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CN110374871A - 一种无油双螺杆压缩机转子型线 - Google Patents

一种无油双螺杆压缩机转子型线 Download PDF

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CN110374871A
CN110374871A CN201910706149.4A CN201910706149A CN110374871A CN 110374871 A CN110374871 A CN 110374871A CN 201910706149 A CN201910706149 A CN 201910706149A CN 110374871 A CN110374871 A CN 110374871A
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China
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circle
line
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CN201910706149.4A
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Inventor
毛羽虎
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Shanghai Aiqun Machinery Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Aiqun Machinery Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明涉及压缩机转子技术领域，具体来说是一种无油双螺杆压缩机转子型线，包括阳转子和阴转子，采用双边不对称型线，其特征在于所述阳转子为4齿，阴转子为6齿，由八段型线组成阴、阳转子端面型线，以相同的中心距A和不同的阴、阳转子来构成螺杆压缩机的阴阳转子的型线，本发明同现有技术相比，其优点在于：采用较大的齿高半径R以获取较大的面积利用系数达到0.49，从而使容积效率提高；在压缩侧采用点摆线结构使得泄漏三角形面积减小轴向密封效果达到最佳，而在驱动侧采用圆弧面使接触线长度达到最小，减小横向的泄漏。

Description

一种无油双螺杆压缩机转子型线
技术领域
本发明涉及压缩机转子技术领域，具体来说是一种无油双螺杆压缩机转子型线。
背景技术
双螺杆压缩机转子型线是螺杆压缩机性能的基础，一种好的转子型线从根本上决定了螺杆压缩机的整体性能。阴阳转子型线由数段不同的一次或二次数学曲线如圆弧及圆弧包络线、点（直线）摆线、椭圆及椭圆包络线、抛物线及抛物线包络线等组成，阴阳转子之间每一段相对应的曲线都是根据啮合包络原理解析得出，且不同曲线之间相切连接，光滑过渡。一种优秀的转子型线要求齿形光滑（流动损失小）、接触线封闭且尽可能短（密封效果好）、泄漏三角形小（减少内泄漏） 、磨削加工性好（易于加工）、阴转子负力矩面积小（机械效率高）。当代型线设计已经摒弃了早期的点（直线）摆线（对啮合性、加工性比较敏感）而全部采用光滑的数学曲线（如圆弧、椭圆、抛物线等），将转子密封边侧的密封方式由传统的点（线）－弧线密封转化为弧线－弧线密封带，减少了内泄漏，提高了容积效率。
中国公开一发明专利：双螺杆压缩机转子型线，申请号：2013105883196，该专利设计了一种传动平稳、能降低振动和噪音的双螺杆压缩机转子型线，但该专利主要适用于高压领域。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种容积效率高，泄漏低，压比适中，适用于无油中低压领域的转子型线。
为了实现上述目的，设计一种无油双螺杆压缩机转子型线，包括阳转子和阴转子，采用双边不对称型线，其特征在于所述阳转子为4齿，阴转子为6齿，由八段型线组成阴、阳转子端面型线，以相同的中心距A和不同的阴、阳转子来构成螺杆压缩机的阴阳转子的型线，
阴转子型线包括：
E2F2: 以节点O4为圆心齿高半径R作圆弧，取两点E2,F2,使得O4E2和O4F2与O1O2连线夹角等于α1=10°，获得线段E2F2；
D2E2: 延长O4E2至O3,以O3为圆心，（e+R）为半径从E2点开始作圆弧，沿此圆弧作一切线，切点为D2点，相交于阴转子节圆C2点，使得O2C2与此切线的夹角为20°，获得线段D2E2；
C2D2: 圆弧D2E2的切线与O2C2夹角为20°，D2为切点，C2交于节圆处；
B2C2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，圆心在节圆上，从C2点开始以r为半径作一过渡圆弧与齿顶圆弧相切于B2点，获得线段B2C2；
A2B2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，由B2C2线段确定B2点，A2点由后面线段H2A2来确定；
F2G2: 与阳转子F1点共轭的线段，由F1点确定，F1点与F2点重合，G2点是F1点随着阳转子节圆滚动形成的轨迹终点，O4G2与O2G2连线形成直角关系；
G2H2: 连接O2G2并延伸到阴转子节圆交于H2点，形成线段G2H2；
H2A2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，圆心在节圆上，从H2点开始以r为半径作一过渡圆弧与齿顶圆弧相切于A2点，获得线段H2A2. A2点一经确定，同时A2B2线段也由此确定；
阳转子型线包括：
E1F1: 由阴转子E2F2确定，与E2F2重合；
D1E1: 与阴转子上D2E2共轭形成的线段，由D2E2确定；
C1D1: 与阴转子C2D2共轭形成的线段，由C2D2确定；
B1C1: 与阴转子B2C2共轭形成的线段，由B2C2确定；
A1B1: 与阴转子B2A2线段共轭形成的线段，由B2A2确定；
F1G1: 阳转子不动，阴转子节圆滚动由G2点划出的一段轨迹，与G2点共轭的线段；
G1H1: 与阴转子G2H2线段共轭形成的线段，由G2H2确定；
H1A1: 与阴转子H2A2共轭形成的线段，由H2A2确定。
本发明同现有技术相比，其优点在于：
1. 采用较大的齿高半径R以获取较大的面积利用系数达到0.49，从而使容积效率提高。
2. 在压缩侧采用点摆线结构使得泄漏三角形面积减小轴向密封效果达到最佳，而在驱动侧采用圆弧面使接触线长度达到最小，减小横向的泄漏。
3. 同时4/6齿的配比阴阳转子齿根圆直径接近，刚度较好，在较高齿顶速度的条件下具有较高的效率，综合性能较好。
附图说明
图1是本发明转子型线示意图。
具体实施方式
结合附图对本技术方案做进一步的解释。
实施例一：参见图1
阴阳转子尺寸如下：
中心距A=O2O1；阳转子齿数: Z1=4；阴转子齿数：Z2=6；齿高半径: R=(0.26~0.27)A；阴转子齿顶高：r=（0.022~0.024）A；阴转子节圆直径：Dw2=A*2*Z2/(Z1+Z2)=1.2A；阳转子节圆直径：Dw1= A*2*Z1/(Z1+Z2)=0.8A；阴转子齿顶圆外径：D2o= Dw2+2r；阳转子齿顶圆外径：D1o= Dw1+2R；阴转子齿根圆外径：D2i=Dw2-2R；阳转子齿根圆外径：D1i=Dw1-2r；保护角：α1=10°；
e=(0.09~0.11)A。
实施例二：参见图1
阴转子型线包括：
E2F2: 以节点O4为圆心齿高半径R作圆弧，取两点E2,F2,使得O4E2和O4F2与O1O2连线夹角等于α1=10°，获得线段E2F2；
D2E2: 延长O4E2至O3,以O3为圆心，（e+R）为半径从E2点开始作圆弧，沿此圆弧作一切线，切点为D2点，相交于阴转子节圆C2点，使得O2C2与此切线的夹角为20°，获得线段D2E2；
C2D2: 圆弧D2E2的切线与O2C2夹角为20°，D2为切点，C2交于节圆处；
B2C2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，圆心在节圆上，从C2点开始以r为半径作一过渡圆弧与齿顶圆弧相切于B2点，获得线段B2C2；
A2B2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，由B2C2线段确定B2点，A2点由后面线段H2A2来确定；
F2G2: 与阳转子F1点共轭的线段，由F1点确定，F1点与F2点重合，G2点是F1点随着阳转子节圆滚动形成的轨迹终点，O4G2与O2G2连线形成直角关系；
G2H2: 连接O2G2并延伸到阴转子节圆交于H2点，形成线段G2H2；
H2A2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，圆心在节圆上，从H2点开始以r为半径作一过渡圆弧与齿顶圆弧相切于A2点，获得线段H2A2. A2点一经确定，同时A2B2线段也由此确定；
阳转子型线包括：
E1F1: 由阴转子E2F2确定，与E2F2重合；
D1E1: 与阴转子上D2E2共轭形成的线段，由D2E2确定；
C1D1: 与阴转子C2D2共轭形成的线段，由C2D2确定；
B1C1: 与阴转子B2C2共轭形成的线段，由B2C2确定；
A1B1: 与阴转子B2A2线段共轭形成的线段，由B2A2确定；
F1G1: 阳转子不动，阴转子节圆滚动由G2点划出的一段轨迹，与G2点共轭的线段；
G1H1: 与阴转子G2H2线段共轭形成的线段，由G2H2确定；
H1A1: 与阴转子H2A2共轭形成的线段，由H2A2确定。

