專利名稱：渦旋膨脹機渦旋盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械零部件領(lǐng)域，尤其涉及一種渦旋膨脹機渦旋盤。
背景技術(shù)：
氣動控制裝置在近年來得到了較快的發(fā)展，與電氣設(shè)備相比，氣動控制裝置具有更強的抗干擾能力、抗輻射能力及牢固性，而且隨著無油氣動系統(tǒng)的發(fā)展，使其特別適用于防火防爆要求很高的場合。渦旋膨脹機的工作原理可以看成是一臺反向運行的渦旋壓縮機高壓氣體通過固定渦旋盤中心開設(shè)的進氣孔進入膨脹腔，隨著氣體的膨脹，運動渦旋盤旋轉(zhuǎn)完成氣動過程， 它既能利用高壓空氣的傳動力，又能利用高壓空氣的膨脹力，因此其能量轉(zhuǎn)化效率要比傳統(tǒng)的氣缸式或輪葉式等氣動機的轉(zhuǎn)化效率要高得多。到目前為止渦旋膨脹機還沒有商業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)，由渦旋壓縮機改造而成，且并未改動渦旋壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，僅對外部輔助設(shè)施進行改進如去除渦旋壓縮機主軸上的制冷風(fēng)扇來減少不必要的功率消耗，以及在渦旋壓縮機外部加一封閉機殼用以降低因外泄漏而造成的氣體能量損失。通過對其性能進行深入研究，發(fā)現(xiàn)渦旋膨脹機繼承了渦旋壓縮機高能量轉(zhuǎn)化效率的優(yōu)點，目前尚未有對渦旋壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行改造以提高渦旋膨脹機輸出功率和能量轉(zhuǎn)化效率的報道。由于在進行渦旋壓縮機的設(shè)計時，為了得到較大的壓縮比，會對型線的起始段進行修正，在漸開線的起始段用圓弧代替，從而增大了開始排氣角，而這一修正反而導(dǎo)致了渦旋式膨脹機吸氣容積的減小，而吸氣容積的大小直接決定著氣體輸入功率的大小，在相同的效率下，輸出功率與輸入功率成正比，因此為了提高渦旋膨脹機的輸出能力，增大吸氣容積是重要途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種渦旋膨脹機渦旋盤，它具有增大了渦旋盤中心腔吸氣容積，提高輸出功率的優(yōu)點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種渦旋膨脹機渦旋盤，渦旋盤中心起始端為圓弧，渦旋盤外壁為與渦旋盤中心起始端的圓弧外端點相切并且向外延伸的漸開線型，渦旋盤內(nèi)壁包括與渦旋盤外壁相平行的漸開線段和直線段，漸開線段起始端和渦旋盤中心起始端圓弧的內(nèi)端點通過直線段相連，且直線段分別與漸開線段起始端以及渦旋盤中心起始端圓弧的內(nèi)端點相切。圓弧方程(x-4.7732)2+(y-2. 018)2 = 1. 5359 圓弧的半徑為1. 2393mm，弧長為 2. 1694。渦旋盤內(nèi)壁漸開線型的方程為
權(quán)利要求
1.一種渦旋膨脹機渦旋盤，其特征是，所述渦旋盤中心起始端為圓弧，渦旋盤外壁為與渦旋盤中心起始端的圓弧外端點相切并且向外延伸的漸開線型，渦旋盤內(nèi)壁包括與渦旋盤外壁相平行的漸開線段和直線段，所述漸開線段起始端和渦旋盤中心起始端圓弧的內(nèi)端點通過直線段相連，且直線段分別與漸開線段起始端以及渦旋盤中心起始端圓弧的內(nèi)端點相切。
2.如權(quán)利要求1所述渦旋膨脹機渦旋盤，其特征是，所述圓弧方程 (x-4. 7732) 2+(y-2. 018)2 = 1. 5359，圓弧的半徑為:1. 2393mm，弧長為2. 1694。
3.如權(quán)利要求1所述渦旋膨脹機渦旋盤，其特征是，所述渦旋盤內(nèi)壁漸開線型的方程為χ = r[cos φ + {φ - α) ηφ\ = 2.8* [cos ￠7 + ((3-0.6) sin φ\ y = τ[ ηφ-{φ-α) cos φ\ = 2.8* [sin φ-{φ-0.6) cos φ\ 其中2.075彡φ彡6.8486，基圓半徑:r = 2. 8，漸開線發(fā)生角α = 0. 6。
4.如權(quán)利要求1所述渦旋膨脹機渦旋盤，其特征是，所述渦旋盤內(nèi)壁直線段的方程為y =-1. 8125x+8. 5487其中4. 2132 ^ χ ^ 5. 9945,0. 7787 ^ y ^ 1. 8074。
5.如權(quán)利要求1所述渦旋膨脹機渦旋盤，其特征是，所述渦旋盤外壁漸開線型的方程為ix = r[cos φ+ {φ+ a) sin φ] = 2.8* [cos φ+ (φ+ 0.6) sin φ] =+ cos φ] = 2.8* [sin φ-(φ+ 0.6) cos φ] 其中1.4彡φ彡6.8486，基圓半徑r = 2. 8，漸幵線發(fā)生角α = 0. 6。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦旋膨脹機渦旋盤，渦旋盤中心起始端為圓弧，渦旋盤外壁為與渦旋盤中心起始端的圓弧外端點相切并且向外延伸的漸開線型，渦旋盤內(nèi)壁包括與渦旋盤外壁相平行的漸開線段和直線段，漸開線段起始端和渦旋盤中心起始端圓弧的內(nèi)端點通過直線段相連，且直線段分別與漸開線段起始端以及渦旋盤中心起始端圓弧的內(nèi)端點相切，增大了渦旋盤中心腔的體積，即增大了渦旋膨脹機的吸氣容積，從而提高了渦旋膨脹機的輸出功率。
文檔編號F01C1/02GK102493848SQ20111043940
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者張承慧, 李珂, 王吉岱, 荊業(yè)飛, 褚曉廣 申請人:山東大學(xué)