CN103291619B - 一种喷油的双螺杆压缩机转子型线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，其特点是，阳转子由三段圆弧、三段圆弧包络线组成，包括；依次顺序光滑连接的：圆弧A1B1、圆弧包络线B1C1、圆弧C1D1、圆弧包络线D1E1、圆弧E1F1、圆弧包络线G1A1；阴转子由四段圆弧、二段圆弧包络线组成，包括依次顺序首尾光滑连接的：圆弧A2B2、圆弧B2C2、圆弧包络线C2D2、圆弧D2E2、圆弧包络线E2F2、圆弧G2A2。所述的阴转子各齿的齿曲线；相邻的两段齿曲线在连接点处具有公切线。能使阳转子与阴转子在工作过程中实现最佳啮合，相邻两段组成齿曲线在连接点处光滑过渡，转子接触线比较短，泄漏三角形非常小，气动阻力小，具有优良的压缩机热力学性能，从而提高压缩机的工作效率。尤其适用于喷油的双螺杆压缩机。
Description
技术领域
本发明涉及在螺杆压缩机腔体内共轭啮合的转子端面齿型，尤其涉及一种喷油的双螺杆压缩机转子型线。
背景技术
螺杆压缩机一般有一对螺旋形转子在包容它们的压缩机腔体内相互啮合，一个为阳转子，另一个为阴转子，形成进气、压缩和排气的循环工作过程。阳转子和阴转子型线的组成曲线既直接影响压缩机的效率、性能，也直接影响转子的加工性能。
在无油(干式)螺杆压缩机中，螺杆间并不直接接触，相互间存在着一定的间隙，通过一对螺杆的高速旋转而达到密封气体、提高气体压力的目的，其中同步齿轮的作用就在于传递运动、传输动力，并确保螺杆间的间隙及其分配。
在喷油机器中，喷入机体的大量的润滑油起着冷却、润滑、密封、和降低噪声的作用。喷油机器中不设同步齿轮，工作时由阳螺杆直接拖动阴螺杆转动。同时，油膜所具有的密封作用简化了轴封。所以喷油机器的结构更为简单，其对泄漏要求比较高。
现有的喷油螺杆压缩机中，其阴转子和阳转子的型线都是由直线构成，具有刀具制造产生尖点、转子泄漏大的问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术存在的上述问题，而提供的一种新型的喷油的双螺杆压缩机转子型线，该组成齿曲线螺杆端面的齿型中，阳转子由三段圆弧性质、三段圆弧包络线性质的齿曲线组成；阴转子由四段圆弧性质、二段圆弧包络线性质的齿曲线组成；以中心距的不同尺寸构成螺杆压缩机的阳转子和阴转子的齿型系列，相邻的两段组成齿曲线在连接点处具有公切线。采用该喷油的双螺杆压缩机转子型线制成的压缩机转子具有泄露小、密封性好的优点。
为了实现本发明的目的，本发明采取的技术方案是：一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，所述的压缩机转子包括相互啮合的阴转子和阳转子，其特点是，所述的阳转子由三段圆弧性质、三段圆弧包络线性质的齿曲线组成；所述的阴转子由四段圆弧性质、二段圆弧包络线性质的齿曲线组成。
上述一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，其中，所述的阴转子各齿的齿曲线包括依次顺序首尾光滑连接的：圆弧A2B2、圆弧B2C2、圆弧包络线C2D2、圆弧D2E2、圆弧包络线E2F2、圆弧F2G2；所述的阳转子各齿的齿曲线依次顺序光滑连接的：圆弧A1B1、圆弧包络线B1C1、圆弧C1D1、圆弧包络线D1E1、圆弧E1F1、圆弧包络线F1G1；相邻的两段组成齿曲线在连接点处具有公切线。
上述一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，其中，所述的阴转子各齿的齿曲线中：
圆弧A2B2是由在阴转子节圆内部的O2为圆心、半径为n1倍阴转子节圆半径（n1为大于0.5、小于1的正数）构成的一段圆弧，其起点与圆弧B2C2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线C2D2相切连接；
圆弧B2C2是由在阴转子节圆内部的O3为圆心、半径为n2倍阴转子节圆半径（n2为大于0、小于等于0.1的正数）构成的一段圆弧，其起点与阴转子圆弧A2B2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线C2D2相切连接；
圆弧包络线C2D2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子C1D1圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；
圆弧D2E2是由圆心在阴转子节圆内部的O4为圆心、半径为n3倍阴转子节圆半径（n3为大于0.1、小于等于0.5的正数）构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线C2D2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线E2F2相切连接；
圆弧包络线E2F2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子E1F1圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；
圆弧F2G2是以O5为圆心、半径为n4倍阴转子节圆半径（n4为大于0.3、小于等于1的正数）构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线E2F2光滑连接，终点与相邻另一齿的圆弧A2B2的起点光滑连接。
上述一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，其中，所述的阳转子各齿的齿曲线中：
圆弧A1B1是以在阳转子节圆内部的O1为圆心、半径为n5倍阳转子节圆半径（n5为大于0.8、小于等于1的正数）构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线B1C1光滑连接，终点与圆弧C1D1相切连接；
圆弧包络线B1C1是由阳转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阴转子B2C2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；
圆弧C1D1是由圆心在阳转子节圆内部的O7为圆心、半径为n6倍阳转子节圆半径（n6为大于0.5、小于等于1的正数）构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线B1C1光滑连接，终点与圆弧包络线D1E1相切连接；
圆弧包络线D1E1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子D2E2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；
圆弧E1F1是以O8为圆心、半径为n7倍阳转子节圆半径（n7为大于0、小于等于1的正数）构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线D1E1光滑连接，终点与F1G1圆弧包络线光滑连接；
圆弧包络线F1G1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子F2G2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线，其终点与相邻另一齿的圆弧A1B1的起点光滑连接。
上述一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，其中，所述的阴转子和阳转子的转子齿型呈不对称形，而且，所述的阴转子上的齿数多于阳转子上的齿数。
上述一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，其中，所述阴转子的齿数为6个，所述阳转子的齿数为4个。
由于本发明采用了以上的技术方案，采用代数法与几何共轭法结合研制出一种新型螺杆压缩机转子齿型的组合方案，本发明转子型线相比其他型线具有以下的优点：
1.由于本发明齿形的齿面采用圆弧与圆弧包络线，使得接触线比较短，并且齿形中传动侧圆弧包络线比较长，使得泄漏三角形非常小，从而使密封性比较好；
2.由于本发明的阴转子的采用了比较大的齿深半径，这样使得阴转子的齿厚比阳转子的齿厚薄53%，非常适合于大流量的压缩机；
3.型线齿面间光滑连接，型线上无尖点，便于采用滚削加工和检测，使得刀具寿命大大增加。
附图说明
图1是本发明阴转子和阳转子的一种实施例在相互啮合时的示意图。
图2是图1中本发明阴转子的齿形线示意图。
图3 是图1中本发明阳转子的齿形线示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明螺杆压缩机转子的齿型线作详细的说明：
请参阅图1，图1是本发明阴转子和阳转子的一种实例在相互啮合时的示意图。本实施例中所述的螺杆压缩机转子是用代数法结合几何法相结合研制出的一种新型的喷油螺杆压缩机转子齿型，其中齿形包括阳转子和与其相啮合的阴转子，为双边不对称齿型的阳转子和阴转子,本实施例中阳转子与阴转子的齿数比例如为4:6。本发明所述阴转子和阳转子端面的各齿形均由六段二次曲线首尾光滑连接而成，其中：所述阴转子端面的齿曲线由圆弧线和圆弧包络线构成，所述阳转子端面的齿曲线也由圆弧线和圆弧包络线构成。本实施例中：所述的阴转子各齿的六段齿曲线为依次顺序光滑连接的：圆弧A2B2、圆弧B2C2、圆弧包络线C2D2、圆弧D2E2、圆弧包络线E2F2、圆弧F2G2；阳转子各齿的六段齿曲线为依次顺序光滑连接的：圆弧A1B1、圆弧包络线B1C1、圆弧C1D1、圆弧包络线D1E1、圆弧E1F1、圆弧包络线F1G1。相邻的两段齿曲线在连接点处具有公切线。由于阴阳转子首尾光滑连接，有助于形成流体动力润滑油膜，降低通过接触线的横向泄露，并且该转子具有较短接触线和相对较小的泄漏三角形，具有优良的热力学性能。
