复合螺杆转子制造技术

压缩机设计包括阳转子(10)和阴转子(14)，其中，阳转子(10)具有一个或多个螺旋形凸瓣(12)，阴转子(14)具有一个或多个螺旋形凹槽(16)。阳转子安装在第一轴上，以及阴转子安装在第二轴上。阳转子位于腔室的第一段中，以及阴转子位于腔室的第二段中。流体在入口处进入腔室，并且当转子被驱动时，阳转子的凸瓣装配到阴转子的凹槽中，导致流体朝向出口端或排放端的压缩和移动，其中，压缩的流体在出口端或排放端中进行排放。凸瓣和凹槽螺旋、凸瓣和凹槽轮廓以及转子的外径的配置可以在不同的组合中变化以形成不同的转子。

Composite screw rotor

The compressor design includes a positive rotor (10) and a negative rotor (14), in which the positive rotor (10) has one or more spiral flaps (12), and the negative rotor (14) has one or more spiral grooves (16). The rotor is mounted on the first shaft and the negative rotor is mounted on the second shaft. The rotor is located in the first section of the chamber, and the negative rotor is located in the second segment of the chamber. When the fluid enters the chamber at the entrance, and when the rotor is driven, the protruding valve of the Yang rotor is assembled into the grooves of the negative rotor, causing the fluid to be compressed and moved toward the outlet or discharge end, in which the compressed fluid is discharged at the outlet or in the discharge end. The valve and groove helix, the profile of the flaps and the grooves, and the configuration of the outer diameter of the rotor can be changed in different combinations to form different rotors.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合螺杆转子相关申请本申请基于以下美国临时申请：于2015年10月30日提交的第62/248,811号申请、于2015年10月30日提交的第62/248,785号申请、于2015年10月30日提交的第62/248,832号申请和于2015年10月30日提交的第62/248,858号申请，要求这些申请的优先权且这些申请的公开内容通过引用整体并入本文。
各种示例性实施方式涉及用于压缩流体的螺杆式压缩机转子。
技术介绍
旋转螺杆式压缩机通常包括位于壳体中的两个或更多个互相啮合的转子。阳转子包括与阴转子的凹槽配合的一个或多个凸瓣(lobe)。壳体限定阳转子和阴转子所位于的腔室。腔室的尺寸制定为与阳转子和阴转子的外径紧密相关，大体成形为平行且相交的一对圆筒。设置入口以将流体引入转子，以及设置出口以排放压缩的流体。转子包括驱动机构，例如齿轮，该驱动机构驱动阳转子和阴转子移动并使阳转子和阴转子的移动同步。在旋转期间，互相啮合的阳转子和阴转子形成不同尺寸的单元，以首先接纳注入的流体然后进行压缩，由于流体朝向出口移动，因此会增大流体的压力。干式压缩机可以利用连接至轴的一个或多个齿轮来驱动转子旋转并使转子的旋转同步。湿式压缩机可以利用流体(例如，油)来隔开和驱动转子。阳转子和阴转子的轮廓可以以多种方式生成。一种方式是限定两个转子中的一个，然后使用共轭导出另一轮廓。另一方法包括限定用于转子的齿条曲线，以及使用齿条曲线来限定阳转子和阴转子。该方法例如在U.S.4,643,654、WO97/43550和GB2,418,455中进行了描述。通过包络齿条曲线限定阳转子轮廓和阴转子轮廓的另一方法在US8,702,409中进行了描述，该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
技术实现思路
各种示例性实施方式涉及具有阴转子的螺杆式压缩机或扩张器，阴转子包括具有右向第一凹槽的第一段和具有左向第二凹槽的第二段。第一凹槽具有第一可变螺旋，第二凹槽具有第二可变螺旋，以及阴转子具有第一可变轮廓和第一可变外径。阳转子包括具有左向第一凸瓣的第三段和具有右向第二凸瓣的第四段。第一凸瓣具有第三可变螺旋，第二凸瓣具有第四可变螺旋，以及阳转子具有第二可变轮廓和第二可变外径。各种示例性实施方式涉及具有阴转子的螺杆式压缩机或扩张器，阴转子包括第一段、第二段和第一中心段。第一段具有一组右向第一凹槽，第二段具有与所述一组第一凹槽相对应的一组左向第二凹槽。第一凹槽具有第一可变螺旋，第二凹槽具有第二可变螺旋，以及阴转子具有第一可变轮廓。阳转子包括第三段、第四段和位于第三段与第四段之间的第二中心段。第三段具有一组左向第一凸瓣，以及第四段具有与所述一组第一凸瓣相对应的一组右向第二凸瓣。第一凸瓣具有第三可变螺旋，第二凸瓣具有第四可变螺旋，以及阳转子具有第二可变轮廓。阴转子在第一中心段处转变为大致圆形截面，以及阳转子在第二中心段处转变为大致圆形截面。各种示例性实施方式涉及具有阴转子的螺杆式压缩机或扩张器，阴转子包括具有第一凹槽的第一段和具有第二凹槽的第二段，第一凹槽具有右向第一可变螺旋形轮廓，以及第二凹槽具有左向第二可变螺旋形轮廓。阳转子包括具有第一凸瓣的第三段和具有第二凸瓣的第四段，第一凸瓣具有右向第三可变螺旋形轮廓，以及第二凸瓣具有左向第四可变螺旋形轮廓。各种示例性实施方式涉及包括阳转子的螺杆式压缩机或扩张器，阳转子具有第一轴向长度和一组凸瓣，第一轴向长度从入口部延伸至出口部，该组凸瓣具有沿着第一轴向长度延伸的可变轮廓。阴转子具有第二轴向长度和一组凹槽，第二轴向长度从入口部延伸至出口部，以及该组凹槽具有沿着第二轴向长度延伸的可变轮廓。该组凹槽与该组凸瓣配合。阳转子和阴转子的至少一部分各自具有非圆柱形配置，所述非圆柱形配置具有非恒定的外径。各种示例性实施方式涉及包括阳转子的螺杆式压缩机或扩张器，阳转子具有第一轴向长度和一组凸瓣，第一轴向长度从入口部延伸至出口部，该组凸瓣具有沿着第一轴向长度的至少一部分延伸的可变轮廓。阴转子具有第二轴向长度和一组凹槽，第二轴向长度从入口部延伸至出口部，以及该组凹槽具有沿着第二轴向长度的至少一部分延伸的可变轮廓，该组凹槽与该组凸瓣配合。阳转子和阴转子在出口部附近转变为大致圆形截面。各种示例性实施方式涉及包括阳转子的螺杆式压缩机或扩张器，阳转子具有第一轴向长度和一组凸瓣，第一轴向长度从入口部延伸至出口部，该组凸瓣沿着第一轴向长度的至少一部分延伸。阴转子具有第二轴向长度和一组凹槽，第二轴向长度从入口部延伸至出口部，以及该组凹槽沿着第二轴向长度的至少一部分延伸，该组凹槽与该组凸瓣配合。阳转子和阴转子具有第一段和第二段，第一段具有由第一齿条限定的第一轮廓，该第一齿条具有第一组X坐标和Y坐标，以及第二段具有由不同于第一齿条的第二齿条限定的第二轮廓，第二齿条具有第二组X坐标和Y坐标。各种示例性实施方式涉及设计一组螺杆式压缩机或扩张器转子的方法。建立用于阳转子和阴转子的第一齿条。第一齿条具有至少一个曲线段，该至少一个曲线段具有第一波峰，该第一波峰具有第一组X坐标和Y坐标。使第一齿条在X方向和Y方向上缩放以产生具有至少一个曲线段的第二齿条，该至少一个曲线段具有第二波峰，该第二波峰具有第二组X坐标和Y坐标。第二波峰的X坐标与第一波峰的X坐标间隔开。各种示例性实施方式涉及设计一组螺杆式压缩机或扩张器转子的方法。建立用于阳转子和阴转子的第一齿条。第一齿条具有至少一个曲线段，该至少一个曲线段具有第一波峰，该第一波峰具有第一组X坐标和Y坐标。建立用于阳转子和阴转子的第二齿条。第二齿条具有至少一个曲线段，该至少一个曲线段具有第二波峰，该第二波峰具有第二组X坐标和Y坐标，其中，第二波峰的X坐标与第一波峰的X坐标间隔开。各种示例性实施方式涉及包括阳转子的螺杆式压缩机或扩张器，阳转子具有第一轴向长度和一组凸瓣，该组凸瓣具有沿着第一轴向长度延伸的第一螺旋形轮廓。阴转子具有第二轴向长度和一组凹槽，该组凹槽具有沿着第二轴向长度延伸的第二螺旋形轮廓。该组凹槽与该组凸瓣配合。第一螺旋形轮廓在第一轴向长度上是非连续可变的。各种示例性实施方式涉及包括阳转子的螺杆式压缩机或扩张器，阳转子具有凸瓣，该凸瓣具有在接近于入口部的第一位置与接近出口部的第二位置之间延伸的第一螺旋形轮廓。阴转子具有凹槽，该凹槽具有在接近入口部的第三位置与接近出口部的第四位置之间延伸的第二螺旋形轮廓，凹槽与凸瓣配合。阳转子凸瓣的包角曲线包括凸状部分。各种示例性实施方式涉及包括阴转子的螺杆式压缩机或扩张器，阴转子包括具有第一凹槽的第一段、具有第二凹槽的第二段和具有第一曲线过渡部的第一中心段，第一凹槽具有右向螺旋形轮廓，第二凹槽具有左向螺旋形轮廓，以及第一曲线过渡部连接第一凹槽和第二凹槽。阳转子包括具有第一凸瓣的第三段、具有第二凸瓣的第四段和具有第二曲线过渡部的第二中心段，第一凸瓣具有右向螺旋形轮廓，第二凸瓣具有左向螺旋形轮廓，以及第二曲线过渡部连接第一凸瓣和第二凸瓣。各种示例性实施方式涉及包括阴转子的螺杆式压缩机或扩张器，阴转子包括具有第一凹槽的第一段、具有第二凹槽的第二段以及第一中心段，第一凹槽具有右向螺旋形轮廓，以及第二凹槽具有左向螺旋形轮廓。阳转子包括具有第一凸瓣的第三段、具有第二凸瓣的第四段以及第二中心段，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.螺杆式压缩机或扩张器，包括：阴转子，包括具有右向第一凹槽的第一段和具有左向第二凹槽的第二段，其中，所述第一凹槽具有第一可变螺旋，所述第二凹槽具有第二可变螺旋，以及所述阴转子具有第一可变轮廓和第一可变外径；以及阳转子，包括具有左向第一凸瓣的第三段和具有右向第二凸瓣的第四段，其中，所述第一凸瓣具有第三可变螺旋，所述第二凸瓣具有第四可变螺旋，以及所述阳转子具有第二可变轮廓和第二可变外径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 US 62/248,785;2015.10.30 US 62/248,811;1.螺杆式压缩机或扩张器，包括：阴转子，包括具有右向第一凹槽的第一段和具有左向第二凹槽的第二段，其中，所述第一凹槽具有第一可变螺旋，所述第二凹槽具有第二可变螺旋，以及所述阴转子具有第一可变轮廓和第一可变外径；以及阳转子，包括具有左向第一凸瓣的第三段和具有右向第二凸瓣的第四段，其中，所述第一凸瓣具有第三可变螺旋，所述第二凸瓣具有第四可变螺旋，以及所述阳转子具有第二可变轮廓和第二可变外径。2.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述第一可变螺旋和所述第三可变螺旋各自包括快-慢-快式过渡。3.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述第一可变螺旋和所述第三可变螺旋各自包括慢-快-慢式过渡。4.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述第一段的包角曲线包括凸状部分和凹状部分。5.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阴转子包括位于所述第一段与所述第二段之间的第一中心段，以及所述阳转子包括位于所述第三段与所述第四段之间的第二中心段。6.根据权利要求5所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阴转子的所述第一段和所述第二段以及所述阳转子的所述第三段和所述第四段各自具有圆锥形配置，在所述圆锥形配置中，所述阴转子和所述阳转子的外径各自分别朝向所述第一中心段和所述第二中心段以线性的形式递减。7.根据权利要求5所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阴转子的所述第一段和所述第二段以及所述阳转子的所述第三段和所述第四段各自具有曲线配置，在所述曲线配置中，所述阴转子和所述阳转子的所述外径各自分别朝向所述第一中心段和所述第二中心段以曲线形式递减。8.根据权利要求5所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子的所述外径在所述第二中心段处等于阳转子节圆直径。9.根据权利要求5所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阴转子在所述第一中心段处转变为大致圆形截面，以及所述阳转子在所述第二中心段处转变为大致圆形截面。10.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阴转子具有第一旋转轴，以及所述阳转子具有与所述第一旋转轴平行的第二旋转轴。11.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述第一凸瓣和所述第二凸瓣是对应的凸瓣，以及所述第一凸瓣与所述第二凸瓣有角度地偏移。12.螺杆式压缩机或扩张器，包括：阴转子，包括第一段、第二段和第一中心段，所述第一段具有一组右向第一凹槽，所述第二段具有与所述一组第一凹槽相对应的一组左向第二凹槽，其中，所述第一凹槽具有第一可变螺旋，所述第二凹槽具有第二可变螺旋，以及所述阴转子具有第一可变轮廓；以及阳转子，包括第三段、第四段和第二中心段，所述第二中心段位于所述第三段与所述第四段之间，所述第三段具有一组左向第一凸瓣，以及所述第四段具有与所述一组第一凸瓣相对应的一组右向第二凸瓣，其中，所述第一凸瓣具有第三可变螺旋，所述第二凸瓣具有第四可变螺旋，以及所述阳转子具有第二可变轮廓，其中，所述阴转子在所述第一中心段处转变为大致圆形截面，以及所述阳转子在所述第二中心段处转变为大致圆形截面。13.根据权利要求12所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，与所述第二组凸瓣的凸瓣相对应的所述第一组凸瓣的凸瓣是有角度偏移的。14.根据权利要求12所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，与所述第二组凸瓣的凸瓣相对应的所述第一组凸瓣的凸瓣偏移旋转凸瓣的一半。15.根据权利要求12所述的螺杆式压缩机或扩张器，还包括具有颈轴承的壳体，所述颈轴承至少接合所述第一中心段。16.螺杆式压缩机或扩张器，包括：阴转子，包括具有第一凹槽的第一段和具有第二凹槽的第二段，其中，所述第一凹槽具有右向第一可变螺旋形轮廓，所述第二凹槽具有左向第二可变螺旋形轮廓；以及阳转子，包括具有第一凸瓣的第三段和具有第二凸瓣的第四段，其中，所述第一凸瓣具有右向第三可变螺旋形轮廓，所述第二凸瓣具有左向第四可变螺旋形轮廓。17.根据权利要求16所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阴转子包括在第一中心段中连接所述第一凹槽和所述第二凹槽的第一曲线过渡部，以及所述阳转子包括在第二中心段中连接所述第一凸瓣和所述第二凸瓣的第二曲线过渡部。18.根据权利要求16所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述第一可变螺旋形轮廓、所述第二可变螺旋形轮廓、所述第三可变螺旋形轮廓和所述第四可变螺旋形轮廓每个均是非连续可变的。19.根据权利要求16所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述第一可变螺旋形轮廓、所述第二可变螺旋形轮廓、所述第三可变螺旋形轮廓和所述第四可变螺旋形轮廓每个均是连续可变的。20.螺杆式压缩机或扩张器，包括：阳转子，具有第一轴向长度和一组凸瓣，所述第一轴向长度从入口部延伸至出口部，所述一组凸瓣具有沿着所述第一轴向长度延伸的可变轮廓；以及阴转子，具有第二轴向长度和一组凹槽，所述第二轴向长度从所述入口部延伸至所述出口部，所述一组凹槽具有沿着所述第二轴向长度延伸的可变轮廓，所述一组凹槽与所述一组凸瓣配合，其中，所述阳转子和所述阴转子中的至少一部分各自具有非圆柱形配置，所述非圆柱形配置具有非恒定的外径。21.根据权利要求20所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子和所述阴转子各自具有圆锥形配置，在所述圆锥形配置中，所述阴转子和所述阳转子的外径各自沿着从所述入口部至所述出口部的相应轴向长度的至少一部分以线性的形式递减。22.根据权利要求20所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子和所述阴转子具有拱形配置，在所述拱形配置中，所述阳转子或所述阴转子的外径沿着从所述入口部至所述出口部的相应轴向长度的至少一部分以圆弧递减。23.根据权利要求20所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子和所述阴转子各自具有复合曲线配置，在所述复合曲线配置中，所述阳转子或所述阴转子的外径沿着从所述入口部至所述出口部的相应轴向长度的至少一部分以具有至少两个不同曲率半径的曲线递减。24.根据权利要求20所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子和所述阴转子的齿顶高沿着所述第一轴向长度递减。25.根据权利要求24所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子的外径在所述出口部处等于阳转子节圆直径。26.根据权利要求20所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳凸瓣的尖端宽度沿着从所述入口部至所述出口部的轴向长度的至少一部分变宽。27.根据权利要求20所述的螺杆式压缩机或扩张器，还包括具有非圆柱形第一部分和非圆柱形第二部分的压缩腔室。28.根据权利要求27所述的螺杆式压缩机，其中，所述非圆柱形第二部分具有大致圆锥形配置。29.根据权利要求27所述的螺杆式压缩机，其中，所述非圆柱形第二部分具有大致拱形配置。30.根据权利要求20所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子的旋转轴和所述阴转子的旋转轴是平行的。31.螺杆式压缩机或扩张器，包括：阳转子，具有第一轴向长度和一组凸瓣，所述第一轴向长度从入口部延伸至出口部，所述一组凸瓣具有沿着所述第一轴向长度的至少一部分延伸的可变轮廓；以及阴转子，具有第二轴向长度和一组凹槽，所述第二轴向长度从所述入口部延伸至所述出口部，所述一组凹槽具有沿着所述第二轴向长度的至少一部分延伸的可变轮廓，所述一组凹槽与所述一组凸瓣配合，其中，所述阳转子和所述阴转子在所述出口部附近转变为大致圆形截面。32.根据权利要求31所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子具有：第一外径；第一节圆直径，在所述入口部附近所述第一节圆直径小于所述第一外径，以及第二外径，在所述出口部处所述第二外径基本上等于所述第一节圆直径。33.根据权利要求31所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子具有非恒定的外径。34.根据权利要求33所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子具有圆锥形配置，在所述圆锥形配置中，所述阳转子的外径沿着所述第一轴向长度的至少一部分以线性的形式递减。35.根据权利要求33所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子具有曲线配置，在所述曲线配置中，所述阳转子的外径沿着所述第一轴向长度的至少一部分以曲线形式递减。36.根据权利要求31所述的螺杆式压缩机或扩张器，其中，所述阳转子的旋转轴和所述阴转子的旋转轴是平行的。37.螺杆式压缩机或扩张器，包括：阳转子，具有第一轴向长度和一组凸瓣，所述第一轴向长度从入口部延伸至出口部，所述一组凸瓣沿着所述第一轴向长度的至少一部分延伸；以及阴转子，具有第二轴向长度和一组凹槽，所述第二轴向长度从所述入口部延伸至所述出口部，所述一组凹槽沿着所述第二轴向长度的至少一部分延伸，所述一组凹槽与所述一组凸瓣配合，其中，所述阳转子和所述阴转子均具有第一段和第二段，所述第一段具有由第一齿条限定的第一轮廓，所述第一齿条具有第一组X坐标和Y坐标，所述第二段具有由不同于所述第一齿条的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢克·格雷，泰勒·斯特拉门，伯纳德·康利，布伦特·兰斯德尔，丹尼尔·佩亚纳，
申请(专利权)人：加德纳丹佛公司，
类型：发明
国别省市：美国,US