一对协同运转的螺杆转子制造技术

一对协同运转的螺杆转子包括凸形转子和凹形转子。所述凸形转子具有螺旋状延伸的凸齿和中间凹槽，所述凹形转子具有被构造成与所述凸形转子的螺旋状延伸的所述凸齿和所述中间凹槽互相啮合的螺旋状延伸的凸齿和中间凹槽。所述凹形转子具有限定节距圆的节距半径。所述凹形转子的各凹槽具有包括至少三个凹形部分的第一侧面。第一部分包括所述凹槽的径向最内点，或者设置成与所述凹槽的所述径向最内点紧邻。第二部分被成形为中心位于所述节距圆外部并且具有半径的圆弧。第三部分被成形为中心位于所述节距圆外部并且具有半径的圆弧。所述第三部分的所述半径大于所述第二部分的所述半径，所述第二部分的所述半径大于所述节距圆和所述凹槽的所述径向最内点之间的径向距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于容积式机器(诸如，旋转螺杆压缩机)的螺杆转子的领域。
技术介绍
在本领域中已知用于旋转螺杆机器的螺杆转子。各转子具有螺旋延伸的凸齿和中间的凹槽，转子通过所述凸齿和所述凹槽互相啮合，一个转子是凸形转子，其中，在垂直于转子轴的剖面中的各凸齿具有均是大体凸形的前凸齿侧面和后凸齿侧面。另一个转子是凹形转子，其中，所述剖面中的各凸齿具有均是大体凹形的前凸齿侧面和后凸齿侧面。凸形转子和凹形转子的各凸齿具有在所述剖面中的不对称轮廓。在本专利技术的转子所用于的那类的旋转螺杆机器中，通过两个转子在密封地包围这对转子的工作空间中互相啮合从而使可压缩介质压缩或膨胀，所述工作空间具有两个交叉的圆柱体形状。决定这种机器的功能和效率是其转子的形状，更精确地，转子凸齿的侧面形状。一般，在旋转螺杆压缩机中，在工作时，转子中只有一个是主动的并且向另一个(从动转子)传递转矩。常常，将诸如油或水的液体注入机器的工作空间中，所述液体在凸齿的侧面上形成膜，用于润滑、冷却和密封的目的。这些凸齿通过互相啮合进行协同运转并且被成形为在转子之间传递转矩并且密封机器的工作空间中的工作腔室。因此，设计凸齿轮廓时的重要方面是在转子之间实现接触带，接触带在这方面是最佳的。接触带应该针对材料和液体膜所暴露于的接触压力而言具有足够大小。当设计转子轮廓时，必须考虑接触带或密封线的总长度以及其他常见方面，诸如气孔、接触力、装载容积、热膨胀、振动的产生以及与制造相关的要求。对于轮廓而言，也存在一些数学限制。对于一些压缩机，某些方面比其他方面更重要，而对于其他压缩机，可存在为其他方面赋予优先权的原因。最佳轮廓常常代表与这些方面相关的不同需要之间的权衡，该权衡取决于其中哪些在实际情况下是最重要的。由于旋转螺杆机器中的转子轮廓形状的决定重要性并且由于必须要考虑的各方面之间的复式加权，导致大量授权专利的重点是集中在轮廓，所有这些都是因为Lysholm在三十多年期间提出和获得的针对实际上可使用的这种第一旋转螺杆压缩机的专利。专利文献中存在以下方式：根据专利所涉及的问题并且由于这些轮廓的复杂形状，限定转子轮廓。因此通过某些重要参数，通过轮廓的某些特征的范围，通过隐含地或以另一种方式限定轮廓的表达式，将这些轮廓定义为一系列特性、其组合。此外，可根据各种标准(诸如，对称或不对称轮廓和诸如，所产生的点或所产生的线)将轮廓划分成不同种类。要理解，点产生是指转子中的任一个上的单个点在这两个转子中的另一个上产生较长部分，并且线产生是指一个转子上的该单个点只对应于这两个转子中的另一个上的一个单个点。点产生可能是不利的，因为转子中的一个上的产生点处的制造误差或磨损将沿着转子中的另一个上的整个产生部分裂开。线产生没有遭遇到这个问题，但另一方面可能增加拖拽损失和摩擦。US2423017公开了所谓“A轮廓”的一种不对称轮廓，该不对称轮廓是前侧面上产生的线和后高压侧面上产生的点。