一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿的制作方法
專利名稱:一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，屬于螺桿泵技術(shù)領(lǐng)域。所述螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊；所述傳力邊為漸開線齒形型線，密封邊為伸長外擺線齒形型線；螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊；所述傳力邊和密封邊均采用漸開線作為齒形型線。本實用新型提供的雙頭螺旋螺桿，為雙頭非對稱齒形，帶有漸開線傳力邊，可達到近似嚴格密封或嚴格密封。本申請將漸開線和伸長外擺線這兩種齒形型線完美結(jié)合，使得采用本申請螺桿的雙螺桿泵工作時螺桿轉(zhuǎn)子齒面?zhèn)髁煽浚\轉(zhuǎn)平衡，振動噪音低，容積效率高。
【專利說明】
一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及螺桿栗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿。
【背景技術(shù)】
[0002]雙螺桿栗是由主從動軸上相互嚙合的螺旋套和栗體或襯套間形成一個容積恒定的密封腔室，介質(zhì)隨螺桿軸的轉(zhuǎn)動分別被送到栗體中間，兩者匯合在一起，最終送達栗的出口，從而實現(xiàn)栗輸送的目的。
[0003]為了保證雙螺桿栗在輸送低粘介質(zhì)時有較高的容積效率，栗的螺桿螺旋齒形型線采用嚴格密封型線或近似嚴格密封型線比采用非密封型線更有優(yōu)勢。
[0004]現(xiàn)有雙螺桿栗采用嚴格密封或近似嚴格密封的螺旋齒形型線的螺桿有以下兩種:
[0005]1.嚴格密封的帶有組合擺線傳力邊的雙頭非對稱齒形的螺桿，如附圖1所示。這種齒形的螺桿密封性能好，栗的容積效率高;螺桿轉(zhuǎn)子無論是單吸還是雙吸都可以達到很小的動、靜不平衡量。但是由于傳力邊采用的型線是組合擺線曲線，雖然密封性能很好，但傳力性不好。當(dāng)轉(zhuǎn)子力矩傳力較大時，這種型線的齒型抗磨損性能不好。特別是采用同步齒輪部分傳動轉(zhuǎn)子的單吸結(jié)構(gòu)的雙螺桿栗，需要較大的力矩傳遞，這種齒形就不適應(yīng)。
[0006]2.近似嚴格密封的帶有漸開線傳力邊的單頭非對稱齒形的螺桿，如附圖2所示。這種齒形的螺桿密封性能好，栗的容積效率高，但由于螺桿轉(zhuǎn)子螺旋部分的有效長度必須為導(dǎo)程的非整數(shù)倍值，因而在采用單吸結(jié)構(gòu)時螺桿的靜不平衡量與動不平衡量都很大，都難以用去重法平衡。即使采用同步齒輪傳動的雙吸結(jié)構(gòu)時，左、右旋螺桿180°相反布置可以讓轉(zhuǎn)子的靜不平衡量在理論上為零，但螺桿轉(zhuǎn)子的動不平衡量卻可能達到最大，難以用去重的方法平衡，因而這種齒形的螺桿轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時振動較大，影響栗軸承的壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型要解決的問題是現(xiàn)有的螺桿栗的螺桿的密封形齒形型線，不能滿足較大的力矩傳遞或不平衡量的需求，傳動性和耐磨損性不佳。
[0008]本實用新型的第一個目的在于提供一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿。所述螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊;所述傳力邊為漸開線齒形型線，密封邊為伸長外擺線齒形型線。
[0009]螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊;所述傳力邊和密封邊均采用漸開線作為齒形型線。
[0010]進一步地，所述具有非對稱齒形的螺旋，其密封邊的伸長外擺線在齒頂段進行了耐磨修正。
[0011 ]優(yōu)選地，所述耐磨修正為擺線倒角修正。
[0012]進一步地，所述具有非對稱齒形的螺旋，其傳力邊的漸開線，具有對稱齒形的螺旋，其密封邊的漸開線以及傳力邊的漸開線，三個漸開線中至少有一個在齒根段進行了光滑修正。
[0013]優(yōu)選地，所述光滑修正為伸長外擺線修正。
[0014]進一步地，所述具有非對稱齒形的螺旋，其密封邊的伸長外擺線進行了齒頂段的耐磨修正。所述具有非對稱齒形的螺旋，其傳力邊的漸開線，具有對稱齒形的螺旋，其密封邊的漸開線及傳力邊的漸開線，三個漸開線中至少有一個進行了齒根段的光滑修正。
[0015]優(yōu)選地，所述耐磨修正為擺線倒角修正。
[0016]優(yōu)選地，所述光滑修正為伸長外擺線修正。
[0017]本申請的第二個目的在于提供一種雙螺桿。所述雙螺桿包括主動螺桿和從動螺桿，主動螺桿與從動螺桿的齒形相同，均為上述的的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，主動螺桿的螺旋旋向與從動螺桿的螺旋旋向相反，其中一個為右旋，則另一個為左旋。
[0018]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型提供的雙頭螺旋螺桿，為雙頭非對稱齒形，帶有漸開線傳力邊，可達到近似嚴格密封或嚴格密封。
[0019]本實用新型提供的螺桿，其螺旋齒形型線既采用漸開線這種傳統(tǒng)的齒形型線作為螺桿齒形的傳力邊，滿足螺桿齒形型面?zhèn)鬟f大轉(zhuǎn)矩的要求，又采用了伸長外擺線密封型線的雙頭螺旋的型式，既能實現(xiàn)螺桿嚙合時的嚴格密封，又能使螺桿轉(zhuǎn)子的靜不平衡量為零與動不平衡量近似為零，不需要通過去重就能達到轉(zhuǎn)子動、靜不平衡量的標準要求。
