[发明专利]一种多叶罗茨泵转子型线

说明书

本申请属于流体机械领域，特别是涉及一种多叶罗茨泵转子型线。现有技术中的渐开线‑销齿圆弧型转子型线在中心距A与转子直径D之比(A/D)小于某一极限值时，型线设计受到限制。本申请提供了一种多叶罗茨泵转子型线，包括第一转子和第二转子，第一转子与第二转子配合使用；第一转子的型线包括依次连接的第一齿顶对滚圆弧段、第一圆弧段、第一渐开线段、第一圆弧包络线段、第一点啮合摆线段和第一齿根对滚圆弧段，所述第二转子的型线包括依次连接的第二齿顶对滚圆弧段、第二圆弧段、第二渐开线段、第二圆弧包络线段、第二点啮合摆线段和第二齿根对滚圆弧段。中心距A与转子直径D之比(A/D)超过了传统渐开线‑销齿圆弧型转子型线的极值，使得参数可取值范围更宽。

技术领域

本申请属于流体机械领域，特别是涉及一种多叶罗茨泵转子型线。

背景技术

罗茨鼓风机是一种无油回转式鼓风机。罗茨鼓风机由一对相互啮合的直齿转子，一对同步齿轮，一个跑道型气缸和两端的墙板、齿轮箱等组成。转子在旋转过程中相互啮合，形成周期性变化的工作容积，从而无内压缩地实现气体的吸入和排出；且无需吸气阀和排气阀等易损部件。由于转子结构完全对称，理论上可以实现惯性力平衡。

罗茨鼓风机的转子型线决定了其面积利用系数、基元容积的变化率、转子间间隙的不均匀度等特性，而面积利用系数决定了罗茨鼓风机的流量、基元容积的变化率影响了排气脉动幅值、转子间间隙不均匀度决定了罗茨鼓风机的内泄漏特性。到目前为止，最有代表性的罗茨鼓风机的转子型线有三种，即摆线型、圆弧型、渐开线-销齿圆弧型。其中，摆线型转子型线因面积利用系数低而较少应用，圆弧型转子型线的齿顶密封性能差，其容积效率相对低一些。相比之下，渐开线-销齿圆弧型转子型线由于其密封性能好、加工方便，在罗茨鼓风机中应用较广。

在设计渐开线-销齿圆弧型转子时，中心距A与转子直径D的比值(A/D)是一个很重要的参数，它决定了罗茨鼓风机的流量。该比值越小，转子越瘦，转子的面积利用系数越高，流量就越大。但若这个比值小于某个极值时，则无法采用渐开线-销齿圆弧型这种传统型线，型线设计受到限制。

发明内容

1.要解决的技术问题

基于在设计渐开线-销齿圆弧型转子时，中心距A与转子直径D的比值(A/D)是一个很重要的参数，它决定了罗茨鼓风机的流量。该比值越小，转子越瘦，转子的面积利用系数越高，流量就越大。但若这个比值小于某个极值时，则无法采用渐开线-销齿圆弧型这种传统型线，型线设计受到限制的问题，本申请提供了一种多叶罗茨泵转子型线。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种多叶罗茨泵转子型线，包括第一转子和第二转子，所述第一转子与所述第二转子配合使用，所述第一转子关于自身的转子中心成中心对称，所述第二转子关于自身的转子中心成中心对称，所述第一转子为z叶式，所述第二转子为z叶式，所述z≥2且所述z∈N^*；

所述第一转子的型线包括依次连接的第一齿顶对滚圆弧段、第一圆弧段、第一渐开线段、第一圆弧包络线段、第一点啮合摆线段和第一齿根对滚圆弧段，所述第二转子的型线包括依次连接的第二齿顶对滚圆弧段、第二圆弧段、第二渐开线段、第二圆弧包络线段、第二点啮合摆线段和第二齿根对滚圆弧段。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一齿顶对滚圆弧段与所述第二齿根对滚圆弧段共轭。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一圆弧段与所述第二圆弧包络线段共轭。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一渐开线段与所述第二渐开线段共轭。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一圆弧包络线段与所述第二圆弧段共轭。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一齿根对滚圆弧段与所述第二齿顶对滚圆弧段共轭。