CN108331750A - 动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机及型线头部修正方法 - Google Patents

动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机及型线头部修正方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机及涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法，动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机的动、静盘头部内侧边型线由依次连接的第一切线、第一圆弧、第三切线、第三圆弧组成，第一圆弧的圆心位于动、静盘的基圆圆心上方4.17mm、右方1.36mm位置处，第一圆弧的半径为3.5mm，第一切线是动、静盘型线起始端圆弧和第一圆弧的公切线，第一圆弧外侧具有与第一圆弧同心、半径为5mm的第二圆弧，第二圆弧下方具有与水平线呈10°夹角的第二切线，第二切线与第二圆弧相切，第二切线下方具有与第二切线相切、半径为7.03mm的第三圆弧，第二圆弧的圆心和第三圆弧的圆心分别位于第二切线的两侧，第三切线为第一圆弧和第三圆弧的公切线。

Description

动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机及型线头部修正方法
技术领域
本发明涉及一种动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机及涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法，用于对动、静盘型线头部进行加厚优化，属于涡旋压缩机技术领域。
背景技术
涡旋压缩机是由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机，这两个涡旋盘分别为静盘和动盘，涡旋式压缩机工作时动、静涡盘相互咬合。在吸气、压缩、排气的工作过程中，静盘固定在机架上，动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约，围绕静盘基圆中心，作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入静盘的外围，随着偏心轴的旋转，气体在动静盘噬合所组成的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩，然后由静盘中心部件的轴向孔连续排出。
在涡旋压缩机设计中型线的选择至关重要，涡旋压缩机型线主要有圆渐开线、阿基米德螺旋线等，通过型线修正可以提高压缩机效率、降低压缩机能耗。现有技术一种动、静盘型线头部修正如图1和图2所示，这种动、静盘采用的头部修正，由于中心高压区头部设计壁厚较小，导致其抗压强度较低，在高压恶劣工况下容易出现头部断裂的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机，用以提高动、静盘头部抗压强度、防止头部断裂。同时，本发明还提供一种涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法。
本发明采用如下技术方案：动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机，包括型线头部修正的动、静盘，所述动、静盘头部的内侧边的型线由依次连接在一起的第一切线、第一圆弧、第三切线、第三圆弧组成，第一圆弧的圆心位于动、静盘的基圆圆心上方4.17mm、右方1.36mm位置处，第一圆弧的半径为3.5mm，第一切线是动、静盘型线起始端圆弧和第一圆弧的公切线，第一圆弧外侧具有与第一圆弧同心、半径为5mm的第二圆弧，第二圆弧下方具有与水平线呈10°夹角的第二切线，第二切线与第二圆弧相切，第二切线下方具有与第二切线相切、半径为7.03mm的第三圆弧，第二圆弧的圆心和第三圆弧的圆心分别位于第二切线的两侧，第三切线为第一圆弧和第三圆弧的公切线。
所述动、静盘头部的内侧边型线的根部具有倒角区，倒角区的外缘曲线由依次连接在一起的第四切线、第二圆弧、第二切线组成，第四切线是动、静盘型线起始端圆弧和第二圆弧的公切线。
所述倒角区的厚度为1.5mm。
动、静盘型线起始端圆弧半径为1.53mm。
涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法，包括以下步骤：（1）确定动、静盘型线基圆；（2）将基圆的圆心向上偏移4.17mm、向右偏移1.36mm作为第一圆心，以第一圆心为圆心作半径为3.5mm的第一圆弧；（3）确定动、静盘型线起始端圆弧和第一圆弧的公切线，该公切线为第一切线；（4）以第一圆心为圆心作半径为5mm的第二圆弧；（5）作第二圆弧的第二切线，第二切线位于水平线下方并与水平线具有10°夹角；（6）作与第二切线相切、半径为7.03mm的第三圆弧，第二圆弧的圆心和第三圆弧的圆心分别位于第二切线的两侧；（7）确定第三圆弧和第一圆弧的公切线，该公切线为第三切线；（8）第一切线、第一圆弧、第三切线、第三圆弧依次连接形成的曲线为动、静盘头部内侧边修正后的型线。
所述的涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法还包括型线根部倒角修正，根部倒角修正包括以下步骤：（1）确定动、静盘型线起始端圆弧和第二圆弧的公切线，该公切线为第四切线；（2）第四切线、第二圆弧、第二切线依次连接形成的曲线为动、静盘头部内侧边型线根部的倒角区外缘曲线，动、静盘头部内侧边修正后的型线与倒角区外缘曲线之间的区域为动、静盘头部内侧边型线根部的倒角区。