图中：O1是阳转子的轴心，O2是阴转子的轴心；R1是阳转子的齿顶圆的半径，R2是阴转子齿顶圆的半径； A是两转子的中心距；O2是阴转子圆弧A2B2的圆心，R2是阴转子圆弧A2B2的半径；O3是阴转子圆弧B2C2的圆心，R3是阴转子圆弧B2C2的半径； O4是阴转子销齿圆弧D2E2的圆心，R4是阴转子圆弧D2E2的半径； O5是阴转子圆弧F2G2的圆心，R5是阴转子圆弧F2G2半径；O1是阳转子圆弧A1B1的圆心，R6是阴转子圆弧A1B1的半径;O7是阳转子圆弧C1D1的圆心，R7是阴转子圆弧C1D1的半径;O8是阳转子圆弧E1F1的圆心，R8是阴转子圆弧E1F1的半径。
请继续参阅图1，并配合参阅图2和图3，其中图2是本发明阴转子的齿形线示意图，图3是本发明阳转子的齿形线示意图。
所述的阳转子齿曲线A1B1是由阳转子节圆内的点O1为圆心、半径为R6形成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线B1C1光滑连接，终点与圆弧C1D1相切连接；该半径R6为n5倍阳转子节圆半径，其中n5为大于0.8、小于等于1的正数。所述的阴转子齿曲线A2B2是由阴转子节圆内的点O2为圆心、半径为R2形成的一段圆弧，其起点与圆弧B2C2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线C2D2相切连接；该半径R2为n1倍阴转子节圆半径，其中n1为大于0.5、小于1的正数。
所述的阴转子齿曲线B2C2由在阴转子节圆内部的圆心O3、半径为R3形成的一段圆弧，其起点与阴转子圆弧A2B2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线C2D2相切连接；该半径R3为n2倍阴转子节圆半径，其中n2为大于0、小于等于0.1的正数。所述的阳转子齿曲线B1C1是由阳转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阴转子B2C2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线。
所述的阳转子齿曲线C1D1是由阳转子节圆内部的点O7为圆心、半径为R7形成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线B1C1光滑连接，终点与圆弧包络线D1E1相切连接；该半径R7为n6倍阳转子节圆半径，其中n6为大于0.5、小于等于1的正数。所述的阴转子齿曲线C2D2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子C1D1圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线。
所述的阴转子齿曲线D2E2是由阴转子节圆内部的点O4为圆心、半径为R4形成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线C2D2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线E2F2相切连接；该半径R4为n3倍阴转子节圆半径，其中n3为大于0.1、小于等于0.5的正数。所述的阳转子齿曲线D1E1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子D2E2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线，与圆弧E2F2相连。
所述的阳转子齿曲线E1F1是由阳转子节圆内部的点O8为圆心、半径为R8形成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线D1E1光滑连接，终点与F1G1圆弧包络线光滑连接；该半径R8为n7倍阳转子节圆半径，其中n7为大于0、小于等于1的正数。所述的阴转子齿曲线E2F2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子E1F1圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线，与圆弧F2G2相连。
所述的阴转子齿曲线F2G2是由阴转子节圆内部的点O5为圆心、半径为R5形成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线E2F2光滑连接，终点与相邻另一齿的圆弧A2B2的起点光滑连接；该半径R5为n4倍阴转子节圆半径，其中n4为大于0.3、小于等于1的正数。所述的阳转子齿曲线F1G1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子F2G2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线，其终点与相邻另一齿的圆弧A1B1的起点光滑连接。
循环操作，就形成了螺杆压缩机阴阳转子的端面齿型。
本发明由于阴转子和阳转子的齿形曲线均由圆弧、圆弧包络线连接而成，具有这种齿形的压缩机，能使阳转子与阴转子在工作过程中实现最佳啮合，相邻两段组成齿曲线在连接点处光滑过渡，转子接触线比较短，泄漏三角形非常小，气动阻力小，具有优良的压缩机热力学性能，从而提高压缩机的工作效率。尤其适用于喷油的双螺杆压缩机。