由于使用了在高压侧面上的反复额点产生，导致相比于早期轮廓，气孔大幅减小。此外，转矩传递特性是有利的。然而，一个问题是：由于该轮廓相对尖锐的拐角和闭合的形状，导致在制造工具中制造出该轮廓是困难的和/或成本高的。US4435139公开了所谓“D轮廓”的另一种不对称轮廓，该不对称轮廓更容易制造，但另一方面，在接触带提供不太有利的转矩传递特性和高表面压力。US5947713公开了所谓“G轮廓”的又一种轮廓，该轮廓的目的在于通过为这两个转子设置对应半径的弧形片段来解决高表面压力的问题。然而，该轮廓的特征还在于十分封闭并且因此制造可能是困难的和/或成本高的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于旋转螺杆机器的一对协同运转的转子，其中，在转子之间的接触带处的表面压力低，同时制造相对成本不高。通过提供具有独立权利要求中的特征的一对协同运转的转子，根据本专利技术实现了这个和其他目的。在从属权利要求中限定了优选实施方式。根据本专利技术，提供了一对协同运转的螺杆转子，该对协同运转的螺杆转子包括凸形转子和凹形转子。所述凸形转子具有螺旋状延伸的凸齿和中间凹槽，所述凹形转子具有被构造成与所述凸形转子的螺旋状延伸的所述凸齿和所述中间凹槽互相啮合的螺旋状延伸的凸齿和中间凹槽。所述凹形转子具有限定节距圆的节距半径。所述凹形转子的各凹槽具有包括至少三个凹形部分的第一侧面。第一部分包括所述凹槽的径向最内点。第二部分被成形为中心位于所述节距圆外部并且具有半径的圆弧。第三部分被成形为中心位于所述节距圆外部并且具有半径的圆弧。所述第三部分的所述半径大于所述第二部分的所述半径，所述第二部分的所述半径大于所述节距圆和所述凹槽的所述径向最内点之间的径向距离。换言之，在预定部分中，所述凹形转子的各凹槽具有可大体凹形的第一侧面，其中，所述预定部分垂直于所述凹形转子的旋转轴，所述第一侧壁具有至少三个凹形或大体凹形的部分。所述第一部分包括所述凹槽的径向最内点或者与所述凹槽的径向最内点紧邻设置。所述第二部分可被描述为具有曲率中心和曲率半径的圆形弧片段，其中，曲率中心在凹形转子的节距圆外部；所述第三部分可被描述为具有曲率中心和曲率半径的圆形弧片段，其中，曲率中心在凹形转子的节距圆外部。所述第三部分的曲率半径大于所述第二部分的曲率半径，所述第二部分的曲率半径大于所述节距圆和所述凹槽的所述径向最内点之间的径向距离。本专利技术是基于以下的了解：转子之间的凸-凹接触相对于表面压力和转矩传递特性是有利的，此外是基于以下的了解：可在通过给凹形转子的第一侧面设置至少三个凹形部分而制造成本相对不高的一对协同运转的螺杆转子中实现这种凸-凹接触，其中，所述第三部分的半径大于所述第二部分的半径，所述第二部分的半径大于所述节距圆和所述凹槽的所述径向最内点之间的径向距离。具有这种几何性质的所述至少三个凹形部分导致所述凹形转子轮廓更敞开的形状，这使得转子更容易制造，同时实现了凸形转子和凹形转子之间的所期望的凸-凹接触。要理解，所述凹形转子的各凹槽还包括与所述第一侧面相对的第二侧面。第二侧面不由本专利技术限定，可具有例如以上背景部分中讨论的A轮廓、D轮廓或G轮廓只能够使用的类型的已知几何形状。因此，根据轮廓选择，所述凹形转子的所述第二侧面可以是通过凸形转子产生的线或产生的点。要理解，上述的所述凹形转子的所述第一侧面是在凸形传动的情况下的凹形转子的前侧面。在凹形传动的情况下，所述第一侧面是后侧面。在第一实施方式中，所述第一部分被成形为中心位于所述节距圆上并且具有半径的圆弧。此外，所述第一部分的半径可对应于所述节距圆和所述凹槽的径向最内点之间的径向距离。此外，所述第一部分的中心可通过节距圆和贯穿所述凹形转子的中心和所述凹槽的径向最内点的直线来限定。在一实施方式中，所述凸形转子的各凸齿具有包括一个或至少一个大体凸形部分的第一凸齿侧面，所述一个或至少一个大体凸形部分至少部分通过所述凹形转子的所述至少三个凹形部分中的一个或更多个来产生的。所述一个或至少一个大体凸形部分可以是通过所述凹形转子来产生的线。在第二实施方式中，所示凸形转子的各凸齿具有包括凸形部分的第一凸齿侧面，所述凸形部分被成形为中心位于所述凸形转子的所述节距圆上或内部并且具有半径的圆弧。换言之，在预定部分中，所述凸形转子的各凸齿可具有可大体凸形的第一凸齿侧面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一对协同运转的螺杆转子，该对协同运转的螺杆转子包括：‑凸形转子，该凸形转子具有螺旋状延伸的凸齿和中间凹槽；以及‑凹形转子，该凹形转子具有被构造成与所述凸形转子的螺旋状延伸的所述凸齿和所述中间凹槽互相啮合的螺旋状延伸的凸齿和中间凹槽；其中，所述凹形转子具有限定节距圆(CFP)的节距半径(RFP)，并且其中，所述凹形转子的各凹槽具有包括至少三个凹形部分的第一侧面，并且其中第一部分包括所述凹槽的径向最内点，并且其中第二部分被成形为中心位于所述节距圆外部并且具有半径(R2)的圆弧，其中第三部分被成形为中心位于所述节距圆外部并且具有半径(R3)的圆弧，所述第三部分的所述半径(R3)大于所述第二部分的所述半径(R2)，所述第二部分的所述半径(R2)大于所述节距圆与所述凹槽的所述径向最内点之间的径向距离(R)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一对协同运转的螺杆转子，该对协同运转的螺杆转子包括：-凸形转子，该凸形转子具有螺旋状延伸的凸齿和中间凹槽；以及-凹形转子，该凹形转子具有被构造成与所述凸形转子的螺旋状延伸的所述凸齿和所述中间凹槽互相啮合的螺旋状延伸的凸齿和中间凹槽；其中，所述凹形转子具有限定节距圆(CFP)的节距半径(RFP)，并且其中，所述凹形转子的各凹槽具有包括至少三个凹形部分的第一侧面，并且其中第一部分包括所述凹槽的径向最内点，并且其中第二部分被成形为中心位于所述节距圆外部并且具有半径(R2)的圆弧，其中第三部分被成形为中心位于所述节距圆外部并且具有半径(R3)的圆弧，所述第三部分的所述半径(R3)大于所述第二部分的所述半径(R2)，所述第二部分的所述半径(R2)大于所述节距圆与所述凹槽的所述径向最内点之间的径向距离(R)。2.根据权利要求1所述的一对协同运转的螺杆转子，其中，所述第一部分被成形为中心位于所述节距圆上并且具有半径(R1)的圆弧。3.根据权利要求1所述的一对协同运转的螺杆转子，其中，所述凸形转子的各凸齿具有包括凸形部分的第一凸齿侧面，所述凸形部分被成形为中心位于所述凸形转子的所述节距圆上或内部并且具有半径的圆弧，并且其中，所述凹形转子的所述第一部分是通过所述凸形转子的所述凸形部分来产生的。4.根据前述权利要求中任一项所述的一对协同运转的螺杆转子，其中，所述第二部分被成形为中心位于从所述第一部分的端点沿着所述第一部分的法向方向径向延伸的直线上并且具有半径(R2)的圆弧。5.根据前述权利要求中任一项所述的一对协同运转的螺杆转子，其中，所述第三部分被成形为中心位于从所述第二部分的端点沿着所述第二部分的法向方向径向延伸的直线上并且具有半径(R3)的圆弧。6.根据权利要求2或从属于权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·图勒松，
申请(专利权)人：瑞典转子机械公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE