一种非对称转子型线螺杆压缩机的排气结构及其设计方法技术

技术编号:5106546 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术为一种非对称转子型线螺杆压缩机的排气结构,其还提供了该结构的设计方法。其能同时减少泄漏和功耗。其包括进气端、排气端、吸气口、机体、阳转子、阴转子、排气口、排气腔、进气连通腔、高压气体封闭腔,其特征在于:所述阴转子的靠近排气端的每个槽底部开有导流槽,所述高压气体封闭腔通过所述导流槽连通所述排气口,所述进气连通腔不导通所述导流槽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及螺杆压缩机设备的
,具体为一种非对称转子型线螺杆压缩 机的排气结构,其还提供了该结构的设计方法。
技术介绍
现有的非对称转子型线螺杆压缩机的结构见图1,其包括进气端1、排气端2、 吸气口 3、机体4、阳转子5、阴转子6,转子齿面与转子轴线垂直面的截交线称为转子 型线。图2、图3,其中仏是阳转子5的旋转轴中心,02是阴转子6的旋转轴中心,点 A、B、C、D、E、F、G、H、I所构成的封闭的蝴蝶形状,即为排气口 7,当阳转子5、 阴转子6啮合开始时,其形成一个排气腔8,排气腔8连通排气口 7将高压气体排出,随 着啮合的进行,阳转子5、阴转子6的啮合腔体变为进气连通腔9、高压气体封闭腔10两 个腔体,进气连通腔9是由于转子采用非对称型线而必然出现的,其变化趋势是不断变 大,与进气端1相通;高压气体封闭腔10是由原来的排气腔8不断变小而来,并且其被 完全封闭。图3中,阳转子5、阴转子6的啮合过程中,其所形成的进气连通腔9不能导 通排气口 7,否则排气端的高压气体会通过进气连通腔9进入到进气端1,从而造成内泄 漏;而基于这一要求,高压气体封闭腔10在阳转子5、阴转子6的啮合过程中,也同样 无法导通排气口 7,故高压气体封闭腔10内的高压气体内无法排到排气口 7,形成排气封 闭容积。如果排气封闭容积不消除,排气封闭容积内的压力会不断升高,造成不必要的 功耗和振动;为了消除排气封闭容积,现在多数压缩机采用了图2、图3中所示结构的卸 荷腔11。其工作原理是在高压气体封闭腔10出现的位置加工一个卸荷腔11,高压气体 封闭腔10内的高压气体通过卸荷腔11排到相邻处于进气状态的工作腔,从而消除排气封 闭容积,降低功耗。采用这种卸荷腔11对容积效率是不利的。第一,高压气体封闭腔10内的气体 是可以利用的高压气体,如能将其引到排气口 7,这部分就能被利用;但是图3的卸荷 腔11,将它排到进气端1,这就是一种泄漏;第二,在图3所示位置时,排气口 7、高压 气体封闭腔10、卸荷腔11、相邻处于进气状态的工作腔有一个短暂的连通,排气端的高 压气体也会泄漏到进气端1 ;第三,由于在实际过程中高压气体封闭腔10与排气口 7完 全脱离到与卸荷腔11充分连通,存在一个时间差,这段时间里高压气体封闭腔10内的压 力会有所升高,这样也会引起一定的功耗,即卸荷腔11提前与高压气体封闭腔10连通, 则会增加泄漏,而延迟连通,则会则会增加功耗。综上所述,现有的螺杆压缩机的排气结构存在着这样一个问题无法同时减少 泄漏和功耗,它要么加剧内泄漏,影响容积效率,要么消除排气封闭容积效果不佳,引 起功耗增加。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提供了一种非对称转子型线螺杆压缩机的排气结构,其 能同时减少泄漏和功耗。其技术方案是这样的其包括进气端、排气端、吸气口、机体、阳转子、阴转 子、排气口、排气腔、进气连通腔、高压气体封闭腔,其特征在于所述阴转子的靠 近排气端的每个槽底部开有导流槽,所述高压气体封闭腔通过所述导流槽连通所述排气 口,所述进气连通腔不导通所述导流槽。其进一步特征在于所述排气口配合所述导流槽开装于排气端轴承座。一种非对称转子型线螺杆压缩机的排气结构的设计方法,其特征在于a、在阴转子排气端面的每个槽底上加工一个导流槽压缩机阴转子齿顶圆直径为D,在其阴转子排气端加工导流槽时,其中导流槽 截面上的初始点为高压气体封闭腔完全消失时,阴转子排气端面上构成进气连通腔的曲 线段的两个端点中,靠近阴转子轴线的一个端点,导流槽截面的宽度为b,导流槽宽度的 终点到导流槽截面上的初始点的矢量方向与导流槽截面上的初始点到阴转子旋转中心的 矢量方向的夹角为0,各个参数满足下列关系e =0° 15°,b = i D,(其中i 为可变参数,其取值范围为0.015 0.05);导流槽截面的长度为a,导流槽截面上的初始点到导流槽截面上长度方向的终 点方向与阴转子工作转向一致,其中a=j D,(其中j为可变参数,其取值范围为 0.01 0.04);在阴转子轴向上的导流槽长度为c,其满足下列关系c = k *a,(其中k为可 变参数,其取值范围为0.5 1);最终修正后的导流槽容积为V,其表达式为V = 1 a b c,(其中1为 可变参数,其取值范围为0.3 1.5);b、排气端轴承座上加工一个配合导流槽工作的排气口 排气口的形状保证在只有排气腔存在时排气口连通排气腔,当进气连通腔、高 压气体封闭腔存在时,排气口连通导流槽;其中排气口过度处的最低点到阴、阳转子轴 孔中心线所共平面的距离,与高压气体封闭腔刚消失时的阴转子的导流槽截面上的初始 点到阴、阳转子轴线所共平面的距离相同;其中排气口过度处的宽度为d,其满足d = n b,(其中n为可变参数,其取值范围为1 1.5)。本专利技术的上述结构中,由于所述阴转子的靠近排气端的每个槽底部开有导流 槽,所述高压气体封闭腔通过所述导流槽连通所述排气口,所述进气连通腔不导通所述 导流槽,当阳转子、阴转子的啮合腔体变为进气连通腔、高压气体封闭腔两个腔体后, 由于所述高压气体封闭腔通过所述导流槽连通所述排气口,故所述高压气体封闭腔内的 高压气体能连通所述排气口,这样有效避免了所述高压气体封闭腔的排气不畅引起的高 压阻力,从而降低了机组的功耗;由于其有效利用了所述高压气体封闭腔内的高压气 体,其最大程度上降低了内泄漏,有效提高了排气效率。附图说明图1是现有的螺杆压缩机的结构示意图;图2是现有非对称转子型线螺杆压缩机形成排气腔时的结构示意图;图3是现有非对称转子型线螺杆压缩机形成进气连通腔、高压气体封闭腔时的 结构示意图;图4是采用本专利技术结构后形成排气腔时的的结构示意图;图5是采用本专利技术结构后形成进气连通腔、高压气体封闭腔时的的结构示意 图;图6为本专利技术结构的阴转子截面的结构放大图;图7为图6的I向放大示意图;图8为图7的A向示意图。具体实施例方式见图1、图4、图5、图6、图7、图8,其包括进气端1、排气端2、吸气口 3、 机体4、阳转子5、阴转子6、排气口 7、排气腔8、进气连通腔9、高压气体封闭腔10, 阴转子6的靠近排气端2的每个槽底部开有导流槽11,高压气体封闭腔10通过导流槽11 连通排气口 7,进气连通腔9不导通导流槽11 ;阴转子6的齿顶圆直径为D,阴转子6靠近排气端2加工导流槽11时,导流槽 11截面上的初始点P为高压气体封闭腔10完全消失时,阴转子排气端面上构成进气连通 腔的曲线段的两个端点中,靠近阴转子轴线的一个端点;导流槽截面宽度的终点Q,导流槽截面的宽度为b,点Q到点P的矢量方向与点 P到点的矢量方向的夹角为0,e =0° 15°,b = i D,(其中i为可变参数,其 取值范围为0.015 0.05);导流槽截面长度的终点R,导流槽截面的长度为a,a=j D,(其中j为可变 参数,其取值范围为0.01 0.04);在阴转子轴向上的导流槽长度方向的断点为点S,导流槽长度为c,c = k a, (其中k为可变参数,其取值范围为0.5 1);最终修正后的导流槽容积为V,其表达式为V = l*a*b*c,(其中1为 可变参数,其取值范围为0.3 1.5);点a、b、c、d本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种非对称转子型线螺杆压缩机的排气结构,其包括进气端、排气端、吸气口、机体、阳转子、阴转子、排气口、排气腔、进气连通腔、高压气体封闭腔,其特征在于:所述阴转子的靠近排气端的每个槽底部开有导流槽,所述高压气体封闭腔通过所述导流槽连通所述排气口,所述进气连通腔不导通所述导流槽。

