一种零间隙螺杆转子及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种零间隙螺杆转子及其制备方法。所述零间隙螺杆转子包括相互啮合的阴转子和阳转子，所述阴转子包括阴转子本体，所述阳转子包括阳转子本体，所述阴转子本体与所述阳转子本体之间设置有非等距间隙带，间隙值A为0.01～0.05mm，在所述阴转子本体和/或阳转子本体表面设置有非金属涂层。这一处理方式能够大幅降低泄漏通道面积，减小泄漏损失，提升螺杆压缩机运行效率。

A zero clearance screw rotor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种零间隙螺杆转子及其制备方法
本专利技术涉及螺杆压缩机主机
，具体涉及一种零间隙螺杆转子及其制备方法。
技术介绍
螺杆压缩机是一种按容积变化原理而工作的双轴回转式压缩机。其工作原理为待压缩的气体被吸入其一工作室，工作室随即关闭及缩小，被压缩的气体在其内经受一种多变压缩过程。当工作室内的气体达到预期的终压力时，工作室立即与压出管接通，工作室再继续缩小时，受压缩的气体被排出至排气管道内。上述过程主要通过阴阳转子的啮合实现的，具体地，螺杆压缩机通过平行布置的一对阴阳转子的周期性啮合旋转实现容积变化，从而完成吸气、压缩和排气过程。然而，在阴阳转子间，以及转子与机壳之间存在多种形状和大小不一的泄漏通道，主要原因包括：1)转子型线固有的几何特性导致；2)加工精度不足造成转子偏离理论尺寸；3)转子运转中受气体作用力的影响而发生变形；4)转子受热膨胀而发生变形；5)啮合过程中转子相互接触传递扭矩而出现挤压变形及磨损；6)转子与静止部件非正常接触而发生磨损。这些泄漏通道使得螺杆压缩机运行过程中产生泄漏损失，导致实际运行过程偏离理论绝热压缩，效率无法达到最佳。其中阴阳转子间的间隙称之为啮合间隙，该泄漏通道低压侧始终为吸气压力，另一侧为压缩过程压力和排气压力，运行过程中该泄漏通道两侧压力差较大，该处泄漏损失对压缩机的效率影响最为显著。因此需要降低泄漏通道面积，减小泄漏损失，提升螺杆压缩机运行效率。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种零间隙螺杆转子。<br>本专利技术的第二目的在于提供该零间隙螺杆转子的制备方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术涉及一种零间隙螺杆转子，包括相互啮合的阴转子和阳转子，所述阴转子包括阴转子本体，所述阳转子包括阳转子本体，所述阴转子本体与所述阳转子本体之间设置有非等距间隙带，间隙值A为0.01～0.05mm，并在所述阴转子本体和/或阳转子本体表面设置有非金属涂层。优选地，当所述非金属涂层仅设置于所述阳转子本体表面时，所述涂层的厚度≥A；当所述非金属涂层仅设置于所述阴转子本体表面时，所述涂层的厚度≥A；当所述非金属涂层同时设置于所述阳转子本体表面和所述阴转子本体表面时，所述涂层的厚度≥A/2。优选地，当所述非金属涂层同时设置于所述阳转子本体表面和所述阴转子本体表面时，在所述阳转子本体表面设置等距间隙带，间隙值设置为0.01mm，涂层厚度≥0.01mm；在所述阴转子本体表面设置非等距间隙带，将所述阴转子本体驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0，将所述阴转子本体非驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0.01mm，将所述阴转子本体表面其余部分的间隙值设置为0.02mm，涂层厚度≥0.02mm；或者在所述阴转子本体表面设置等距间隙带，间隙值设置为0.01mm，涂层厚度≥0.01mm；在所述阳转子本体表面设置非等距间隙带，将所述阳转子本体驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0，将所述阳转子本体非驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0.01mm，将所述阳转子本体表面其余部分的间隙值设置为0.02mm，涂层厚度≥0.02mm。优选地，当所述非金属涂层仅设置于所述阳转子本体表面时，在所述阳转子本体表面设置非等距间隙带，将所述阳转子本体驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0，将所述阳转子本体非驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0.01mm，将所述阳转子本体表面其余部分的间隙值设置为0.02mm，涂层厚度≥0.02mm。优选地，当所述非金属涂层仅设置于所述阴转子本体表面时，在所述阴转子本体表面设置非等距间隙带，将所述阴转子本体驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0，将所述阴转子本体非驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0.01mm，将所述阴转子本体表面其余部分的间隙值设置为0.02mm，涂层厚度≥0.02mm。优选地，所述阴转子本体和阳转子本体的材质均为金属，选自碳素结构钢、合金结构钢、球墨铸铁中的至少一种。优选地，所述非金属涂层含有聚四氟乙烯和环氧树脂。本专利技术还涉及所述零间隙螺杆转子的制备方法，包括以下步骤：(1)在所述阴转子本体和/或阳转子本体表面进行磨削，得到非等距间隙带；(2)在所述阴转子本体和/或阳转子本体表面涂覆非金属涂层，得到阴转子和阳转子；(3)对所述阴转子和阳转子进行静态干磨处理，将阴阳转子磨合至零间隙状态。优选地，步骤(3)中，将所述阴转子和阳转子装配于啮合仪上，阳转子通过外部电机驱动或手动驱动进行静态干磨处理。优选地，步骤(3)中，所述静态干磨处理包括以下步骤：(i)第一阶段磨合：将阳转子转速限定为30～35rpm/min，时间为3～4min；(ii)第二阶段磨合：将阳转子转速限定为50～55rpm/min，时间为5～6min；(iii)第三阶段磨合：将阳转子转速限定为100～110rpm/min，时间为10～15min；(iiii)检测：如阴阳转子间的间隙值≤0.01mm，转子静态三坐标测量值与要求值的偏差在±0.01mm内，判定符合使用标准。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种零间隙螺杆转子及其制备方法。该方法通过在阴阳转子本体表面设置非等距间隙的基础上制备非金属涂层，通过静态干磨处理将阴阳转子磨合至零间隙状态，得到零间隙螺杆转子。这一处理方式能够大幅降低泄漏通道面积，减小泄漏损失，提升螺杆压缩机运行效率。附图说明图1为阴阳转子配合的结构示意图。其中，1-阴转子；11-阴转子驱动侧；111-阴转子本体驱动侧节圆；12-阴转子非驱动侧；121-阴转子本体非驱动侧节圆；2-阳转子；21-阳转子驱动侧；22-阳转子非驱动侧。图2为现有技术的阳转子间隙设计图。图3为现有技术的阴转子间隙设计图。图4为本专利技术的阳转子本体表面等距间隙带设计图。图5为本专利技术的阴转子本体表面非等距间隙带设计图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。本专利技术实施例涉及一种零间隙螺杆转子，如图1所示，包括相互啮合的阴转子1和阳转子2，阴转子1包括阴转子本体，阳转子2包括阳转子本体。从图中可知，阴转子本体与阳转子本体并不是完全啮合，两者之间设置有非等距间隙带，间隙值A为0.01～0.05mm(3～5丝，1丝＝0.01毫米)，并在阴转子本体和/或阳转子本体表面设置有非金属涂层。由于现有的螺杆压缩机在阴阳转子之间存在多处间隙，运行过程中会导致泄漏损失，降低螺杆压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零间隙螺杆转子，其特征在于，包括相互啮合的阴转子和阳转子，所述阴转子包括阴转子本体，所述阳转子包括阳转子本体，所述阴转子本体与所述阳转子本体之间设置有非等距间隙带，间隙值A为0.01～0.05mm，并在所述阴转子本体和/或阳转子本体表面设置有非金属涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种零间隙螺杆转子，其特征在于，包括相互啮合的阴转子和阳转子，所述阴转子包括阴转子本体，所述阳转子包括阳转子本体，所述阴转子本体与所述阳转子本体之间设置有非等距间隙带，间隙值A为0.01～0.05mm，并在所述阴转子本体和/或阳转子本体表面设置有非金属涂层。


2.根据权利要求1所述的零间隙螺杆转子，其特征在于，当所述非金属涂层仅设置于所述阳转子本体表面时，所述涂层的厚度≥A；当所述非金属涂层仅设置于所述阴转子本体表面时，所述涂层的厚度≥A；当所述非金属涂层同时设置于所述阳转子本体表面和所述阴转子本体表面时，所述涂层的厚度≥A/2。


3.根据权利要求2所述的零间隙螺杆转子，其特征在于，当所述非金属涂层同时设置于所述阳转子本体表面和所述阴转子本体表面时，
在所述阳转子本体表面设置等距间隙带，间隙值设置为0.01mm，涂层厚度≥0.01mm；
在所述阴转子本体表面设置非等距间隙带，将所述阴转子本体驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0，将所述阴转子本体非驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0.01mm，将所述阴转子本体表面其余部分的间隙值设置为0.02mm，涂层厚度≥0.02mm。


4.根据权利要求2所述的零间隙螺杆转子，其特征在于，当所述非金属涂层同时设置于所述阳转子本体表面和所述阴转子本体表面时，
在所述阴转子本体表面设置等距间隙带，间隙值设置为0.01mm，涂层厚度≥0.01mm；
在所述阳转子本体表面设置非等距间隙带，将所述阳转子本体驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0，将所述阳转子本体非驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0.01mm，将所述阳转子本体表面其余部分的间隙值设置为0.02mm，涂层厚度≥0.02mm。


5.根据权利要求2所述的零间隙螺杆转子，其特征在于，当所述非金属涂层仅设置于所述阳转子本体表面时，在所述阳转子本体表面设置非等距间隙带，将所述阳转子本体驱动侧节圆两侧1mm宽度区域内的间隙值设置为0，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华，武晓昆，龙忠铿，李日华，毕雨时，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44