[发明专利]一种由代数螺线组成的变截面涡旋齿及其型线设计方法

说明书

本发明属于压缩机领域，具体涉及一种由代数螺线组成的变截面涡旋齿及其型线设计方法。具体技术方案为：一种变截面涡旋齿，由第一涡旋齿和第二涡旋齿组成；第一、第二涡旋齿的型线相同，均由两种不同极径的代数螺线及其等距曲线构成。型线中代数螺线部分，依次由极径为ρ₁、ρ₂、ρ₁的代数螺线的部分曲线构成。本发明提供了一种新型的涡旋型线及其构建方法；兼顾传统的代数螺线渐变壁厚型线和变截面涡旋型线的优点，可以采用较少圈数实现高压缩比，有效减少了气体工质在工作腔的停留时间。在实践中，可以根据不同的需要，按照本发明提供的方法进行简单计算，即可快速建立一系列代数螺线变截面涡旋齿的几何模型。

技术领域

本发明属于压缩机领域，具体涉及一种由代数螺线组成的变截面涡旋齿及其型线设计方法。

背景技术

涡旋压缩机是继往复式、转子、螺杆压缩机之后的一种新型容积式压缩机；由于其具有结构紧凑、噪声小、压缩平稳、密封性好的特点，所以在众多压缩机中脱颖而出，被广泛用于食品、医疗等领域。涡旋齿的型线直接影响了涡旋压缩机的工作性能，故涡旋齿的型线设计极其关键。

现有的变壁厚涡旋型线可分为渐变壁厚涡旋型线和变截面涡旋型线。与等截面涡旋模型相比，渐变壁厚涡旋模型具有面积利用率高和内容积比高等优点，当涡旋盘直径相同，排气量提高10％～15％，内容比增15％～20％，具有较好的综合性能。而变截面涡旋模型，采用较少圈数就可实现高压缩比/膨胀比，减少气体工质在工作腔的停留时间。因此建立高效、实用、易加工的变壁厚涡旋模型一直是研究的热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种由代数螺线组成的变截面涡旋齿及其型线设计方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种变截面涡旋齿，由第一涡旋齿和第二涡旋齿组成；所述第一、第二涡旋齿的型线相同，均由不同极径的代数螺线及其等距曲线构成。

优选的，所述第一、第二涡旋齿的型线相同，均由两种不同极径的代数螺线及其等距曲线构成。

优选的，所述型线中，代数螺线部分，依次由极径为ρ₁、ρ₂、ρ₁的代数螺线的部分曲线构成。

优选的，所述第一涡旋齿由第一外壁曲线A₀A₃和第二内壁曲线B＇₀B＇₄构成；所述第二涡旋齿由第二外壁曲线A＇₀A＇₃和第一内壁曲线B₀B₄构成；所述第一、第二涡旋齿的基圆中心相距R_or进行安装。

优选的，所述第一外壁曲线A₀A₃由A₀A₁、A₁A₂、A₂A₃从内到外顺次连接构成；靠近基圆中心的A₀A₁是极径为ρ₁的代数螺线的一部分，A₁A₂是极径为ρ₂的代数螺线的一部分，A₂A₃是极径为ρ₁的代数螺线的一部分；

所述第一外壁曲线A₀A₃的绘制方法如下：

A₀A₁的绘制公式为：

A₁A₂的绘制公式为：