Claims (1)

1.一种无油双螺杆压缩机转子型线，包括阳转子和阴转子，采用双边不对称型线，其特征在于所述阳转子为4齿，阴转子为6齿，由八段型线组成阴、阳转子端面型线，以相同的中心距A和不同的阴、阳转子来构成螺杆压缩机的阴阳转子的型线，
阴转子型线包括：
E2F2: 以节点O4为圆心齿高半径R作圆弧，取两点E2,F2,使得O4E2和O4F2与O1O2连线夹角等于α1=10°，获得线段E2F2；
D2E2: 延长O4E2至O3,以O3为圆心，（e+R）为半径从E2点开始作圆弧，沿此圆弧作一切线，切点为D2点，相交于阴转子节圆C2点，使得O2C2与此切线的夹角为20°，获得线段D2E2；
C2D2: 圆弧D2E2的切线与O2C2夹角为20°，D2为切点，C2交于节圆处；
B2C2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，圆心在节圆上，从C2点开始以r为半径作一过渡圆弧与齿顶圆弧相切于B2点，获得线段B2C2；
A2B2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，由B2C2线段确定B2点，A2点由后面线段H2A2来确定；
F2G2: 与阳转子F1点共轭的线段，由F1点确定，F1点与F2点重合，G2点是F1点随着阳转子节圆滚动形成的轨迹终点，O4G2与O2G2连线形成直角关系；
G2H2: 连接O2G2并延伸到阴转子节圆交于H2点，形成线段G2H2；
H2A2: 以O2为圆心，D2o为直径作一齿顶圆弧，圆心在节圆上，从H2点开始以r为半径作一过渡圆弧与齿顶圆弧相切于A2点，获得线段H2A2. A2点一经确定，同时A2B2线段也由此确定；
阳转子型线包括：
E1F1: 由阴转子E2F2确定，与E2F2重合；
D1E1: 与阴转子上D2E2共轭形成的线段，由D2E2确定；
C1D1: 与阴转子C2D2共轭形成的线段，由C2D2确定；
B1C1: 与阴转子B2C2共轭形成的线段，由B2C2确定；
A1B1: 与阴转子B2A2线段共轭形成的线段，由B2A2确定；
F1G1: 阳转子不动，阴转子节圆滚动由G2点划出的一段轨迹，与G2点共轭的线段；
G1H1: 与阴转子G2H2线段共轭形成的线段，由G2H2确定；
H1A1: 与阴转子H2A2共轭形成的线段，由H2A2确定。
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