Claims (3)
1.一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，所述的压缩机转子包括相互啮合的阴转子和阳转子，其特征在于，所述的阳转子由三段圆弧性质、三段圆弧包络线性质的齿曲线组成；所述的阴转子由四段圆弧性质、二段圆弧包络线性质的齿曲线组成；所述的阴转子各齿的齿曲线包括依次顺序首尾光滑连接的：圆弧A2B2、圆弧B2C2、圆弧包络线C2D2、圆弧D2E2、圆弧包络线E2F2、圆弧F2G2；所述的阴转子各齿的齿曲线中：
圆弧A2B2是由在阴转子节圆内部的O2为圆心、半径为n1倍阴转子节圆半径构成的一段圆弧，其起点与圆弧B2C2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线C2D2相切连接，n1为大于0.5、小于1的正数；
圆弧B2C2是由在阴转子节圆内部的O3为圆心、半径为n2倍阴转子节圆半径构成的一段圆弧，其起点与阴转子圆弧A2B2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线C2D2相切连接，n2为大于0、小于等于0.1的正数；
圆弧包络线C2D2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子C1D1圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；
圆弧D2E2是由圆心在阴转子节圆内部的O4为圆心、半径为n3倍阴转子节圆半径构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线C2D2光滑连接，终点与阴转子圆弧包络线E2F2相切连接，n3为大于0.1、小于等于0.5的正数；
圆弧包络线E2F2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子E1F1圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；
圆弧F2G2是以O5为圆心、半径为n4倍阴转子节圆半径构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线E2F2光滑连接，终点与相邻另一齿的圆弧A2B2的起点光滑连接，n4为大于0.3、小于等于1的正数；
所述的阳转子各齿的齿曲线依次顺序光滑连接的：圆弧A1B1、圆弧包络线B1C1、圆弧C1D1、圆弧包络线D1E1、圆弧E1F1、圆弧包络线F1G1；所述的阳转子各齿的齿曲线中：
圆弧A1B1是以在阳转子节圆内部的O1为圆心、半径为n5倍阳转子节圆半径构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线B1C1光滑连接，终点与圆弧C1D1相切连接，n5为大于0.8、小于等于1的正数；
圆弧包络线B1C1是由阳转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阴转子B2C2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；
圆弧C1D1是由圆心在阳转子节圆内部的O7为圆心、半径为n6倍阳转子节圆半径构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线B1C1光滑连接，终点与圆弧包络线D1E1相切连接，n6为大于0.5、小于等于1的正数；
圆弧包络线D1E1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子D2E2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；
圆弧E1F1是以O8为圆心、半径为n7倍阳转子节圆半径构成的一段圆弧，其起点与圆弧包络线D1E1光滑连接，终点与F1G1圆弧包络线光滑连接，n7为大于0、小于等于1的正数；
圆弧包络线F1G1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子F2G2圆弧运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线，其终点与相邻另一齿的圆弧A1B1的起点光滑连接；
相邻的两段齿曲线在连接点处具有公切线。
2.根据权利要求1所述的一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，其特征在于，所述的阴转子和阳转子的转子齿型呈不对称形，而且，所述的阴转子上的齿数多于阳转子上的齿数。
3. 根据权利要求2所述的一种喷油的双螺杆压缩机转子型线，其特征在于，所述阴转子的齿数为6个，所述阳转子的齿数为4个。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |