CN111350664B - 一种螺杆转子组及具有该螺杆转子组的氢循环泵 - Google Patents
一种螺杆转子组及具有该螺杆转子组的氢循环泵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111350664B CN111350664B CN202010098408.2A CN202010098408A CN111350664B CN 111350664 B CN111350664 B CN 111350664B CN 202010098408 A CN202010098408 A CN 202010098408A CN 111350664 B CN111350664 B CN 111350664B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor
- arc
- coordinate
- cycloid
- radius
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
- F04C18/084—Toothed wheels
-
- 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
- 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
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
-
- 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
- F04C2250/00—Geometry
- F04C2250/20—Geometry of the rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
本发明公开了一种螺杆转子组和氢循环泵,包括主动转子和从动转子,所述的主动转子与所述的从动转子相互啮合;从动转子型线由直线A1B1,过渡圆弧B1C1,点啮合摆线C1D1和齿根圆弧D1E1组成;主动转子型线由直线共轭包络线A2B2,圆弧共轭包络线B2C2,点啮合摆线C2D2和齿顶圆弧D2E2组成;所述的从动转子型线和主动转子型线均为中心对称。该螺杆转子组结构简单、加工方便。使用具有该转子的双螺杆氢循环泵具有较好的气密性和容积效率。
Description
技术领域
本发明属于机械工程设计领域,更确切地说涉及一种螺杆转子组及具有该螺杆转子组的氢循环泵。
背景技术
双螺杆氢循环泵是用于氢燃料电池的无油回转机械,继承了双螺杆机械结构简单紧凑、运行稳定、机械振动噪声小,易维护等优点。随着能源需求的日益增长和环境问题不断恶化,氢能源作为新能源已经被发展和普及,应用到飞机、火车以及汽车等工业领域。氢循环泵作为电动汽车的重要部件,在螺杆机械市场的份额不断扩大。
螺杆转子组是双螺杆氢循环泵中的核心部件。螺杆转子组包括一对相互啮合且旋向相反的转子组,所述的转子组包括主动转子和从动转子,所述的主动转子与电机相连,主动转子通过齿轮结构带动从动转子在气缸内转动,从而完成吸排气过程。转子型线是影响循环泵性能的主要因素。现有技术的螺杆转子组结构较复杂,加工较麻烦且成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种螺杆转子组,该螺杆转子组结构简单、加工方便。
本发明的技术解决方案是,提供一种具有以下结构的螺杆转子组,包括主动转子和从动转子,所述的主动转子与所述的从动转子相互啮合;从动转子型线由直线 A1B1,过渡圆弧B1C1,点啮合摆线C1D1和齿根圆弧D1E1组成;主动转子型线由直线共轭包络线A2B2,圆弧共轭包络线B2C2,点啮合摆线 C2D2和齿顶圆弧D2E2组成;所述的从动转子型线和主动转子型线均为中心对称。
采用以上结构后,本发明的螺杆转子组,与现有技术相比,具有以下优点:
由于本发明的氢循环泵的螺杆转子组的从动转子型线由直线A1B1,过渡圆弧B1C1,点啮合摆线C1D1和齿根圆弧D1E1组成;所述的主动转子型线由直线共轭包络线A2B2,圆弧共轭包络线B2C2,点啮合摆线C2D2和齿顶圆弧D2E2组成;从动转子和主动转子的型线组成曲线简单,且两转子均关于中心堆成,在运转时无偏心力矩产生,满足静平衡和动平衡条件,且型线完全共轭,满足啮合条件。该螺杆转子组加工简单,节省成本。使用具有该转子的双螺杆氢循环泵具有较好的气密性和容积效率。
作为改进,所述的主动转子与从动转子具有相同的外圆半径和内圆半径,外圆半径为r1e,内圆半径为r1i,中心距为Ac;传动比为i,从动转子坐标定义在坐标系O1X1Y1,主动转子定义在坐标系O2X2Y2;
所述的从动转子型线的直线A1B1,直角坐标参数方程为:
其中,x011表示直线的X坐标,y011表示直线的Y坐标,t011表示直线的范围。
作为改进,所述的从动转子型线的过渡圆弧B1C1,直角坐标参数方程为:
其中,x012表示圆弧的X坐标,y012表示圆弧的Y坐标,t012表示圆弧的旋转角度范围;过渡圆弧在B1点与直线相切;过渡圆弧的圆心在齿底圆弧与横坐标轴的交点,半径为齿底圆弧半径。
作为改进,所述的从动转子型线的摆线B1C1,直角坐标参数方程为:
其中,x013表示摆线的X坐标,y013表示摆线的Y坐标,t013表示摆线的啮合转角;摆线在D1点与齿底圆弧相切;摆线的基圆半径为齿根圆半径r1i,滚圆半径为齿顶圆半径r1e,摆径为中心距Ac;啮合转角根据余弦定理求得。
作为改进,所述的从动转子型线的齿根圆弧D1E1,直角坐标参数方程为:
其中,x014表示圆弧的X坐标,y014表示圆弧的Y坐标,t014表示圆弧的啮合角度范围;齿底圆弧的圆心坐落从动转子坐标系原点,半径为齿底圆弧半径 r1i;啮合转角为四分之一圆弧。
作为改进,所述的主动转子型线的直线共轭包络线A2B2,通过啮合条件求得直角坐标参数方程为:
作为改进,所述的主动转子型线的圆弧共轭包络线B2C2,通过啮合条件求得直角坐标参数方程为:
作为改进,所述的主动转子型线的摆线C2D2,所述摆线的直角坐标参数方程为:
其中,x023表示摆线的X坐标,y023表示摆线的Y坐标,t023表示摆线的啮合转角;摆线在C2点与第二段曲线B2C2相切;摆线的基圆半径为齿根圆半径 r1i,滚圆半径为齿顶圆半径”r1e,摆径为中心距Ac;啮合转角根据余弦定理求得。
作为改进,所述的主动转子型线的齿顶圆弧D2E2,所述圆弧的直角参数方程为:
其中,x024表示圆弧的X坐标,y024表示圆弧的Y坐标, t024表示圆弧的啮合角度范围;齿顶圆弧的圆心坐落从动转子坐标系原点,半径为齿顶圆弧半径r1e;啮合转角为四分之一圆弧。
本发明要解决的另一技术问题是,提供一种氢循环泵,该氢循环泵的螺杆转子组结构简单、加工方便、强度高、性能好且使用寿命较长。
本发明的技术解决方案是,提供一种具有以下结构的氢循环泵,包括上述任何一种所述的螺杆转子组。
采用以上结构后,本发明的氢循环泵,与现有技术相比,具有以下优点:
由于本发明的氢循环泵的螺杆转子组的从动转子型线由直线A1B1,过渡圆弧B1C1,点啮合摆线C1D1和齿根圆弧D1E1组成;所述的主动转子型线由直线共轭包络线A2B2,圆弧共轭包络线B2C2,点啮合摆线C2D2和齿顶圆弧D2E2组成;从动转子和主动转子的型线组成曲线简单,且两转子均关于中心堆成,在运转时无偏心力矩产生,满足静平衡和动平衡条件,且型线完全共轭,满足啮合条件。该螺杆转子组加工简单,节省成本。使用具有该转子的双螺杆氢循环泵具有较好的气密性和容积效率。
附图说明
图1为本发明的螺杆转子组的型线的结构示意图。
图2为本发明的螺杆转子组的型线的具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了更好得理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。
本发明公开了一种螺杆转子组,包括主动转子和从动转子,所述的主动转子与所述的从动转子相互啮合。
如图1所示,所述的从动转子型线由直线A1B1,过渡圆弧B1C1,点啮合摆线C1D1和齿根圆弧D1E1组成。所述的主动转子型线由直线共轭包络线 A2B2,圆弧共轭包络线B2C2,点啮合摆线C2D2和齿顶圆弧D2E2组成。所述的从动转子型线和主动转子型线均为中心对称。
述的主动转子与从动转子具有相同的外圆半径和内圆半径,外圆半径为r1e,内圆半径为r1i,中心距为Ac。传动比为i,从动转子坐标定义在坐标系 O1X1Y1,主动转子定义在坐标系O2X2Y2。本具体实施例中,取齿顶圆弧直径 r1e为40mm,齿根圆弧直径r1i为20mm,中心距Ac为60mm,型线各段的方程如下,参见图2。
从动转子组成曲线为:
直线A1B1,直角坐标参数方程为:
过渡圆弧B1C1,直角坐标参数方程为:
摆线C1D1,直角坐标参数方程为:
齿底圆弧D1E1,直角参数方程为:
主动转子组成曲线为:
第一段曲线A2B2直角参数方程为:
第二段曲线B2C2直角参数方程为
第三段曲线C2D2直角参数方程为:
第四段曲线D2E2直角参数方程为:
以上为主动转子与从动转子型线曲线组成介绍,曲线需要通过旋转一定角度连接成一条完整型线,在得到一半型线后,通过旋转得到另一半型线。
本发明还公开了一种氢循环泵,包括上述结构的螺杆转子组。
Claims (10)
1.一种螺杆转子组,包括主动转子和从动转子,所述的主动转子与所述的从动转子相互啮合;其特征在于:从动转子型线由直线A1B1,过渡圆弧B1C1,点啮合摆线C1D1和齿根圆弧D1E1组成;主动转子型线由直线共轭包络线A2B2,圆弧共轭包络线B2C2,点啮合摆线C2D2和齿顶圆弧D2E2组成;所述的从动转子型线和主动转子型线均为中心对称。
10.一种氢循环泵,其特征在于:包括如权利要求1至9任何一项所述的螺杆转子组。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010098408.2A CN111350664B (zh) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | 一种螺杆转子组及具有该螺杆转子组的氢循环泵 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010098408.2A CN111350664B (zh) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | 一种螺杆转子组及具有该螺杆转子组的氢循环泵 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111350664A CN111350664A (zh) | 2020-06-30 |
CN111350664B true CN111350664B (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=71192277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010098408.2A Active CN111350664B (zh) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | 一种螺杆转子组及具有该螺杆转子组的氢循环泵 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111350664B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111828327B (zh) * | 2020-07-15 | 2021-11-30 | 高秀峰 | 一种多齿转子压缩机转子型线及多齿转子和压缩机 |
CN111878397B (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-19 | 宁波鲍斯能源装备股份有限公司 | 一种变螺距螺杆的空压机和膨胀机 |
CN114607603B (zh) * | 2020-12-09 | 2023-07-11 | 东北大学 | 一种螺杆真空干泵转子的设计方法 |
CN115289017B (zh) * | 2022-08-30 | 2024-07-30 | 山东亿宁环保科技有限公司 | 一种同型多爪转子 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4224016A (en) * | 1978-09-27 | 1980-09-23 | Brown Arthur E | Rotary positive displacement machines |
DE3502839A1 (de) * | 1985-01-29 | 1986-07-31 | Bsa Maschinenfabrik Paul G. Langer Gmbh, 8581 Marktschorgast | Pumpe |
EP0578853A1 (de) * | 1992-07-15 | 1994-01-19 | Mario Antonio Morselli | Umlaufmaschine mit conjugierten Profilen in kontinuierlicher Berührung |
EP0594461A1 (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-27 | The BOC Group plc | Vacuum pumps |
JP2005351238A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Shinko Seiki Co Ltd | スクリューロータ |
CN202756246U (zh) * | 2012-08-14 | 2013-02-27 | 辽阳博仕流体设备有限公司 | 一种等齿顶宽的单头变螺距螺杆转子 |
CN103062057A (zh) * | 2013-01-06 | 2013-04-24 | 南通大学 | 一种螺杆式真空泵 |
CN105649981A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-06-08 | 西安交通大学 | 一种双齿压缩机转子型线 |
CN105756929A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-07-13 | 山东伯仲真空设备股份有限公司 | 特殊爪式转子型线 |
CN205638920U (zh) * | 2016-04-22 | 2016-10-12 | 山东伯仲真空设备股份有限公司 | 特殊爪式转子型线 |
CN207864168U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-14 | 中国石油大学(华东) | 一种低泄漏的全光滑的螺杆转子 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102979731B (zh) * | 2012-12-03 | 2015-04-29 | 西安交通大学 | 一种双螺杆真空泵转子型线及其设计方法 |
CN203223383U (zh) * | 2013-04-26 | 2013-10-02 | 巫修海 | 严格密封型干式螺杆真空泵螺杆转子型线 |
-
2020
- 2020-02-18 CN CN202010098408.2A patent/CN111350664B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4224016A (en) * | 1978-09-27 | 1980-09-23 | Brown Arthur E | Rotary positive displacement machines |
DE3502839A1 (de) * | 1985-01-29 | 1986-07-31 | Bsa Maschinenfabrik Paul G. Langer Gmbh, 8581 Marktschorgast | Pumpe |
EP0578853A1 (de) * | 1992-07-15 | 1994-01-19 | Mario Antonio Morselli | Umlaufmaschine mit conjugierten Profilen in kontinuierlicher Berührung |
EP0594461A1 (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-27 | The BOC Group plc | Vacuum pumps |
US5401151A (en) * | 1992-10-22 | 1995-03-28 | The Boc Group Plc | Vacuum pumps |
JP2005351238A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Shinko Seiki Co Ltd | スクリューロータ |
CN202756246U (zh) * | 2012-08-14 | 2013-02-27 | 辽阳博仕流体设备有限公司 | 一种等齿顶宽的单头变螺距螺杆转子 |
CN103062057A (zh) * | 2013-01-06 | 2013-04-24 | 南通大学 | 一种螺杆式真空泵 |
CN105649981A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-06-08 | 西安交通大学 | 一种双齿压缩机转子型线 |
CN105756929A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-07-13 | 山东伯仲真空设备股份有限公司 | 特殊爪式转子型线 |
CN205638920U (zh) * | 2016-04-22 | 2016-10-12 | 山东伯仲真空设备股份有限公司 | 特殊爪式转子型线 |
CN207864168U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-14 | 中国石油大学(华东) | 一种低泄漏的全光滑的螺杆转子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111350664A (zh) | 2020-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111350664B (zh) | 一种螺杆转子组及具有该螺杆转子组的氢循环泵 | |
CN105240277B (zh) | 一种双螺杆真空泵的全光滑的螺杆转子 | |
CN108679167B (zh) | 一种少齿差行星线齿轮减速器 | |
CN101975164B (zh) | 旋叶式压缩机 | |
CN107256282A (zh) | 一种基于形变量补偿的rv减速器摆线轮齿廓修形方法 | |
CN111350665B (zh) | 螺杆转子组及具有该螺杆转子组的氢循环泵 | |
CN207830505U (zh) | 一种rv减速器摆线轮 | |
CN206957921U (zh) | 一种基于偏心圆渐开线的全光滑螺杆转子 | |
CN103062057A (zh) | 一种螺杆式真空泵 | |
CN107023484A (zh) | 一种不对称的螺杆转子 | |
CN110821835B (zh) | 一种双螺杆真空泵的锥形螺杆转子 | |
CN101550935A (zh) | 双螺杆压缩机螺杆转子齿形 | |
CN106401958B (zh) | 一种螺杆真空泵转子型线 | |
CN206801869U (zh) | 一种不对称的螺杆转子 | |
KR101101610B1 (ko) | 다양한 치형곡선을 이용한 지로터 오일펌프의 로터 설계 방법 | |
CN109209861B (zh) | 一种用于齿轮泵高速困油卸荷的组合结构 | |
CN101793251A (zh) | 一种对称串联式三转子螺杆压缩机 | |
CN113944728A (zh) | 平行轴传动的不等压力角端面双圆弧齿轮机构 | |
CN1811185A (zh) | 双螺杆压缩机螺杆转子齿形 | |
CN210218092U (zh) | 一种双螺杆泵的大流量螺杆转子 | |
CN210218105U (zh) | 一种偏心渐开线罗茨转子 | |
KR102430059B1 (ko) | 사이클로이드 기어의 설계 방법 | |
CN112032050B (zh) | 一种螺杆泵转子型线及具有该螺杆泵转子型线的螺杆泵 | |
CN116857338A (zh) | 一种恒定啮合特性对构人字齿轮副 | |
CN201802618U (zh) | 一种机油泵用粉末冶金内外转子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |