CN110552879A

CN110552879A - 一种四螺杆泵的螺杆型线

Info

Publication number: CN110552879A
Application number: CN201910934820.0A
Authority: CN
Inventors: 陈行
Original assignee: NANJING INDUSTRIAL PUMP PLANT
Current assignee: Anhui Huawei fluid equipment manufacturing Co.,Ltd.; NANJING INDUSTRY PUMP FACTORY
Priority date: 2019-09-29
Filing date: 2019-09-29
Publication date: 2019-12-10

Abstract

本发明公开了一种四螺杆泵的螺杆型线，螺杆泵包括四根螺杆，三根螺杆为单头螺杆，另一根螺杆为六头螺杆；从动螺杆的型线为单头的阳螺杆，主动螺杆的型线为六头的阴螺杆组成的一种新型型线的螺杆。本发明用在螺杆泵中密封线较短，密封性能好；输出流量和输出压力成倍增加，效率高，运转平稳，噪声小；螺杆曲线简单，加工方便，加工成本低，可以高速运转。

Description

一种四螺杆泵的螺杆型线

技术领域

本发明属于机械零件设计加工技术领域，尤其涉及一种四螺杆泵的螺杆型线。

背景技术

螺杆泵一般有单螺杆泵，双螺杆泵和三螺杆泵。单螺杆泵结构简单，但输出流量和压力都较低，效率也较低，用在要求比较低的地方。双螺杆泵需要一对同步齿轮，结构复杂，效率偏低。三螺杆泵虽然结构简单，运行平稳可靠，但从杆细长，刚性极差，且存在压稳定问题。所以传统的三螺杆泵输出压力低，比流量小。上面三种螺杆泵的共同缺点是输出压力低，比流量小。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种四螺杆泵的螺杆型线。本发明与现有螺杆泵相比，比流量和输出压力成数倍增大，而加工仍较方便。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种四螺杆泵的螺杆型线，螺杆泵包括四根螺杆，三根螺杆为单头螺杆，另一根螺杆为六头螺杆；

六头螺杆的每头螺杆的型线相同且关于圆心o₁中心对称，沿圆周均匀分布，其中一头由阿基米德螺旋线ab、圆弧线bc、圆弧包络线cd、齿根圆弧线de、圆弧包络线ef、圆弧线fg、阿基米德螺旋线gh和齿顶圆弧线hi顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线hi和齿根圆弧线de都是以o₁为圆心的圆弧；

单头螺杆的型线轴对称，由圆弧线d’c’、圆弧包络线c’b’、阿基米德螺旋线包络线b’a’、齿根圆弧线a’h’、阿基米德螺旋线包络线h’g’、圆弧包络线g’f’、圆弧线f’e’和齿顶圆弧线e’d’顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线e’d’和齿根圆弧线a’h’都是以o₂为圆心的圆弧；所述圆心o₂位于单头螺杆的螺杆型线的对称轴上；

单头螺杆型线上齿根圆弧a’h’的弧度是六头螺杆型线上齿顶圆弧hi的弧度的六倍，单头螺杆上齿顶圆弧e’d’的弧度是六头螺杆上齿根圆弧de弧度的六倍；

所述单头螺杆的齿高等于六头螺杆的齿深；

所述六头螺杆和单头螺杆对应的啮合关系为：当单头螺杆和六头螺杆以6：1的速比绕各自的圆心转动时，六头螺杆上圆弧包络线cd和ef分别是单头螺杆上的圆弧线d’c’和f’e’在六头螺杆上形成的共轭曲线，单头螺杆上阿基米德螺旋线包络线b’a’和h’g’分别是六头螺杆上的阿基米德螺旋线ab和gh在单头螺杆上形成的共轭曲线，单头螺杆上圆弧包络线c’b’和g’f’分别是六头螺杆上的圆弧线bc和fg在单头螺杆上形成的共轭曲线，六头螺杆齿顶圆弧线hi和齿根圆弧线de对应的啮合曲线分别是单头螺杆的齿根圆弧线a’h’和齿顶圆弧线e’d’。

进一步地，所述六头螺杆型线的阿基米德螺旋线ab与阿基米德螺旋线gh还可以为圆弧、摆线或渐开线。

进一步地，所述六头螺杆的导程是单头螺杆导程的六倍。

进一步地，所述六头螺杆和单头螺杆的旋向相反。

进一步地，所述齿顶圆弧线hi的半径大于齿根圆弧线de；所述齿顶圆弧线e’d’的半径大于齿根圆弧线a’h’。

本发明的有益效果是：本发明的密封线较短，密封性能好；输出流量和输出压力成数倍增加，效率高，运转平稳，噪声小；螺杆曲线简单，加工方便，加工成本低；螺杆可以高速运转。

附图说明

图1是本发明六头螺杆的径向截面图；

图2是本发明单头螺杆的径向截面图；

图3是图1和图2所示的两个螺杆作滚动时啮合状态图；

图4是图1和图2所示的两个螺杆作滚动时啮合曲线图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

本发明的螺杆泵包括四根螺杆，三根螺杆为单头螺杆，另一根螺杆为六头螺杆。单头螺杆为从动螺杆、阳螺杆，六头螺杆为主动螺杆、阴螺杆。

图1示出了本发明六头螺杆径向截面的形状，六头螺杆的每头螺杆的型线相同，且沿圆周均匀分布，其中一头由阿基米德螺旋线ab、圆弧线bc、圆弧包络线cd、齿根圆弧线de、圆弧包络线ef、圆弧线fg、阿基米德螺旋线gh和齿顶圆弧线hi顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线hi和齿根圆弧线de都是以o₁为圆心的圆弧，o₁为六头螺杆的螺杆型线的对称中心；齿顶圆弧线hi和齿根圆弧线de的半径和弧度均可调，齿顶圆弧线hi的半径大于齿根圆弧线de；ab、gh也可为圆弧、摆线或渐开线，也可省略。

图2示出了本发明单头螺杆径向截面的形状，单头螺杆的型线轴对称，由圆弧线d’c’、圆弧包络线c’b’、阿基米德螺旋线包络线b’a’、齿根圆弧线a’h’、阿基米德螺旋线包络线h’g’、圆弧包络线g’f’、圆弧线f’e’和齿顶圆弧线e’d’顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线e’d’和齿根圆弧线a’h’都是以o₂为圆心的圆弧，o₂位于单头螺杆的螺杆型线的对称轴上，齿顶圆弧线e’d’的半径大于齿根圆弧线a’h’。

单头螺杆的齿高(即单头螺杆的齿顶圆半径与齿根圆半径的差值)等于六头螺杆的齿深(即六头螺杆的齿顶圆半径与齿根圆半径的差值)。

单头螺杆型线上的齿根圆弧线a’h’的弧度是六头螺杆型线上的齿顶圆弧线hi的弧度的六倍，单头螺杆上的齿顶圆弧线e’d’的弧度是六头螺杆上的齿根圆弧线de的弧度的六倍。

六头螺杆的导程是单头螺杆的六倍，六头螺杆和单头螺杆的旋向相反。

图3示出了本发明的六头螺杆和单头螺杆对应的啮合关系，当单头螺杆和六头螺杆以6：1的速比绕各自的圆心转动时，六头螺杆上圆弧包络线cd和ef分别是单头螺杆上的圆弧线d’c’和f’e’在六头螺杆上形成的共轭曲线，单头螺杆上阿基米德螺旋线包络线b’a’和h’g’分别是六头螺杆上的阿基米德螺旋线ab和gh在单头螺杆上形成的共轭曲线，单头螺杆上圆弧包络线c’b’和g’f’分别是六头螺杆上的圆弧线bc和fg在单头螺杆上形成的共轭曲线，六头螺杆齿顶圆弧线hi和齿根圆弧线de对应的啮合曲线分别是单头螺杆的齿根圆弧线a’h’和齿顶圆弧线e’d’。

如图4所示，当六头螺杆位于中间，三根单头螺杆位于周围，六头螺杆和单头螺杆相对滚动时，六头螺杆就会在单头螺杆上形成空间啮合曲线，单头螺杆也会在六头螺杆上形成相应的啮合曲线。由于转动是连续的，两条啮合曲线阻断了泵的输入腔和输出腔，且不断地向前推进，从而产生压缩流体。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种四螺杆泵的螺杆型线，螺杆泵包括四根螺杆，三根螺杆为单头螺杆，另一根螺杆为六头螺杆；其特征在于，

六头螺杆的每头螺杆的型线相同且关于圆心o₁中心对称，沿圆周均匀分布，其中一头由阿基米德螺旋线ab、圆弧线bc、圆弧包络线cd、齿根圆弧线de、圆弧包络线ef、圆弧线fg、阿基米德螺旋线gh和齿顶圆弧线hi顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线hi和齿根圆弧线de都是以o₁为圆心的圆弧。

单头螺杆的型线轴对称，由圆弧线d’c’、圆弧包络线c’b’、阿基米德螺旋线包络线b’a’、齿根圆弧线a’h’、阿基米德螺旋线包络线h’g’、圆弧包络线g’f’、圆弧线f’e’和齿顶圆弧线e’d’顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线e’d’和齿根圆弧线a’h’都是以o₂为圆心的圆弧；所述圆心o₂位于单头螺杆的螺杆型线的对称轴上。

单头螺杆型线上齿根圆弧a’h’的弧度是六头螺杆型线上齿顶圆弧hi的弧度的六倍，单头螺杆上齿顶圆弧e’d’的弧度是六头螺杆上齿根圆弧de弧度的六倍。

所述单头螺杆的齿高等于六头螺杆的齿深；

2.根据权利要求1所述的四螺杆泵的螺杆型线，其特征在于，所述六头螺杆型线的阿基米德螺旋线ab和阿基米德螺旋线gh还可以为圆弧、摆线或渐开线。

3.根据权利要求1所述的四螺杆泵的螺杆型线，其特征在于，所述六头螺杆的导程是单头螺杆导程的六倍。

4.根据权利要求1所述的四螺杆泵的螺杆型线，其特征在于，所述六头螺杆和单头螺杆的旋向相反。

5.根据权利要求1所述的四螺杆泵的螺杆型线，其特征在于，所述齿顶圆弧线hi的半径大于齿根圆弧线de；所述齿顶圆弧线e’d’的半径大于齿根圆弧线a’h’。