断管事故。3.2.2.2排气管、回气管设计1)压缩机排气口、回气口配管直线段因为弯曲存在残余应力，同时因为靠近烧焊部位，材料力学性能受到影响，所以很容易疲劳断裂。为削弱上述因素的影响，压缩机排气口、回气口配管弯曲半径尽可能大一些，以减少此部位残余应力；同时保证一定直线段，以减少烧焊给材料力学性能带来的不利影响，长度尽量控制在35～80mm。2)为了减小配管的振动，一般设计U形管来达到减小振动的目的。为了达到良好的减振效果，在可能的情况下，使U形管的两臂长度尽可能的长一些，也就是使图1中L1，L3都尽可能的长一些，美的集团制冷事业本部设计规范规范编号：QJ/MK32.202-2005第2页并尽可能增大弯曲半径。如果两臂间跨距一定，即L2长度一定，且L2长度不是很长的情况下，采用有较大弯曲半径的图2方式比图1方式要好。图1图23)保证水平面内有自由度，特别是只设计一个长U形的时候，尽量在水平面内增加弯位以保证该平面内的自由度。当长U形采用图3所示形式两臂跨距较大时换用图4所示结构；两臂跨距较小时，长U形采用图3结构而在其他位置的水平段上增加弯位以保证水平面内的自由度。图3图44)配管弯曲半径正常情况下要求大于铜管直径的1.5倍（如φ16铜管弯曲半经大于R25）；在弯曲半径小于30～40mm时对其动态响应指标影响较大，弯曲半径越大，响应越好。另从加工工艺方面考虑，使用大的弯曲半径，铜管在弯曲半径中的变形减少，同时也可以减少加工后配管的残余应力，建议在空间允许的前提下，尽可能选用较大的弯曲半径。5)设计排气管、回气管一般采用壁厚为0.7~1.0mm的铜管。3.2.2.3冷凝器输入、输出管设计1）为减少冷凝器入口处振幅，在单排冷凝器(主要指流路为一进一出的冷凝器)输入管设计中，建议设计成“┏”形状的配管，同时与冷凝器杯形口相连的配管直线段不宜过长，建议比半圆管高出≥20mm。如图6所示冷凝器输入管结构可以获得比图5所示结构更好的抗振性能。图5图6美的集团制冷事业本部设计规范规范编号：QJ/MK32.202-2005第3页2）在设计冷凝器输入、输出管时，为了保证氦检检漏的安全性和可靠性，冷凝器输入、输出管直线段长度不低于50mm，若用于连接快速接头，则不允许有定位点、缩口、扩口等管端加工。3.2.2.4毛细管设计1）毛细管作为制冷系统的节流元件，选用规格及其相应长度（或流量）由性能匹配决定。弯制毛细管时，用毛细管绕圆柱模形成圆环状，以达到预定的尺寸。圆柱模的直径从φ22到φ80（Φ120），模直径差1mm变化。由于弯制工装的特点，设计毛细管的圆环一般设计成左旋结构，并用束紧带或塑包铁丝扎紧，如图7所示。图7图82）对于冷暖机的辅助毛细管，如果其两端与单向阀连接，为了弯制方便，其总长度应不得短于250mm。弯制成型后两端距离为70mm，如图8所示。3）在毛细管结构设计中，考虑到焊接工艺的需要，防止焊接过程将毛细管焊堵，在距离毛细管端部10~15mm处增加一圆环墩口，如图9所示。图9具体毛细管规格对应的墩口外径如下表：4）对于毛细管封样：为保证毛细管样品流量的正确性和一致性，毛细管封样样管应在试制过程中制作和封样。3.2.2.5蒸发器输入输出管的设计毛细管规格φ4×3φ3.6×2.4φ3.6×2.1φ3.2×1.9φ3.2×1.7φ2.5×1.5φ2.5×1.3φ2.5×1.1φ2.2×0.9参数D4.54.14.13.73.732.7美的集团制冷事业本部设计规范规范编号：QJ/MK32.202-2005第4页1）在进行蒸发器输入输出管的设计时，考虑到安装工艺的需要，建议在接头部位的配管直线段输入管比输出管长100mm，商用空调除外。2）蒸发器输出管组件设计时，考虑到加工工艺的需要，建议按图10的结构设计。图11中结构不便于焊接（冷凝器输出管组件也可参考）如必须使用图11中结构，要保证封口端到最近的焊点距离≥30mm（如图11所示）。图10图113.2.2.6毛细管过渡管、分液管接管的设计在进行毛细管过渡管、分液管接管的设计时，与毛细管或分液管连接端，考虑到压口工艺较缩口工艺简单、生产效率高，建议使用压口工艺，缩口率较小（＜15％＝的可以使用缩口工艺。