[发明专利]双螺杆压缩机螺杆转子齿形

说明书

技术领域：

本发明涉及一种转子齿形，尤其是一种用齿条生成方法所设计具有较高容 积效率的双螺杆压缩机螺杆转子齿形。

背景技术：

螺杆压缩机属于普通的回转式容积设备，能够在保持宽幅运行压力与流量 的高效状态下进行高速运转，其转子型线(齿形)的优劣是影响压缩机工作性 能的关键因素。最佳转子型线应具有大的流动横截面积、短的密封线及小的泄 漏三角形面积，对于相同尺寸与转速的转子，流动横截面积越大流量越高；密 封线越短且泄漏三角形面积越小泄漏量越少；提高流量的同时减少泄漏量，就 可以提高压缩机的容积效率。传统的螺杆压缩机转子型线生成方法是首先创建 一个转子的型面曲线，然后运用适当的边界限制条件和数学方法生成另外一个 转子的型面曲线，任何曲线都可以用于最初的转子型线上，使用最多的是圆弧 线。目前，世界上应用较广、由SRM公司(瑞典压缩机公司)注册登记的1946 年的对称型线、1970年的非对称型线及1982年的“D”型线，均是按此传统型 线生成方法而设计的。尽管近些年，由线性公差小于10微米的高精度磨削和洗 削型线加工设备可以加工出啮合间隙为30～50微米的转子，使得双螺杆压缩机 内部泄漏值相对减少，与其它压缩机相比，具有尺寸小、比功率小、效率高等 优点。但是按照传统转子型线生成方法所得到的转子齿形并不能保证相同尺寸 与转速的转子具有相对最大的流动横截面积、相对最短的密封线及相对最小的 泄漏三角形面积，不能得到最大容积效率的压缩机。虽然中国专利申请号为 200610045910.7的发明专利申请公开了一种用齿条生成方法所设计的具有高容 积效率的“双螺杆压缩机螺杆转子齿形”，但是却没有公开齿形设计中必要设计 参数的取值范围或者参数关系，以至于所属技术领域的技术人员并不能够实现。

发明内容：

本发明是为了解决现有技术所存在的容积效率低的技术问题，提供一种用 齿条生成方法所设计具有较高容积效率的双螺杆压缩机螺杆转子齿形。

本发明的技术解决方案是：一种双螺杆压缩机螺杆转子齿形，包括阳转子 齿形1和阴转子齿形2，阳转子和阴转子的齿形是用齿条生成方法生成的用齿 条生成方法生成的以圆弧和圆弧、直线和抛物线的共轭包络曲线为基本组成单 元的双边不对称齿形，阳转子由A1B1、B1C1、C1D1、D1E1、E1F1、F1G1、 G1H1、H1I1、I1J1九个基本组成单元构成，阴转子由A2B2、B2C2、C2D2、 D2E2、E2F2、F2G2、G2H2、H2I2、I2J2九个基本组成单元构成，具体定义如 下：

A1B1：圆弧的共轭包络线，由定义在齿条上半径为R3的圆弧AB形成；

B1C1：摆线，由定义在齿条上的直线段BC生成，该直线与抛物线DC相 切于C，与圆弧BA相切于B；

C1D1：抛物线的共轭包络线，由定义在齿条上的抛物线CD生成，C、D 两点均位于半径为R1、圆心在O₁O₂轴上的圆上，D点位于抛物线的顶点，且 位于O₁0₂轴上；

D1E1：圆弧的共轭包络线，由定义在齿条上圆心位于O₁O₂轴上、半径为R 的圆弧共轭生成；

E1F1：圆弧，半径为R1；

F1G1：圆弧的共轭包络线，由定义在阴转子上的圆弧段G2F2生成，圆弧 半径为R2；

G1H1：摆线，由定义在齿条上的直线段GH生成，该直线与圆弧的共轭包 络线FG相切于G，与圆弧IH相切于H；

H1I1：圆弧的共轭包络线，由定义在齿条上半径为R4的圆弧IH形成，圆 弧IH分别与两直线JI和HG相切；

I1J1：齿根圆；

A2B2：圆弧的共轭包络线，由定义在齿条上半径为R3的圆弧AB形成；

B2C2：摆线，由定义在齿条上的直线段BC生成，该直线与抛物线DC相 切于C，与圆弧BA相切于B；

C2D2：抛物线的共轭包络线，由定义在齿条上的抛物线DC生成，C、D 两点均位于半径为R1，圆心在O₁O₂轴上的圆上，D点位于抛物线的顶点，且 位于O₁O₂轴上；