[发明专利]一种双螺杆转子型线综合性能判断及优化设计方法

说明书

本发明公开了一种双螺杆转子型线综合性能判断及优化设计方法，属于压缩机设计制造领域。所述方法通过建立压缩机转子型线性能的综合性能指标的表达式，确定压缩机转子型线的接触线长度、泄漏三角形和面积利用系数之间的关系，使得在设计压缩机转子型线时能够根据该方法判断出设计出的压缩机转子型线的性能的优劣，进而为优化设计转子型线提供参考指标，提高压缩机转子型线的设计效率，为生产出高性能的压缩机提供高性能的转子型线。

技术领域

本发明涉及一种双螺杆转子型线综合性能判断及优化设计方法，属于压缩机设计制造领域。

背景技术

双螺杆压缩机属于容积式回转机械设备的一种，由一对螺杆转子(也称阴阳转子)、一对端盖和一个壳体组成。双螺杆压缩机作为一种通用机械，由于自身结构和性能的特点，被广泛应用在动力、制冷等各个工业部门。同时双螺杆压缩机还具有较好的适应能力，因而逐渐代替了滑片压缩机等其他种类的压缩机。

螺杆转子(阴阳转子)作为螺杆压缩机的核心零部件，其设计优劣直接决定了螺杆压缩机的性能如何，而转子型线又是螺杆转子加工性能和设备运转综合性能等诸多问题的研究基础(转子型线即螺杆转子轴向端面截线)，也即，转子型线的性能直接影响到双螺杆压缩机整体性能，因而螺杆转子的研究设计人员针对影响转子型线性能的参数展开研究，包括接触线长度、泄漏三角形面积和面积利用系数等；从密封性角度出发，考查转子型线变化对性能参数的影响，总结性能参数的变化规律，为日后基于啮合线法对转子型线进行优化设计提供一定的理论指导。

对于螺杆转子型线设计的优劣，主要是通过考察其齿间容积是否具备出色的封闭性来进行判断。而对于螺杆压缩机性能，特别是转子型线性能参数的评判都是以啮合线方程为基础延伸的。针对主要的性能参数，螺杆转子型线的设计原则是形成长度较短且连续的接触线、较小的泄漏三角形和较大的面积利用系数。而压缩机的接触线长度、泄漏三角形面积和面积利用系数各性能参数对压缩机性能的影响方向不一致，比如在减小泄漏三角形面积大小的同时，可能会导致阴阳转子型线接触线长度增加，因此不能根据其中某一个参数来评判转子型线的设计是否优劣，从而导致其设计效率低下。

发明内容

解决螺杆压缩机各性能参数对压缩机性能影响方向不一致，无法根据其中某一个参数来判断转子齿形的设计是否优劣从而导致设计效率低下的问题，本发明提供一种双螺杆转子的转子型线综合性能判断及优化设计方法，通过提供一种综合性能指标K确定双螺杆转子的转子型线性能，进而将啮合线分为八段，通过综合性能指标K确定各段的调整方向及距离，进而得到高性能的转子型线，后续根据所得到的高性能的转子型线生产出高性能的压缩机。

一种双螺杆转子型线综合性能判断方法，所述方法包括：

获取双螺杆转子的阴阳转子的相关参数：接触线长度L、泄漏三角形面积S、阴阳转子的转子齿数及齿顶圆半径；

根据阴阳转子的转子齿数及齿顶圆半径计算出面积利用系数C_α；

根据公式(10)计算综合性能指标K；

K＝aL*bS/(cC_α)                             (10)

其中，a、b和c为将接触线长度L和面积利用系数C_α统一至泄漏三角形面积S的数量级的系数；

根据计算出的综合性能指标K的取值判断双螺杆转子型线的性能；

可选的，接触线长度L、阴阳转子的转子齿数及齿顶圆半径的单位为毫米、泄漏三角形面积S的单位为平方毫米时，a、b和c取值分别为：

a＝0.01，b＝1，c＝10。

可选的，所述根据阴阳转子的转子齿数及齿顶圆半径计算出面积利用系数C_α，包括：