螺杆压缩机转子制造技术

本发明专利技术公开了一种螺杆压缩机的转子，所述转子包括阴转子和阳转子；阴转子、阳转子型线由四至六段齿形曲线光滑连接而成，所述曲线包括椭圆弧、圆弧、肾形线及其包络线。本发明专利技术的型线无尖点，阻力损失小，转子副泄漏少，效率高，适用于不同工况场合，且转子加工性能好，可有效减少加工时间，并降低刀具磨损。

Screw compressor rotor

The invention discloses a screw compressor rotor, the rotor comprises a rotor and rotor of Yin Yang Yin and Yang; the rotor rotor line from four to six section of tooth curve smooth connection, the curve including elliptical arc, arc, kidney shaped line and its envelope. The line of the invention has no sharp point, little resistance loss, less leakage of the rotor pair, high efficiency, is suitable for different working conditions, and has good processing performance of the rotor, and can effectively reduce the processing time and reduce the tool wear.

【技术实现步骤摘要】
螺杆压缩机转子
本专利技术涉及螺杆压缩机领域，尤其涉及螺杆压缩机的转子。
技术介绍
螺杆压缩机包含至少两个相互共轭的螺旋转子于机壳内，在绕各自相应的轴线转动过程中实现啮合。转子的型线特指在垂直于转子回转轴的截面上形成的转子齿具有特定形状特征的平面曲线组合。一般地，转子齿呈凹状，型线的全部或者绝大部分位于转子节圆内的转子称为阴转子；转子齿呈凸状，型线的全部或者绝大部分位于转子节圆外的转子称为阳转子。在20世纪下半叶，不对称型线已取代对称型线，显著提高螺杆压缩机的容积效率。转子型线的改进，既可以提高压缩机的效率，改善压缩机的可靠性，又可改善转子的加工性能，是各螺杆转子制造商的研究热点和重点。螺杆转子型线一般由点、直线、摆线、圆弧、椭圆、渐开线、抛物线、双曲线等基本组成曲线和与之共轭的包络线组成。组成曲线可在一个转子上拼接，而后在另一个转子上形成共轭的包络线；也可以在阴、阳转子中分开拼接。受计算能力限制，早期设计经常使用点一摆线组合作为型线主要构成段。这种一阶曲线虽然计算简单，应用广泛，但是尖点作为整个摆线的产形点，实际运转过程中也须和对应的一阶点摆线相配合，极易磨损，造成泄漏增加，压缩机效率下降。虽然目前仍有专利采用点一摆线组合，但绝大多数的转子采用光滑拼接的方式，通过保证型线一阶连续，来避免形成槽面上的尖点，以实现转子的高效加工和压缩机的稳定运行。尖点的存在，同时会降低加工刀具的工艺性和经济性，是现代设计中尽量避免的。现有转子型线相关专利技术的目的大多是提高转子副的效率，通常的手段是增加齿间流通面积，减少接触线长度，减小泄漏三角形面积等。随着高精度转子加工设备的普及，特别是磨削作为转子精加工工艺的广泛采用，对转子型线的设计提出了新的要求。为同时达到提高转子副运行性能和加工性能的目的，因相关研究较少，尚有大量进一步的设计工作需要开展。
技术实现思路
本专利技术人经过不断试验发现，肾形线(亦称肾脏线(Nephroid)，是广义摆线的一种，但区别于传统意义的一阶点摆线，是一种高阶(三阶)曲线)及其包络线没有一阶摆线副的尖点，从而可以避免点一曲线/曲面啮合；通过合理选取和设计，将其光滑融入整个型线，实现曲面对曲面啮合，从而达到同时提高转子副运行性能和加工性能的目的。本专利技术基于此理念，积极开发并努力研究，首次引入肾形线作为基本曲线构成部分型线，最终形成了本专利技术的型线。本专利技术所要解决的技术问题是提供一种螺杆压缩机的转子型线，该转子型线在阴、阳转子相互啮合过程中，运转平稳，泄漏少，效率高，并提高转子的加工性能，延长刀具寿命。本专利技术提供了一种螺杆压缩机的转子，所述转子包括阴转子和阳转子，所述阴转子和阳转子各以其轴转动时，两转子的齿形相互啮合，其特征在于：所述阴转子和阳转子的型线由四段、五段或六段曲线光滑连接而成，所述曲线包括椭圆弧、圆弧、肾形线及其包络线，所述各段组成曲线互不干涉，且一阶连续。在所述阴转子和阳转子的型线由六段曲线光滑连接而成的实施方案中，所述阴转子、阳转子各齿的六段齿曲线组成如下：所述阴转子的第一段齿形曲线A2B2，为一段半径为r1的圆弧，圆心O3位于阴转子节圆内，与阴转子齿顶圆切于A2点；所述阳转子的第一段齿形曲线A1B1，为阴转子节圆沿阳转子节圆作纯滚动时，由阴转子的第一段齿形曲线A2B2运动所形成轨迹的包络线，与阳转子齿底圆切于A1点；阳转子的第二段齿形曲线B1C1，为一段肾形线，该肾形线与阳转子第一段齿形曲线A1B1于B1点处光滑连接；阴转子的第二段齿形曲线B2C2，为阳转子节圆沿阴转子节圆作纯滚动时，由阳转子的第二段齿形曲线B1C1运动所形成轨迹的包络线，与阴转子第一段齿形曲线A2B2于B2点处光滑连接；阴转子的第三段齿形曲线C2D2，为一段半径为r2的圆弧，圆心O5位于阴转子节圆与阳转子节圆的公切点上，与阴转子的第二段齿形曲线B2C2于C2点处光滑连接，且与阴转子齿底圆切于D2点；阳转子的第三段齿形曲线C1D1，为阴转子节圆沿阳转子节圆作纯滚动时，由阴转子的第三段齿形曲线C2D2运动所形成轨迹的包络线，与阳转子的第二段齿形曲线B1C1于C1点处光滑连接，且与阳转子齿顶圆切于D1点；阳转子的第四段齿形曲线D1E1，为一段半径为r3的圆弧，圆心O6位于直线D1O5上，且位于阳转子节圆外，与阳转子的第三段齿形曲线C1D1于D1点处光滑连接，且与阳转子齿顶圆相切于D1点；阴转子的第四段齿形曲线D2E2，为阳转子节圆沿阴转子节圆作纯滚动时，由阳转子的第四段齿形曲线D1E1运动所形成轨迹的包络线，与阴转子的第三段齿形曲线C2D2于D2点处光滑连接，且与阴转子齿底圆切于D2点；阴转子的第五段齿形曲线E2F2，为一段椭圆弧，该椭圆弧长短轴分别为p、q，中心O7位于阴转子节圆内，且位于直线O2F2上，F2O7为椭圆弧E2F2的轴线之一，与阴转子的第四段齿形曲线D2E2于E2点处光滑连接，且与阴转子齿顶圆切于F2点；阳转子的第五段齿形曲线E1F1，为阴转子节圆沿阳转子节圆作纯滚动时，由阴转子的第五段齿形曲线E2F2运动所形成轨迹的包络线，与阳转子的第四段齿形曲线D1E1于E1点处光滑连接，且与阳转子齿底圆切于F1点；阴转子的第六段齿形曲线F2G2，为一段半径为rt2的圆弧，圆心为O2，与阴转子的第五段齿形曲线E2F2于F2点处光滑连接，且与阴转子齿顶圆切于F2、G2点；阳转子的第六段齿形曲线F1G1，为阴转子节圆沿阳转子节圆作纯滚动时，由阴转子的第六段齿形曲线F2G2运动所形成轨迹的包络线，与阳转子的第五段齿形曲线E1F1于F1点处光滑连接，且与阳转子齿底圆切于F1、G1点。在一个具体的实施方案中，去除阴转子第三段齿形曲线圆弧C2D2，使得点C2和点D2重合，第二段齿形曲线B2C2与第四段齿形曲线D2E2在点C2(点D2)处光滑相接；同时，去除阳转子第三段齿形曲线圆弧C1D1，使得点C1和点D1重合，第二段齿形曲线B1C1与第四段齿形曲线D1E1在点C1(点D1)处光滑相接；此时，阴转子和阳转子各齿的转子齿形由五段齿形曲线组成。在一个具体的实施方案中，在去除阴转子第三段齿形曲线圆弧C2D2和阳转子第三段齿形曲线圆弧C1D1的基础上，去除阴转子第六段齿形曲线圆弧F2G2，使得点F2和点G2重合，第五段齿形曲线E2F2与第一段齿形曲线A2B2在点F2(点G2、点A2)处光滑相接；同时，去除阳转子第六段齿形曲线圆弧F1G1，使得点F1和点G1重合，第五段齿形曲线E1F1与第一段齿形曲线A1B1在点F1(点G1、点A1)处光滑相接；此时，阴转子和阳转子各齿的转子齿形由四段齿形曲线组成。在一个具体的实施方案中，在保留阴转子第三段齿形曲线圆弧C2D2和阳转子第三段齿形曲线圆弧C1D1的基础上，去除阴转子第六段齿形曲线圆弧F2G2，使得点F2和点G2重合，第五段齿形曲线E2F2与第一段齿形曲线A2B2在点F2(点G2、点A2)处光滑相接；同时，去除阳转子第六段齿形曲线圆弧F1G1，使得点F1和点G1重合，第五段齿形曲线E1F1与第一段齿形曲线A1B1在点F1(点G1、点A1)处光滑相接；此时，阴转子和阳转子各齿的转子齿形由五段齿形曲线组成。在一个具体的实施方案中，所述阴转子齿数为Z2，阴转子齿数为Z1，满足Z2-Z1＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺杆压缩机的转子，所述转子包括阴转子和阳转子，其特征在于：所述阴转子和阳转子的型线由四段、五段或六段曲线光滑连接而成，所述曲线包括椭圆弧、圆弧、肾形线及其包络线，所述各段组成曲线互不干涉，且一阶连续。

【技术特征摘要】
1.一种螺杆压缩机的转子，所述转子包括阴转子和阳转子，其特征在于：所述阴转子和阳转子的型线由四段、五段或六段曲线光滑连接而成，所述曲线包括椭圆弧、圆弧、肾形线及其包络线，所述各段组成曲线互不干涉，且一阶连续。2.根据权利要求1所述的螺杆压缩机的转子，其特征在于：所述阴、阳转子的型线由六段曲线光滑连接而成，所述六段齿曲线组成如下：所述阴转子的第一段齿形曲线A2B2，为一段半径为r1的圆弧，圆心O3位于阴转子节圆内，与阴转子齿顶圆切于A2点；所述阳转子的第一段齿形曲线A1B1，为阴转子节圆沿阳转子节圆作纯滚动时，由阴转子的第一段齿形曲线A2B2运动所形成轨迹的包络线，与阳转子齿底圆切于A1点；阳转子的第二段齿形曲线B1C1，为一段肾形线，该肾形线与阳转子第一段齿形曲线A1B1于B1点处光滑连接；阴转子的第二段齿形曲线B2C2，为阳转子节圆沿阴转子节圆作纯滚动时，由阳转子的第二段齿形曲线B1C1运动所形成轨迹的包络线，与阴转子第一段齿形曲线A2B2于B2点处光滑连接；阴转子的第三段齿形曲线C2D2，为一段半径为r2的圆弧，圆心O5位于阴转子节圆与阳转子节圆的公切点上，与阴转子的第二段齿形曲线B2C2于C2点处光滑连接，且与阴转子齿底圆切于D2点；阳转子的第三段齿形曲线C1D1，为阴转子节圆沿阳转子节圆作纯滚动时，由阴转子的第三段齿形曲线C2D2运动所形成轨迹的包络线，与阳转子的第二段齿形曲线B1C1于C1点处光滑连接，且与阳转子齿顶圆切于D1点；阳转子的第四段齿形曲线D1E1，为一段半径为r3的圆弧，圆心O6位于直线D1O5上，且位于阳转子节圆外，与阳转子的第三段齿形曲线C1D1于D1点处光滑连接，且与阳转子齿顶圆相切于D1点；阴转子的第四段齿形曲线D2E2，为阳转子节圆沿阴转子节圆作纯滚动时，由阳转子的第四段齿形曲线D1E1运动所形成轨迹的包络线，与阴转子的第三段齿形曲线C2D2于D2点处光滑连接，且与阴转子齿底圆切于D2点；阴转子的第五段齿形曲线E2F2，为一段椭圆弧，该椭圆弧长短轴分别为p、q，中心O7位于阴转子节圆内，且位于直线O2F2上，F2O7为椭圆弧E2F2的轴线之一，与阴转子的第四段齿形曲线D2E2于E2点处光滑连接，且与阴转子齿顶圆切于F2点；阳转子的第五段齿形曲线E1F1，为阴转子节圆沿阳转子节圆作纯滚动时，由阴转子的第五段齿形曲线E2F2运动所形成轨迹的包络线，与阳转子的第四段齿形曲线D1E1于E1点处光滑连接，且与阳转子齿底圆切于F1点；阴转子的第六段齿形曲线F2G2，为一段半径为rt2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，
申请(专利权)人：江森自控空调冷冻设备无锡有限公司，江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32