The invention discloses a double-head fully smooth screw rotor of a twin-screw liquid pump and its design method. The left end profile (101) of the left screw rotor (I) of the twin-screw liquid pump includes four sections of arc, four sections of elliptic arc, four sections of elliptic arc envelope and four sections of involute. The common meshing mode of points and cycloids is replaced by elliptic arc and its conjugate curve. A section of involute is used to connect the elliptic arc with its conjugate curve, so that each section of the end profile can be smoothly connected to obtain a fully smooth screw rotor. The two rotors are identical, and can achieve the correct meshing, and the profile is simple and easy to process.
【技术实现步骤摘要】
一种双螺杆液体泵的双头全光滑螺杆转子及其设计方法
本专利技术涉及双螺杆液体泵,特别涉及适用于双螺杆液体泵的一种双头全光滑螺杆转子。
技术介绍
双螺杆液体泵是一种容积式液体泵,通过两个螺杆转子的工作长度段来隔开吸入腔和排出腔,依靠一对同步齿轮传递扭矩,使密封腔连续的从吸入口移向排出口,实现液体的输送。常用的双螺杆液体泵端面型线是由点啮合摆线的啮合组成,所生成的螺杆转子存在不光滑的棱边,由此造成Ω型螺杆转子的力学特性差,转子容易发生磨损,降低泵的使用寿命,造成泄漏量的增大,从而破坏工作腔的密封性能,降低双螺杆泵的工作性能。在螺杆泵的设计制造过程中,螺杆转子端面型线的设计对泵的性能有较大影响。为提高常用的双螺杆转子的性能,中国专利(专利号CN201720524780.9)提出了一种全光滑的双螺杆泵转子,该转子采用两段圆弧及其包络线代替常用的点啮合摆线,缓解了尖点处的磨损问题,实现构成曲线之间的光滑连接和完全正确地啮合,具有良好的密封性能、耐磨性能高、受力特性好等优点;但是该对双螺杆截面型线中存在曲率凸凹变化,对泵的运行稳定性存在一定影响,容积利用率有所降低。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题,同时为了丰富双螺杆液体泵螺杆转子端面型线类型,提出了一种双螺杆液体泵的双头全光滑螺杆转子及其设计方法。本专利技术采用椭圆弧及其共轭曲线代替常用的点和摆线的啮合方式,并用一段渐开线连接椭圆弧与其共轭曲线,使得端面型线中各曲线段之间实现光滑连接,进而得到全光滑的螺杆转子。工作过程中,螺杆转子端面型线在同步异向双回转运动下能够实现正确啮合,端面型线之间的啮合由原来的点啮合变为 ...
【技术保护点】
1.一种双螺杆液体泵的双头全光滑螺杆转子,包括左螺杆转子(Ⅰ)和右螺杆转子(Ⅱ);其特征是:左螺杆转子(Ⅰ)的左端面型线(101)包括:4段圆弧、4段椭圆弧、4段椭圆弧包络线和4段渐开线,按逆时针方向依次为:左齿根圆弧UAB、左第一齿顶椭圆弧包络线BC、左第一渐开线CD、左第一齿顶椭圆弧DE、左齿顶圆弧EFG、右第一齿顶椭圆弧GH、右第一渐开线HI、右第一齿顶椭圆弧包络线IJ、右齿根圆弧JKL、右第二齿顶椭圆弧包络线LM、右第二渐开线MN、右第二齿顶椭圆弧NP、左齿顶圆弧PQR、左第二齿顶椭圆弧RS、左第二渐开线ST、左第二齿顶椭圆弧包络线TU;所述的左端面型线(101)是全光滑的,其相邻曲线间均光滑连接,不存在不光滑的连接点;所述的左端面型线(101)同时关于x轴和y轴对称;所述的左螺杆转子(Ⅰ)的左端面型线(101)和右螺杆转子(Ⅱ)的右端面型线(102)完全相同。
【技术特征摘要】
1.一种双螺杆液体泵的双头全光滑螺杆转子,包括左螺杆转子(Ⅰ)和右螺杆转子(Ⅱ);其特征是:左螺杆转子(Ⅰ)的左端面型线(101)包括:4段圆弧、4段椭圆弧、4段椭圆弧包络线和4段渐开线,按逆时针方向依次为:左齿根圆弧UAB、左第一齿顶椭圆弧包络线BC、左第一渐开线CD、左第一齿顶椭圆弧DE、左齿顶圆弧EFG、右第一齿顶椭圆弧GH、右第一渐开线HI、右第一齿顶椭圆弧包络线IJ、右齿根圆弧JKL、右第二齿顶椭圆弧包络线LM、右第二渐开线MN、右第二齿顶椭圆弧NP、左齿顶圆弧PQR、左第二齿顶椭圆弧RS、左第二渐开线ST、左第二齿顶椭圆弧包络线TU;所述的左端面型线(101)是全光滑的,其相邻曲线间均光滑连接,不存在不光滑的连接点;所述的左端面型线(101)同时关于x轴和y轴对称;所述的左螺杆转子(Ⅰ)的左端面型线(101)和右螺杆转子(Ⅱ)的右端面型线(102)完全相同。2.如权利要求1所述的一种双螺杆液体泵的双头全光滑螺杆转子,其特征是:左螺杆转子(Ⅰ)的左端面型线(101)和右螺杆转子(Ⅱ)右端面型线(102)在同步异向双回转运动中能够实现正确啮合;左端面型线(101)中的左齿根圆弧UAB、左第一齿顶椭圆弧包络线BC、左第一渐开线CD、左第一齿顶椭圆弧DE、左齿顶圆弧EFG、右第一齿顶椭圆弧GH、右第一渐开线HI、右第一齿顶椭圆弧包络线IJ、右齿根圆弧JKL、右第二齿顶椭圆弧包络线LM、右第二渐开线MN、右第二齿顶椭圆弧NP、左齿顶圆弧PQR、左第二齿顶椭圆弧RS、左第二渐开线ST、左第二齿顶椭圆弧包络线TU分别与右端面型线(102)中的左齿顶圆弧pqr、右第二齿顶椭圆弧np、右第二渐开线mn、右第二齿顶椭圆弧包络线lm、右齿根圆弧jkl、右第一齿顶椭圆弧包络线ij、右第一渐开线hi、右第一齿顶椭圆弧gh、左齿顶圆弧efg、左第一齿顶椭圆弧de、左第一渐开线cd、左第一齿顶椭圆弧包络线bc、左齿根圆弧uab、左第二齿顶椭圆弧包络线tu、左第二渐开线st、左第二齿顶椭圆弧rs正确啮合。3.一种如权利要求1所述的双螺杆液体泵的双头全光滑螺杆转子的设计方法,其特征是:左螺杆转子(Ⅰ...
【专利技术属性】
技术研发人员:王君,李宏鑫,冯浩志,魏蜀红,杨舒然,崔淑洁,沙润东,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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