所述倒角区的厚度为1.5mm。
动、静盘型线起始端圆弧半径为1.53mm。
本发明的有益效果是：本发明动、静盘头部的内侧边的型线由两条公切线和两段圆弧构成，对动、静盘型线头部进行加厚修正，这种修正不仅可以增加头部型线的壁厚，增强动、静盘抗压强度，而且不影响压缩机的压缩性能。经过试验分析，本发明动、静盘头部增大对涡齿头部的应力值有一定的降低作用，可以降低20%-30% ，而且头部的增大可以将温度场引起的应力降低20% ；本发明头部增大的动、静盘能有效的提高压缩机的耐久性，使动、静盘的抗疲劳强度提高25%。
优选的，对型线根部倒角进行修正可以进一步增强动、静盘头部的抗疲劳强度。
附图说明
图1是现有技术型线头部修正的动、静盘结构示意图；
图2是图1中动、静盘型线头部修正示意图；
图3是本发明头部修正的动、静盘结构示意图；
图4是图3中动、静盘型线头部修正示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机是一种具体实施例，包括型线头部修正的动、静盘，线头部修正的动、静盘如图3和图4所示，所述动、静盘头部的内侧边的型线由依次连接在一起的第一切线1、第一圆弧2、第三切线3、第三圆弧4组成，第一圆弧2的圆心位于动、静盘的基圆圆心上方4.17mm、右方1.36mm位置处，第一圆弧2的半径为3.5mm，第一切线1是动、静盘型线起始端圆弧和第一圆弧2的公切线，第一圆弧2外侧具有与第一圆弧同心、半径为5mm的第二圆弧6，第二圆弧6下方具有与水平线呈10°夹角的第二切线7，第二切线7与第二圆弧6相切，第二切线7下方具有与第二切线7相切、半径为7.03mm的第三圆弧4，第二圆弧6的圆心和第三圆弧4的圆心分别位于第二切线7的两侧，第三切线3为第一圆弧2和第三圆弧4的公切线。
所述动、静盘头部的内侧边型线的根部具有倒角区A，倒角区A的外缘曲线由依次连接在一起的第四切线5、第二圆弧6、第二切线7组成，第四切线5是动、静盘型线起始端圆弧和第二圆弧6的公切线。所述倒角区A的厚度为1.5mm。动、静盘型线起始端圆弧半径为1.53mm。
动、静盘头部的内侧边的型线由两条公切线和两段圆弧构成，对动、静盘型线头部进行加厚修正，这种修正不仅可以增加头部型线的壁厚，增强动、静盘抗压强度，而且不影响压缩机的压缩性能。经过试验分析，本发明动、静盘头部增大对涡齿头部的应力值有一定的降低作用，可以降低20%-30% ，而且头部的增大可以将温度场引起的应力降低20% ；本发明头部增大的动、静盘能有效的提高压缩机的耐久性，使动、静盘的抗疲劳强度提高25%。
本发明涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法的一种具体实施例，包括以下步骤：（1）确定动、静盘型线基圆；（2）将基圆的圆心向上偏移4.17mm、向右偏移1.36mm作为第一圆心，以第一圆心为圆心作半径为3.5mm的第一圆弧2；（3）确定动、静盘型线起始端圆弧和第一圆弧的公切线，该公切线为第一切线1；（4）以第一圆心为圆心作半径为5mm的第二圆弧6；（5）作第二圆弧6的第二切线7，第二切线7位于水平线下方并与水平线具有10°夹角；（6）作与第二切线7相切、半径为7.03mm的第三圆弧4，第二圆弧6的圆心和第三圆弧4的圆心分别位于第二切线7的两侧；（7）确定第三圆弧5和第一圆弧2的公切线，该公切线为第三切线3；（8）第一切线1、第一圆弧2、第三切线3、第三圆弧4依次连接形成的曲线为动、静盘头部内侧边修正后的型线。动、静盘型线起始端圆弧半径为1.53mm。
所述的涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法还包括型线根部倒角修正，根部倒角修正包括以下步骤：（1）确定动、静盘型线起始端圆弧和第二圆弧6的公切线，该公切线为第四切线5；（2）第四切线5、第二圆弧6、第二切线7依次连接形成的曲线为动、静盘头部内侧边型线根部的倒角区外缘曲线，动、静盘头部内侧边修正后的型线与倒角区外缘曲线之间的区域为动、静盘头部内侧边型线根部的倒角区A。所述倒角区A的厚度为1.5mm。
根据本发明的方法修正的本发明动、静盘如图3和图4所示（由于根部倒角区比较小，图3中未能显示出），动、静盘头部的内侧边的型线由两条公切线和两段圆弧构成，对动、静盘型线头部进行加厚修正，这种修正不仅可以增加头部型线的壁厚，增强动、静盘抗压强度，而且不影响压缩机的压缩性能。经过试验分析，本发明动、静盘头部增大对涡齿头部的应力值有一定的降低作用，可以降低20%-30% ，而且头部的增大可以将温度场引起的应力降低20% ；本发明头部增大的动、静盘能有效的提高压缩机的耐久性，使动、静盘的抗疲劳强度提高25%。
上述实施例分别为本发明动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机及涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法一种优选的实施例，有必要在此指出的是以上实施例只用于对发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领的技术人员可以根据上述实施例的内容作出一些非本质的改进和调整。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
上述实施例中，型线根部倒角修正可以采用其它的方法修正，也可以不做修正。型线根部倒角的厚度可以根据需要灵活设置。