【技术特征摘要】
1.一种非对称转子型线螺杆压缩机的排气结构,其包括进气端、排气端、吸气口、 机体、阳转子、阴转子、排气口、排气腔、进气连通腔、高压气体封闭腔,其特征在 于所述阴转子的靠近排气端的每个槽底部开有导流槽,所述高压气体封闭腔通过所述 导流槽连通所述排气口,所述进气连通腔不导通所述导流槽。2.根据权利要求1所述一种非对称转子型线螺杆压缩机的排气结构,其特征在于 所述排气口配合所述导流槽开装于排气端轴承座。3.一种非对称转子型线螺杆压缩机的排气结构的设计方法,其特征在于a、在阴转子排气端面的每个槽底上加工一个导流槽压缩机阴转子齿顶圆直径为D,在其阴转子排气端加工导流槽时,其中导流槽截面 上的初始点为高压气体封闭腔完全消失时,阴转子排气端面上构成进气连通腔的曲线段 的两个端点中,靠近阴转子轴线的一个端点,导流槽截面的宽度为b,导流槽宽度的终点 到导流槽截面上的初始点的矢量方向与导流槽截面上的初始点到阴转子旋转中心的矢量 方向的夹角为Θ,各个参数满足下列关系θ =0° 15°,b = i ·...

【专利技术属性】
技术研发人员:郁文恺朱为宇陆龙胜胡建军吴文莉周耘
申请(专利权)人:无锡压缩机股份有限公司
类型:发明
国别省市:32

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