專利名稱：一種無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙螺桿壓縮機(jī)，尤其涉及一種適用于無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的新型線。
背景技術(shù)：
螺桿壓縮機(jī)端面型線的好壞，將直接影響到螺桿壓縮機(jī)的性能，如密封性、效率等。目前市場(chǎng)上流行的型線有GHH型線、日立型線、SRM型線等，它們都有各自的特點(diǎn)。雙螺桿壓縮機(jī)自上世紀(jì)四十年代面世以來(lái)，發(fā)展很快，已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。螺桿轉(zhuǎn)子型線的更新和發(fā)展，是推動(dòng)雙螺桿壓縮機(jī)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。在各?guó)的專利文獻(xiàn)中，螺桿轉(zhuǎn)子型線層出不窮，目的都是為了提高效率，改善性能。螺桿轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計(jì)，通常應(yīng)當(dāng)考慮如下這些因素
1、齒面接觸線長(zhǎng)度盡可能短，以減少橫向漏掉損失；
2、漏氣三角形面積盡可能小，以減少縱向泄漏損失；
3、面積利用系數(shù)盡可能大，以提高排氣量；
4、陰轉(zhuǎn)子上的負(fù)力矩盡可能小，以改善動(dòng)力性能，提高絕熱效率。在國(guó)內(nèi)外的專利文獻(xiàn)中，為了提高效率，改善性能，進(jìn)行了各種研究，例如 中國(guó)專利文獻(xiàn) 200410204539. 3,200710171655. 5,200810204539. 3 中，對(duì)于陰轉(zhuǎn)子上
Wb2C2曲線均采用圓弧銷齒曲線(中心在節(jié)點(diǎn)P的圓弧)，其缺點(diǎn)是陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的嚙合與脫開(kāi)不平穩(wěn)，有氣流壓力的瞬間變化，從而產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。為了提高轉(zhuǎn)子與腔體內(nèi)壁的密封性，中國(guó)專利文獻(xiàn)200710171655. 5提出了在陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒頂設(shè)置一個(gè)橢圓曲線，其缺點(diǎn)是在端面型線上，轉(zhuǎn)子與腔體內(nèi)壁接觸的仍然是一個(gè)點(diǎn)，而不是一條線，密封效果并不是最佳。中國(guó)專利文獻(xiàn)200410204539. 3雖然提出了在陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒頂上加上一段圓弧，但沒(méi)有具體的實(shí)施方案，因而難以實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在吸取國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的螺桿壓縮機(jī)型線優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研制出一種適用于無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子，它是一種新型的螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線，解決了上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線，采用雙邊不對(duì)稱型線，分別由八段型線組成陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面型線，以相同的中心距A和不同尺寸的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子來(lái)構(gòu)成螺桿壓縮機(jī)的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的型線系列；
所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子的型線組成如下
^b1段由陰轉(zhuǎn)子上圓弧a2b2的圓弧包絡(luò)線形成；
blCl段由陰轉(zhuǎn)子上銷齒圓弧b2c2的圓弧包絡(luò)線形成；
C1Cl1段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，以O(shè)3點(diǎn)為中心，R4為半徑畫出銷齒圓弧C1Cl1, O3點(diǎn)是以節(jié)點(diǎn)P為中心，R3為半徑的圓弧與節(jié)圓i的交點(diǎn)，其中R3= (0. 05 0. 2) Rli ； Cliei段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，銷齒圓弧C1Cl1，與齒頂圓弧之間的過(guò)渡圓??； Af1段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，為陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧，其弧長(zhǎng)1=廣5mm ； flgl段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，圓弧夾角為α，半徑為R6的圓弧，α =30° 50°，R6=3 IOmm ； ^h1段由陰轉(zhuǎn)子上圓弧的圓弧包絡(luò)線形成； ^j1段由陰轉(zhuǎn)子上的齒頂圓弧hi的圓弧包絡(luò)線形成； 所述陰轉(zhuǎn)子的型線組成如下
a2b2段在陰轉(zhuǎn)子上，半徑為R8的圓弧，其中R8=5 15mm ；
b2c2段在陰轉(zhuǎn)子上，圓心在節(jié)圓上節(jié)點(diǎn)Q，以半徑R7做出的銷齒圓?。?br> c2d2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧C1Cl1的圓弧包絡(luò)線形成；
