CN101311537A - 用于增压器的渐缩转子组件 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于压缩机组件的转子组件，所述压缩机组件具有壳体，所述壳体限定出入口孔、出口孔和与所述入口孔和所述出口孔连通的转子腔体。所述转子组件包括转子本体，所述转子本体具有在其上形成的多个叶片且可被可旋转地安装在所述壳体的所述转子腔体内。所述转子本体具有在被安装在所述壳体内时大体上邻近所述入口孔的第一端部和大体上邻近所述出口孔的第二端部。所述多个叶片中的每个叶片具有外半径，所述外半径在所述第一端部处比在所述第二端部处更大。

Description

用于增压器的渐缩转子组件
技术领域
本发明涉及用于增压器组件内的具有大体上渐缩形状的转子组件。
背景技术
罗茨式和螺杆式正排量压缩机被用于工业应用和汽车制造应用中。压缩机或增压器可被操作性地连接至内燃机以便增加连通至内燃机的进入空气的量或容积从而由此提高其容积效率。增压器通常包括两个交错且对转的转子，每个所述转子可形成有多个叶片以便将一定容积的进入空气从入口通路传输至出口通路从而随后将所述进入空气引至内燃机。增压器的效率取决于介于两个转子中的每个转子与壳体之间的运行余隙，所述两个转子被可旋转地支承在所述壳体内。
发明内容
提供了一种用于压缩机组件的转子组件，所述压缩机组件具有壳体，所述壳体限定出入口孔、出口孔和与所述入口孔和所述出口孔连通的转子腔体。所述转子组件包括转子本体，所述转子本体具有在其上形成的多个叶片且可被可旋转地安装在所述壳体的所述转子腔体内。所述转子本体具有在被安装在所述壳体内时大体上邻近所述入口孔的第一端部和大体上邻近所述出口孔的第二端部。所述多个叶片中的每个叶片具有外半径，所述外半径在所述第一端部处比在所述第二端部处更大。
所述外半径可从所述第一端部向所述第二端部大体上渐缩。另一种可选方式是，所述外半径可从介于所述第一端部与所述第二端部之间的点向所述第二端部大体上渐缩。还披露了一种包括所述转子组件的压缩机组件。
通过下面对用于实施本发明的最佳模式进行的详细描述并结合附图将易于理解本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。
附图说明
图1是被构造成与内燃机一起使用的增压器组件的示意性透视图；
图2是沿图1所示的线2-2截取的图1所示增压器的示意性剖视图；
图3是沿图1所示的线3-3截取的图1所示增压器的示意性剖视图；和
图4是示出了被包含在图1所示增压器组件内的转子的大体上渐缩的轮廓的剖视图。
具体实施方式
参见附图，其中在各个图中，类似的附图标记对应于类似或相似的部件，图1示出了通常以附图标记10表示的压缩机或增压器组件。增压器10包括壳体12。壳体12限定出入口通路14，所述入口通路被构造成将由箭头16表示的进入空气引入增压器组件10内。壳体12进一步限定了出口通路18，所述出口通路被构造成将进入空气16从增压器组件10中排出或放出。
转子腔体20由壳体12限定出来且被构造成分别包含第一转子组件22和第二转子组件24，所述第一转子组件和所述第二转子组件被可旋转地设置在所述壳体中。第一转子组件22和第二转子组件24是交错且对转的。第一转子组件22包括以顺时针扭转的螺旋形状沿径向向外延伸的多个叶片26，正如从入口通路14观察到地那样，而第二转子组件24则包括以逆时针扭转的螺旋形状沿径向向外延伸的多个叶片28，正如从入口通路14观察到地那样。第一转子组件22和第二转子组件24分别具有第一端部30和32且分别具有第二端部34和38，所述第一端部被设置在大体上邻近入口通路14的位置处，所述第二端部被设置在大体上邻近出口通路18的位置处。第一转子组件22和第二转子组件24通过相应的第一轴构件40和第二轴构件42被可旋转地支承在转子腔体20内。本领域的技术人员将易于认识到：第一转子组件22和第二转子组件24可具有在其上形成的螺杆式叶片，而同时仍落入权利要求书的范围内。
在增压器组件10的运行过程中，第一转子组件22和第二转子组件24协同作用从而将一定容积的进入空气16从入口通路14传输至出口通路18。进入空气16的温度倾向于随着进入空气16从入口通路14向出口通路18被传递而升高，由此形成了沿第一转子组件22和第二转子组件24的纵向轴线从相应的第一端部30和32向相应的第二端部34和38的热梯度。结果是，第一转子组件22和第二转子组件24的热膨胀程度将从第一端部30和32向第二端部34和38增加，由此增加了在第一转子组件22和第二转子组件24的第二端部34和38处产生“磨损(scuff)”的可能性。磨损被定义为由于第一转子组件22和第二转子组件24彼此接触或者与壳体12接触而导致产生的金属传递。
参见图2且继续参见图1，图2中示出了沿图1的线2-2截取的增压器组件10的剖视图。多个叶片26和28中的每个叶片分别包括被定位在相应的叶片26和28的外部末端处的尖端部分44和46。转子腔体20由壳体12的内壁48限定出来，第一转子组件22和第二转子组件24被设置在所述转子腔体内。如图2所示，叶片26和28中的每个叶片在相应的第一转子组件22和第二转子组件24的第一端部30和32处具有由R1表示的外半径。在尖端部分44和46与内壁48之间设置了大体上由C1表示的间隙或余隙。现在参见图3且继续参见图1，图3中示出了沿图1的线3-3截取的增压器组件10的剖视图。如图3所示，叶片26和28中的每个叶片在相应的第一转子组件22和第二转子组件24的第二端部34和38处具有由R2表示的外半径。在尖端部分44和46与内壁48之间设置了大体上由C2表示的间隙或余隙。在一个优选实施例中，叶片26和28的外半径从第一端部30和32向相应的第一转子组件22和第二转子组件24的第二端部34和38大体上渐缩。即，叶片26和28在第一端部30和32处的外半径R1大于叶片26和28在相应的第一转子组件22和第二转子组件24的第二端部34和38处的外半径R2。因此，在第一转子组件22和第二转子组件24的第一端部30和32处的介于转子尖端部分44和46与内壁48之间的余隙C1小于在第一转子组件22和第二转子组件24的第二端部34和38处的余隙C2。
参见图1至图3，在运行过程中，进入空气16将对第一转子组件22和第二转子组件24进行加热，从而导致在第二端部34和38处产生比在第一端部30和32处更大的热膨胀。通过为第一转子组件22和第二转子组件24提供大体上渐缩的形状，使得在增压器组件10的运行过程中的余隙C1和C2将大体上相等。第一转子组件22和第二转子组件24所具有的大体上渐缩的形状使得能够在第一转子组件22和第二转子组件24的第一端部30和32处存在更小或更紧密的余隙尺寸C1，而同时大体上避免了在增压器组件10的运行过程中在第二端部34或38处产生磨损的可能性。叶片26和28可从第一端部30和32向第一转子组件22和第二转子组件24的第二端部34和38连续地渐缩。另一种可选方式是，叶片26和28可从介于第一端部30、32与第二端部34、38之间的任何点向第一转子组件22和第二转子组件24的第二端部34和38渐缩。叶片26和28可以大体上呈线性或弯曲的方式渐缩，同时仍落入权利要求的范围内。
参见图4且继续参见图1至图3，图4中示出了增压器组件10的示意性剖视图。第一转子组件22和第二转子组件24的扫过容积由虚线示出且由附图标记50表示。扫过的容积50分别示出了第一轮廓52、第二轮廓54和第三轮廓56。第一轮廓52表示从第一端部30和32向第二端部34和38连续渐缩的转子形状。第二轮廓54表示从介于第一端部30和32与第二端部34和38之间的点向第二端部34和38大体上渐缩的转子形状。另一种可选方式是，第三轮廓56示出了朝向第二端部34和38以大体上弯曲的方式渐缩的转子形状。
通过使第一转子组件22和第二转子组件24的叶片26和28渐缩，使得可实现增压器组件10效率的提高，例如，增加了进入空气16的流量、降低了流动通过增压器组件10的进入空气16的温升、减少了寄生损失并且改进了耐磨损特性。本领域的技术人员将认识到：可采用具有弯曲的渐缩形式的叶片26和28以便与第一转子组件22和第二转子组件24的热生长模型进行优化匹配，同时仍落入权利要求的范围内。
尽管已经对用于实施本发明的最佳模式进行了详细描述，但本发明所属领域的技术人员将易于在所附权利要求书的范围内作出用于实施本发明的多种其它可选的设计和实施例。

Claims (13)

1、一种用于压缩机组件的转子设备，所述压缩机组件具有壳体，所述壳体限定出入口孔、出口孔和与所述入口孔和所述出口孔连通的转子腔体，所述转子设备包括：
转子本体，所述转子本体具有在其上形成的多个叶片且可被可旋转地安装在所述壳体的所述转子腔体内；
其中所述转子本体具有在被安装在所述壳体内时大体上邻近所述入口孔的第一端部和大体上邻近所述出口孔的第二端部；
其中所述多个叶片中的每个叶片具有外半径；并且
其中所述多个叶片中的每个叶片的所述外半径在所述第一端部处比在所述第二端部处更大。
2、根据权利要求1所述的转子设备，其中所述外半径从所述第一端部向所述第二端部大体上渐缩。
3、根据权利要求1所述的转子设备，其中所述外半径从介于所述第一端部与所述第二端部之间的点向所述第二端部大体上渐缩。
4、根据权利要求1所述的转子设备，其中所述压缩机组件是用于内燃机的增压器。
5、一种压缩机组件，所述压缩机组件包括：
壳体，所述壳体限定出入口孔和出口孔；
其中所述壳体进一步限定出与所述入口孔和所述出口孔连通的转子腔体；
第一转子和第二转子，所述第一转子和所述第二转子分别具有在其上形成的多个叶片；
其中所述第一转子和所述第二转子被可旋转地支承在所述转子腔体内；
其中所述第一转子和所述第二转子是交错且对转的；
其中所述第一转子和所述第二转子具有大体上邻近所述入口孔的第一端部和大体上邻近所述出口孔的第二端部；
其中所述第一转子和所述第二转子的所述多个叶片中的每个叶片具有外半径；并且
其中所述第一转子和所述第二转子的所述多个叶片的所述外半径在所述第一转子和所述第二转子的所述第一端部处比在所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部处更大。
6、根据权利要求5所述的压缩机组件，其中所述外半径从所述第一转子和所述第二转子的所述第一端部向所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部大体上渐缩。
7、根据权利要求5所述的压缩机组件，其中所述外半径从介于所述第一转子和所述第二转子的所述第一端部与所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部之间的点向所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部大体上渐缩。
8、根据权利要求5所述的压缩机组件，其中所述压缩机组件是用于内燃机的增压器组件。
9、一种压缩机组件，所述压缩机组件包括：
壳体，所述壳体限定出入口孔和出口孔；
其中所述壳体包括内壁，所述内壁限定出与所述入口孔和所述出口孔连通的转子腔体；
第一转子和第二转子，所述第一转子和所述第二转子具有在其上形成的多个叶片；
其中所述多个叶片具有通过余隙尺寸与所述内壁隔开的尖端部分；
其中所述第一转子和所述第二转子被可旋转地支承在所述转子腔体内；
其中所述第一转子和所述第二转子是交错且对转的；
其中所述第一转子和所述第二转子具有大体上邻近所述入口孔的第一端部和大体上邻近所述出口孔的第二端部；并且
其中所述余隙尺寸在所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部处比在所述第一转子和所述第二转子的所述第一端部处更大。
10、根据权利要求9所述的压缩机组件，其中所述尖端部分限定出外半径且其中所述外半径在所述第一转子和所述第二转子的所述第一端部处比在所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部处更大。
11、根据权利要求10所述的压缩机组件，其中所述外半径从所述第一转子和所述第二转子的所述第一端部向所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部大体上渐缩。
12、根据权利要求10所述的压缩机组件，其中所述外半径从介于所述第一转子和所述第二转子的所述第一端部与所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部之间的点向所述第一转子和所述第二转子的所述第二端部大体上渐缩。
13、根据权利要求9所述的压缩机组件，其中所述压缩机组件是用于内燃机的增压器组件。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104052175A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 伊顿公司 低惯量叠片式转子
CN104081056A (zh) * 2011-08-01 2014-10-01 叶戈尔·亚历山德罗维奇·秋卡夫金 通用多功能叶片装置（变型）
US10208656B2 (en) 2012-11-20 2019-02-19 Eaton Intelligent Power Limited Composite supercharger rotors and methods of construction thereof
CN114607598A (zh) * 2020-12-09 2022-06-10 东北大学 一种具有渐变形状系数的罗茨转子及其设计方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8568119B2 (en) * 2007-12-07 2013-10-29 Daikin Industries, Ltd. Single screw compressor
USD930706S1 (en) * 2018-07-05 2021-09-14 Eaton Intelligent Power Limited Supercharger

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB968195A (en) * 1960-08-30 1964-08-26 Howden James & Co Ltd Improvements in or relating to rotary engines and compressors
US3180559A (en) * 1962-04-11 1965-04-27 John R Boyd Mechanical vacuum pump
US4475878A (en) * 1982-09-27 1984-10-09 Hitachi, Ltd. Screw rotor with tooth form produced by thermal deformation and gear backlash
FR2538463B1 (fr) * 1982-12-23 1985-06-21 Dba Machine volumetrique a vis coniques
US4453901A (en) * 1983-02-28 1984-06-12 Ladish Co. Positive displacement pump
JPH06100082B2 (ja) * 1986-10-24 1994-12-12 株式会社日立製作所 スクリユ流体機械
DE19728434C2 (de) * 1997-07-03 1999-07-29 Busch Sa Atel Schraubenverdichter für kompressible Medien
JP3086217B1 (ja) * 1999-05-07 2000-09-11 財団法人工業技術研究院 デュアルスクリュー回転子装置
CZ288117B6 (cs) * 2000-02-18 2001-04-11 Perna Vratislav Zařízení se šroubovými zuby ve vzájemné interakci
EP1286053A1 (de) * 2001-08-21 2003-02-26 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Rotationspumpe mit Rückströmung
US6884050B2 (en) 2003-04-16 2005-04-26 General Motors Corporation Roots supercharger with extended length helical rotors
US20080060623A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-13 Prior Gregory P Supercharger with gear case cooling fan
US20080170958A1 (en) 2007-01-11 2008-07-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Rotor assembly and method of forming
US20080175739A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-24 Prior Gregory P Supercharger with heat insulated gear case

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104081056A (zh) * 2011-08-01 2014-10-01 叶戈尔·亚历山德罗维奇·秋卡夫金 通用多功能叶片装置（变型）
US10208656B2 (en) 2012-11-20 2019-02-19 Eaton Intelligent Power Limited Composite supercharger rotors and methods of construction thereof
CN104052175A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 伊顿公司 低惯量叠片式转子
CN114607598A (zh) * 2020-12-09 2022-06-10 东北大学 一种具有渐变形状系数的罗茨转子及其设计方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101311537B (zh) 2013-03-13
US7882826B2 (en) 2011-02-08
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