Claims (8)

1.动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机，包括型线头部修正的动、静盘，其特征在于：所述动、静盘头部的内侧边的型线由依次连接在一起的第一切线（1）、第一圆弧（2）、第三切线（3）、第三圆弧（4）组成，第一圆弧（2）的圆心位于动、静盘的基圆圆心上方4.17mm、右方1.36mm位置处，第一圆弧（2）的半径为3.5mm，第一切线（1）是动、静盘型线起始端圆弧和第一圆弧（2）的公切线，第一圆弧（2）外侧具有与第一圆弧同心、半径为5mm的第二圆弧（6），第二圆弧（6）下方具有与水平线呈10°夹角的第二切线（7），第二切线（7）与第二圆弧（6）相切，第二切线（7）下方具有与第二切线（7）相切、半径为7.03mm的第三圆弧（4），第二圆弧（6）的圆心和第三圆弧（4）的圆心分别位于第二切线（7）的两侧，第三切线（3）为第一圆弧（2）和第三圆弧（4）的公切线。
2.根据权利要求1所述的动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机，其特征在于：所述动、静盘头部的内侧边型线的根部具有倒角区（A），倒角区（A）的外缘曲线由依次连接在一起的第四切线（5）、第二圆弧（6）、第二切线（7）组成，第四切线（5）是动、静盘型线起始端圆弧和第二圆弧（6）的公切线。
3.根据权利要求2所述的动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机，其特征在于：所述倒角区（A）的厚度为1.5mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的动、静盘型线头部修正的涡旋压缩机，其特征在于：动、静盘型线起始端圆弧半径为1.53mm。
5.涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法，其特征在于，其包括以下步骤：（1）确定动、静盘型线基圆；（2）将基圆的圆心向上偏移4.17mm、向右偏移1.36mm作为第一圆心，以第一圆心为圆心作半径为3.5mm的第一圆弧；（3）确定动、静盘型线起始端圆弧和第一圆弧的公切线，该公切线为第一切线；（4）以第一圆心为圆心作半径为5mm的第二圆弧；（5）作第二圆弧的第二切线，第二切线位于水平线下方并与水平线具有10°夹角；（6）作与第二切线相切、半径为7.03mm的第三圆弧，第二圆弧的圆心和第三圆弧的圆心分别位于第二切线的两侧；（7）确定第三圆弧和第一圆弧的公切线，该公切线为第三切线；（8）第一切线、第一圆弧、第三切线、第三圆弧依次连接形成的曲线为动、静盘头部内侧边修正后的型线。
6.根据权利要求4所述的涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法，其特征在于，所述的涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法还包括型线根部倒角修正，根部倒角修正包括以下步骤：（1）确定动、静盘型线起始端圆弧和第二圆弧的公切线，该公切线为第四切线；（2）第四切线、第二圆弧、第二切线依次连接形成的曲线为动、静盘头部内侧边型线根部的倒角区外缘曲线，动、静盘头部内侧边修正后的型线与倒角区外缘曲线之间的区域为动、静盘头部内侧边型线根部的倒角区。
7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法，其特征在于：所述倒角区的厚度为1.5mm。
8.根据权利要求5或6或7所述的涡旋压缩机动、静盘型线头部修正方法，其特征在于：动、静盘型线起始端圆弧半径为1.53mm。
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