d2e2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧diei的圓弧包絡(luò)線形成；
e2f2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上齒頂圓弧^f1的圓弧包絡(luò)線形成；
f2g2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧的圓弧包絡(luò)線形成；
g2h2段在陰轉(zhuǎn)子上，半徑為R9的圓弧，其中R9=O. 5飛mm
h2j2段在陰轉(zhuǎn)子上，為陰轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧，其弧長(zhǎng)l=2 10mm。所述陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的 a2、b2、C2> d2、e2、f2> g2、h2、、j2、a” b” c” d” e” f” g^h^ 丄點(diǎn)均為公切點(diǎn)。本發(fā)明的一種無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子采用雙邊不對(duì)稱型線，使轉(zhuǎn)子除了具有接觸線短、泄露三角形小、過(guò)流面積大、轉(zhuǎn)子型線呈流線型等優(yōu)點(diǎn)外，更重要的是，本發(fā)明還具有以下特點(diǎn)
1、本發(fā)明的陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面型線上，主動(dòng)側(cè)的銷齒圓弧C1Cl1的中心O3為陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓i與中心在P點(diǎn)、半徑為R3的圓弧交點(diǎn)。2、本發(fā)明的陰轉(zhuǎn)子端面型線上的圓弧b2c2為銷齒圓弧或直線，銷齒圓弧b2c2的圓心Q在節(jié)圓j上，而且其與銷齒圓弧C2d2和圓弧a2b2的連接均為相切，因而尤為光滑。3、本發(fā)明的陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面型線上，被動(dòng)側(cè)的圓弧flgl的夾角α大于30°。陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面型線的中心距為Α，陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Z1,陰轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Z2，選擇Ζ”Ζ2所依據(jù)的原則是對(duì)用于低壓大流量工況的壓縮機(jī)，Z1A2可取3/5、4/6等雙齒差型線；對(duì)用于中高壓小流量工況的壓縮機(jī)，Z1A2可取4/5、5/6、6/7、7/8等單齒差型線。然后，可確定陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓i的半徑Rli和陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓j的半徑R2j，所依據(jù)的原則是=A=R1^RvRliA2j=Z1ZZ2t5應(yīng)用本發(fā)明的無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線的螺桿壓縮機(jī)、螺桿真空泵，可廣泛用于空氣壓縮、制冷、空調(diào)、工藝氣體壓縮、氣力輸送、真空應(yīng)用等領(lǐng)域，在中低壓、真空工況下占有絕大部分市場(chǎng)份額。


圖1是本發(fā)明的一種無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線的構(gòu)建作詳細(xì)說(shuō)明。
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參看圖1，本發(fā)明提供一種無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線，圖中中心線以下部分型線為主動(dòng)側(cè)型線，中心線以上部分型線為被動(dòng)側(cè)型線。本發(fā)明采用雙邊不對(duì)稱型線，分別由八段型線組成陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面型線。以相同的中心距A和不同尺寸的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子來(lái)構(gòu)成螺桿壓縮機(jī)的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的型線系列。其中，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的型線組成如下
^b1段由陰轉(zhuǎn)子上圓弧a2b2的圓弧包絡(luò)線形成。blCl段由陰轉(zhuǎn)子上銷齒圓弧b2c2的圓弧包絡(luò)線形成。C1Cl1段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，以O(shè)3點(diǎn)為中心，R4為半徑畫出銷齒圓弧C1Cl1，O3點(diǎn)是以節(jié)點(diǎn)P 為中心，R3為半徑的圓弧與節(jié)圓i的交點(diǎn)，其中R3= (0. 05 0. 2) Rli0diei段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，銷齒圓弧C1Cl1，與齒頂圓弧之間的過(guò)渡圓弧。eif\段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，為陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧，其弧長(zhǎng)1=廣5mm。flgl段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，圓弧夾角為α，半徑為R6的圓弧，α =30° 50°，R6=3 10mm。S^1段由陰轉(zhuǎn)子上圓弧的圓弧包絡(luò)線形成。Ii1J1段由陰轉(zhuǎn)子上的齒頂圓弧Ii1J1的圓弧包絡(luò)線形成。陰轉(zhuǎn)子的型線組成如下
a2b2段在陰轉(zhuǎn)子上，半徑為R8的圓弧，其中R8=5 15mm。b2c2段在陰轉(zhuǎn)子上，圓心在節(jié)圓上節(jié)點(diǎn)Q，以半徑R7做出的銷齒圓弧。C2d2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧C1Cl1的圓弧包絡(luò)線形成。d2e2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧diei的圓弧包絡(luò)線形成。e2f2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上齒頂圓弧^f1的圓弧包絡(luò)線形成。f2g2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧f2&的圓弧包絡(luò)線形成。g2h2段在陰轉(zhuǎn)子上，半徑為R9的圓弧，其中R9=O. 5 5mm。h2j2段在陰轉(zhuǎn)子上，為陰轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧，其弧長(zhǎng)l=2 10mm。另外，陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的 a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2、、j2、a” b” c” d” e” f” J1 點(diǎn)均為公切點(diǎn)。本發(fā)明的無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線在實(shí)際應(yīng)用中的具體構(gòu)建過(guò)程如下 根據(jù)圖1，陰轉(zhuǎn)子的線段由a2b2、b2c2、c2d2、d2e2、e2f2、f2g2, g2h2、h2j2八段組成，陽(yáng)轉(zhuǎn)子
的型線由 B1I^ blCl、C1Cl1, diei、eif\、flgl、gih^hiJi 八段組成。首先，確定ai、丄、a2、J2點(diǎn)的位置，確定方法是根據(jù)Z ^1O1]^m/I1, Z a202j2=360/Z2，且將陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧的中點(diǎn)布置O1O2連接線上，即可確定 、丄、a2、J2 點(diǎn)的位置。然后，具體構(gòu)建各段曲線
(1)在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上構(gòu)建發(fā)生曲線C1Cl1, diei，eifi; flgl。C1Cl1段先以陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓的交點(diǎn)P為圓心，以R3為半徑繪出一圓弧，交于陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓i上一點(diǎn)03，然后以O(shè)3為中心，以R4為半徑，繪出C1Cl1段銷齒圓弧。eif\段以O(shè)1為圓心，以R1為半徑繪出一段齒頂圓弧，并使齒頂圓弧Af1段以線段 O1O2對(duì)稱，其弧長(zhǎng)1=廣5mm。diei段做出C1Cl1段和eif\段圓弧的公切圓，即可得出diei圓弧。flgl段在Af1線段上，取一點(diǎn)06，作為圓心，以R6為半徑，做出夾角α的圓弧段
(2)將陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上做純滾動(dòng)，陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓的自轉(zhuǎn)角速度與共轉(zhuǎn)角速度之比為Z2/Zl，固結(jié)在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上的圓弧C1Cl1，diei，eif\，flgl的軌跡，可形成陰轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線 C2d2, d2e2, e2f2, f2g2。(3)在陰轉(zhuǎn)子上構(gòu)建發(fā)生曲線a2b2，b2c2, g2h2，h2j2。b2c2段在陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上取一點(diǎn)Q，作為圓心，以R7為半徑，繪出b2c2段圓弧。a2b2段做出b2c2段圓弧和陰轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧的半徑為R8的公切圓，即可得出a2b2 段圓弧，其中R8=5 15mm。g2h2段做出f2g2段圓弧包絡(luò)線和陰轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧的半徑為R9的公切圓，即可得出a2b2段圓弧，其中R9=O. 5 5mm。h2j2段取陰轉(zhuǎn)子上h2和j2之間的齒頂圓弧，作為h2j2段圓弧。(4)將陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓在陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓上做純滾動(dòng)，陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓的自轉(zhuǎn)角速度與共轉(zhuǎn)角速度之比為Zl/Z2，固結(jié)在陰轉(zhuǎn)子上的圓弧a2b2，b2c2，&h2，h2j2的軌跡，可形成陽(yáng)轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線 a^!, ID1C1, gjhi,、丄。(5)將陽(yáng)轉(zhuǎn)子的 !^、!^(^、(^(!”(！盧”一力JlgPg1Ii1 J1J1曲線組合，以齒數(shù)Z1，沿圓心O1,圓周均布，即可得到陽(yáng)轉(zhuǎn)子的端面型線。將陰轉(zhuǎn)子的a2b2、b2c2、c2d2、d2e2、e2f2、f2g2, g2h2、h2j2曲線組合，以齒數(shù)z2，沿圓心02，圓周均布，即可得到陰轉(zhuǎn)子的端面型線。至此，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面就被完全構(gòu)建出來(lái)了。綜上所述，本發(fā)明的一種無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子采用雙邊不對(duì)稱型線，使轉(zhuǎn)子具有接觸線短、泄露三角形小、過(guò)流面積大、轉(zhuǎn)子型線呈流線型等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用本發(fā)明的無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線的螺桿壓縮機(jī)、螺桿真空泵，可廣泛用于空氣壓縮、制冷、空調(diào)、工藝氣體壓縮、氣力輸送、真空應(yīng)用等領(lǐng)域，在中低壓、真空工況下占有絕大部分市場(chǎng)份額。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí)施例的變化、 變型等都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線，其特征在于，采用雙邊不對(duì)稱型線，分別由八段型線組成陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面型線，以相同的中心距A和不同尺寸的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子來(lái)構(gòu)成螺桿壓縮機(jī)的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的型線系列；所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子的型線組成如下^b1段由陰轉(zhuǎn)子上圓弧a2b2的圓弧包絡(luò)線形成；blCl段由陰轉(zhuǎn)子上銷齒圓弧b2c2的圓弧包絡(luò)線形成；C1Cl1段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，以O(shè)3點(diǎn)為中心，R4為半徑畫出銷齒圓弧C1Cl1, O3點(diǎn)是以節(jié)點(diǎn)P為中心，R3為半徑的圓弧與節(jié)圓i的交點(diǎn)，其中R3= (0. 05 0. 2) Rli ； Cliei段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，銷齒圓弧C1Cl1，與齒頂圓弧之間的過(guò)渡圓??； Af1段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，為陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧，其弧長(zhǎng)1=廣5mm ； flgl段在陽(yáng)轉(zhuǎn)子上，圓弧夾角為α，半徑為R6的圓弧，α =30° 50°，R6=3 IOmm ； ^h1段由陰轉(zhuǎn)子上圓弧的圓弧包絡(luò)線形成； ^j1段由陰轉(zhuǎn)子上的齒頂圓弧hi的圓弧包絡(luò)線形成； 所述陰轉(zhuǎn)子的型線組成如下a2b2段在陰轉(zhuǎn)子上，半徑為R8的圓弧，其中R8=5 15mm ；b2c2段在陰轉(zhuǎn)子上，圓心在節(jié)圓上節(jié)點(diǎn)Q，以半徑R7做出的銷齒圓??；c2d2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧C1Cl1的圓弧包絡(luò)線形成；d2e2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧diei的圓弧包絡(luò)線形成；e2f2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上齒頂圓弧^f1的圓弧包絡(luò)線形成；f2g2段由陽(yáng)轉(zhuǎn)子上圓弧的圓弧包絡(luò)線形成；g2h2段在陰轉(zhuǎn)子上，半徑為R9的圓弧，其中R9=O. 5飛mmh2j2段在陰轉(zhuǎn)子上，為陰轉(zhuǎn)子的齒頂圓弧，其弧長(zhǎng)l=2 10mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線，其特征在于，所述陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的 a2、b2、C2 > d2、e2、f2、g2、h2、、j2、a” b” c” d” e” f” g^h^ 丄點(diǎn)均為公切點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線，采用雙邊不對(duì)稱型線，分別由八段型線組成陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面型線，以相同的中心距A和不同尺寸的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子來(lái)構(gòu)成螺桿壓縮機(jī)的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的型線系列。采用本發(fā)明的雙邊不對(duì)稱轉(zhuǎn)子型線，使轉(zhuǎn)子具有接觸線短、泄露三角形小、過(guò)流面積大、轉(zhuǎn)子型線呈流線型等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用本發(fā)明的無(wú)油干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線的螺桿壓縮機(jī)、螺桿真空泵，可廣泛用于空氣壓縮、制冷、空調(diào)、工藝氣體壓縮、氣力輸送、真空應(yīng)用等領(lǐng)域，在中低壓、真空工況下占有絕大部分市場(chǎng)份額。
文檔編號(hào)F04C18/16GK102352846SQ201110327600
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者張馳 申請(qǐng)人:上海戈里流體機(jī)械有限公司