CN103334930B - 一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构 - Google Patents

一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构，包括长在定涡旋基板的定涡旋齿及动涡旋齿，其特征在于：将定涡旋基板的外圆曲线向内偏置一个涡旋齿壁厚生成定涡旋齿吸气腔内壁曲线，由第一圆弧连接定涡旋齿的内壁曲线和定涡旋齿吸气腔内壁曲线，其中，第一圆弧与内壁曲线相切，由第二圆弧光滑过渡第一圆弧和定涡旋齿吸气腔内壁曲线，分别将与第一圆弧、第二圆弧、定涡旋齿吸气腔内壁曲线的相啮合第一圆弧啮合曲线、第二圆弧啮合曲线、定涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线与动涡旋齿的外壁曲线相连。本发明使用三条圆弧及其相应的啮合圆弧将普通型线吸气腔修正至涡旋盘最外沿的无效区域，增大吸气腔容积。

Description

一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构
技术领域
本发明涉及一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构，用于增加涡旋盘面积利用率，增大吸气腔容积，提高压缩比，提高排气压力，属于涡旋压缩机技术领域。
背景技术
在涡旋压缩机设计中型线的选择至关重要，这涉及到压缩机的性能、能耗、体积、压缩比等一系列参数，能满足啮合条件的涡旋型线很多，然而要在众多涡旋型线中选择一种高效的涡旋型线实属不易，在涡旋压缩机技术日渐成熟的今天，要进一步提高涡旋压缩机的整体性能更是众多工程师研究的课题。
现有的涡旋齿是通过代数螺旋线中心修正而来，因其渐变壁厚的特点即满足工作中中心压力高、外围压力逐渐降低的特点，又满足节约空间的特点而被广泛使用。
如图1所示，现有的涡旋齿包括长在定涡旋基板1的定涡旋齿2及长在动涡旋基板上的动涡旋齿3(为了清楚的表达，动涡旋基板被省略)，动涡旋齿3是定涡旋齿2按中心旋转180度复制而来。在图2中，不难看出当动涡旋齿3在围绕中心做公转运动的时候与定涡旋齿2进行啮合并生成吸气腔4和吸气腔5，在动涡旋齿3在围绕中心做公转运动的过程中始终没有涉及到阴影区域6，所以阴影区域6被视为无效区域，这部分面积实际上是被浪费掉的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种降低无效区域面积的涡旋齿型线结构。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构，包括长在定涡旋基板的定涡旋齿及长在动涡旋基板上的定涡旋齿按中心旋转180度复制而来的动涡旋齿，其特征在于：将定涡旋基板的外圆曲线向内偏置一个涡旋齿壁厚生成定涡旋齿吸气腔内壁曲线，由第一圆弧连接定涡旋齿的内壁曲线和定涡旋齿吸气腔内壁曲线，其中，第一圆弧与内壁曲线相切，由第二圆弧光滑过渡第一圆弧和定涡旋齿吸气腔内壁曲线，分别将与第一圆弧、第二圆弧、定涡旋齿吸气腔内壁曲线的相啮合第一圆弧啮合曲线、第二圆弧啮合曲线、定涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线与动涡旋齿的外壁曲线相连，将第一圆弧、第一圆弧啮合曲线、第二圆弧、第二圆弧啮合曲线、定涡旋齿吸气腔内壁曲线、定涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线绕中心旋转180度并复制，将复制后的第一圆弧、第二圆弧及定涡旋齿吸气腔内壁曲线与动涡旋齿的内壁曲线相连，将复制后的第一圆弧啮合曲线、第二圆弧啮合曲线及定涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线与定涡旋齿的外壁曲线相连。
本发明利用涡旋盘内无效区域来增大吸气腔容积，以达到提高性能、增强涡旋齿强度的目的。
本发明使用三条圆弧及其相应的啮合圆弧将普通型线吸气腔修正至涡旋盘最外沿的无效区域，增大吸气腔容积。
附图说明
图1为目前较高效的代数螺旋线组成的涡旋齿示意图；
图2为图1中示意的涡旋齿啮合状态；
图3为本发明提供的一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构的示意图；
图4为本发明提供的一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构的啮合状态示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明利用三条圆弧对如图1及图2所示的现有的涡旋齿进行修正，提出了一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构，将吸气腔移到定涡旋基板的最外边。
如图3所示，首先将定涡旋基板1的外圆曲线E向内偏置一个涡旋齿壁厚生成定涡旋齿吸气腔内壁曲线A，再用第一圆弧C连接原先的定涡旋齿2的内壁曲线D和涡旋齿吸气腔内壁曲线A，其中，第一圆弧C与内壁曲线D相切，然后用第二圆弧B光滑过渡第一圆弧C和涡旋齿吸气腔内壁曲线A。再分别找到与第一圆弧C、第二圆弧B、涡旋齿吸气腔内壁曲线A相啮合的第一圆弧啮合曲线C1、第二圆弧啮合曲线B1、涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线A1并与动涡旋齿3的外壁曲线D1相连。至此涡旋齿的一个吸气腔修正完毕，由于涡旋齿在啮合的过程中将出现以中心对称的两个吸气腔，所以将曲线第一圆弧C、第一圆弧啮合曲线C1、第二圆弧B、第二圆弧啮合曲线B1、涡旋齿吸气腔内壁曲线A、涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线A1绕中心旋转180度并复制。将复制后的第一圆弧C、第二圆弧B及定涡旋齿吸气腔内壁曲线A与动涡旋齿3的内壁曲线相连，将复制后的第一圆弧啮合曲线C1、第二圆弧啮合曲线B1及定涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线A1与定涡旋齿2的外壁曲线相连。
如图4所示，通过修正的涡旋齿在啮合的时候生成了吸气腔7和吸气腔8，并能正常啮合。而且吸气腔7和吸气腔8与吸气腔4和吸气腔5进行容积比较增大了3.5％，排气腔未被改变。所以相比之下增大了压缩比，提高了排气压力。

Claims (1)

1.一种涡旋压缩机涡旋齿型线结构，包括长在定涡旋基板（1）上的定涡旋齿（2）及长在动涡旋基板上的动涡旋齿（3），其中，动涡旋齿（3）由定涡旋齿（2）按中心旋转180度复制所得，其特征在于：将定涡旋基板（1）的外圆曲线（E）向内偏置一个涡旋齿壁厚生成定涡旋齿吸气腔内壁曲线（A），由第一圆弧（C）连接定涡旋齿（2）的内壁曲线（D）和定涡旋齿吸气腔内壁曲线（A），其中，第一圆弧（C）与内壁曲线（D）相切，第一圆弧（C）和定涡旋齿吸气腔内壁曲线（A）通过第二圆弧（B）光滑过渡，分别将与第一圆弧（C）、第二圆弧（B）、定涡旋齿吸气腔内壁曲线（A）相啮合的第一圆弧啮合曲线（C1）、第二圆弧啮合曲线（B1）、定涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线（A1）与动涡旋齿（3）的外壁曲线（D1）相连，将第一圆弧（C）、第一圆弧啮合曲线（C1）、第二圆弧（B）、第二圆弧啮合曲线（B1）、定涡旋齿吸气腔内壁曲线（A）、定涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线（A1）绕中心旋转180度并复制，将复制后的第一圆弧（C）、第二圆弧（B）及定涡旋齿吸气腔内壁曲线（A）与动涡旋齿（3）的内壁曲线相连，将复制后的第一圆弧啮合曲线（C1）、第二圆弧啮合曲线（B1）及定涡旋齿吸气腔内壁曲线啮合曲线（A1）与定涡旋齿（2）的外壁曲线相连。
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