3.2.2.7其它配管设计在确定了压缩机排气管，回气管之后，其它配管工作时的振动一般不大，故一般考虑以简单的连接方式设计。如果样机试验发现有振动较大的配管（与压缩机排气管，回气管相比），则需要重新设计，以减小振动。3.2.2.8典型的几种配管结构1)压缩机排气管1）由于排气管侧的高压气体的冲击容易使排气管产生振动，所以排气管弯位不应太多，弯位角度不要太大，不提倡使用超过90o的钝角弯位，建议只设计一个U形管，如图12所示。A向展开图图122）在进行5HP室外机四通阀部件设计时，空间允许的情况下，应尽量使排气管比回气管高30mm，以避免室内机回液导致开机时四通阀产生液击损坏。2）压缩机回气管30美的集团制冷事业本部设计规范规范编号：QJ/MK32.202-2005第5页由于压缩机回气管口处切向振动较大，回气管应尽量先向压缩机中心迂回然后再沿周向走管，如图13、图14、图15、图16所示。目前分析结果显示我们传统的形式（图13所示）并不一定会比图14、图15、图16所示形式更安全。图示给出的四种典型结构形式尚无可靠结论孰优孰劣，因此不作推荐优先选用何种形式。图13图14图15图163.2.2.9间距设计1)一般配管与钣金件、塑料件等其它零部件的最小间隙为10mm（因翅片模具原因，冷凝器输入管与底盘之间距离允许为≥1.5mm）;2)配管与风叶的最小间隙为20mm;3)配管与配管之间最小间隙为10mm。如果小于10mm时，则应在配管之间加上橡胶或橡胶发泡之类的间隔材料，必要时用束紧带绑牢。4）配管和压缩机安装螺栓之间的设计距离应大于20mm。3.2.2.10配重的设计如果增加了U形管和调整形状仍达不到所需要的较小的固有频率ω，在刚度K无法改变的情况下，只有增加质量M来达到减小ω的目的。由于配管本身是一个分布质量振动系统，所以配重的位置与重量都会影响减振效果。一般建议在U形管的底部位置配重块（或加防振胶），如图17所示，但真正的配重位置和重量都要靠连机运行实验来确定。切莫随意确定！否则会适得其反。在加防振胶时要注意粘贴方向保证其不易脱落。图173.2.2.11通用件设计美的集团制冷事业本部设计规范规范编号：QJ/MK32.202-2005第6页1)设计时，尽量选用现有的制冷系统通用件，通用件可在《企业技术标准》中查找或在三维库中选用。2)如果需要增加新的规格的通用件，应充分考虑其普遍适用性，经标准化中心同意后备案，然后送样确认之后，列入《企业技术标准》中的相应部分以及绘制准确的三维图放入三维库中相应部分。3)在进行分流分配器设计时，为了保证分配器分流比较均匀和稳定，必须要有4mm的垫片。4)在进行三通管、四通管等通用件的新结构设计时，应充分考虑系统的内部运行压力，保证一定的壁厚。3.3配管整改在实验中如果发现压缩机排气管，回气管振动过大，按照下述步骤进行整改：1）测定排气管和回气管的固有频率，看是否处在共振区。2）如果处在共振区，则以降低固有频率为优选措施，具体的可以通过增加长U形，增加长U形的长度，辅之以加装阻尼块来实现。由于压缩机排气管温度较高，在排气管加配重时最好使用防振胶以外的其它耐高温的配重材料。另外可以考虑用阻尼材料设计一定形状的柔性支撑，例如图18所示形式，并将其固定于底盘等刚性好的部件上。图183）如果不在共振区，尝试增加质量（配重）来实现减振。4）如以上措施不能奏效，则需以降低管路刚度为指导思想重新设计管路。3.4配管技术文件要求技术文件主要指：《产品零部件明细表》中的制冷系统明细表和设计图纸，明细表编制方法和标准按《产品零部件明细表》的编制规范进行。3.5配管技术文件要求按照美的空调器对制冷系统结构的相关检测标准，对配管的装配、振动及其固有频率、运输、跌落、长期运行的验证合格后，则可确认配管结构合理。3.6配管技术文件要求对设计更改较大的产品，如对压缩机的回气管、排气管的更改，必须按3.5的要求确认。美的集团制冷事业本部设计规范规范编号：QJ/MK32.202-2005第7页附加说明：本设计规范由技术研发中心标准化部提出并归口。本设计规范由技术研发中心国内产品开发部等负责起草。本设计规范主要起草人：俞基畅、林伟宏。