[0020]本申請將漸開線和伸長外擺線這兩種齒形型線完美結(jié)合，使得采用本申請螺桿的雙螺桿栗工作時螺桿轉(zhuǎn)子齒面?zhèn)髁煽浚\轉(zhuǎn)平衡，振動噪音低，容積效率高。
[0021]本申請?zhí)峁┑穆輻U適用范圍廣，既適合于單吸雙螺桿栗，也適合于雙吸雙螺桿栗，既適合有轉(zhuǎn)子之間傳力要求的非同步齒輪式結(jié)構(gòu)的雙螺桿栗，也適合于轉(zhuǎn)子間沒有傳力要求的同步齒輪式結(jié)構(gòu)的雙螺桿栗。
【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0023]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中單頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0024]圖3是本申請的雙螺桿中，主動螺桿和從動螺桿嚙合時螺旋槽構(gòu)嚙合時螺旋槽構(gòu)成的密封腔圖的正面圖。
[0025]圖4是本申請的雙螺桿中，主動螺桿和從動螺桿嚙合時螺旋槽構(gòu)嚙合時螺旋槽構(gòu)成的密封腔圖的背面圖。
[0026]圖5是本申請實施例1的雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0027]圖6是本申請實施例1中雙螺桿的齒形型線嚙合示意圖。
[0028]圖7是本申請實施例1中雙螺桿嚙合時主動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0029]圖8是本申請實施例1中雙螺桿嚙合時主動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0030]圖9是本申請實施例1中雙螺桿嚙合時從動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0031 ]圖10是本申請實施例1中雙螺桿嚙合時從動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0032]圖11是本申請實施例2的雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0033]圖12是本申請實施例2中雙螺桿的齒形型線嚙合示意圖。
[0034]圖13是本申請實施例2中雙螺桿嚙合時主動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0035]圖14是本申請實施例2中雙螺桿嚙合時主動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0036]圖15是本申請實施例2中雙螺桿嚙合時從動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0037]圖16是本申請實施例2中雙螺桿嚙合時從動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0038]圖17是本申請實施例3的雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0039]圖18是本申請實施例3中雙螺桿的齒形型線嚙合示意圖。
[0040]圖19是本申請實施例3中雙螺桿嚙合時主動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0041]圖20是本申請實施例3中雙螺桿嚙合時主動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0042]圖21是本申請實施例3中雙螺桿嚙合時從動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0043]圖22是本申請實施例3中雙螺桿嚙合時從動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0044]圖23是本申請實施例4的雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0045]圖24是本申請實施例4中雙螺桿的齒形型線嚙合示意圖。
[0046]圖25是本申請實施例4中雙螺桿嚙合時主動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0047]圖26是本申請實施例4中雙螺桿嚙合時主動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0048]圖27是本申請實施例4中雙螺桿嚙合時從動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0049]圖28是本申請實施例4中雙螺桿嚙合時從動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0050]圖中:丨-伸長外擺線，2-漸開線，3-外擺線，S1-主動螺桿，S2-從動螺桿，H-高壓端，L-低壓端,A1-主動螺桿的一個螺旋槽，A/-主動螺桿的另一個螺旋槽，A1-S-螺旋槽A1的密封腔段,A1-H-螺旋槽A1的高壓腔段，A1-L-螺旋槽A1的低壓腔段，A/-S-螺旋槽A/的密封腔段，A/ -H-螺旋槽A/的高壓腔段，A/ -L-螺旋槽A/的低壓腔段，A2-從動螺桿的一個螺旋槽，A27 -從動螺桿的另一個螺旋槽，A2-S-螺旋槽A2的密封腔段，A2-H-螺旋槽A2的高壓腔段，A2-L-螺旋槽A2的低壓腔段，A/ -S-螺旋槽AV的密封腔段，A/ -H-螺旋槽A/的高壓腔段，A/ -L-螺旋槽A/的低壓腔段，C-螺桿節(jié)圓，Cl-齒跟圓，C2-齒頂圓。
【具體實施方式】
[0051]為了更好的理解本實用新型，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進行進一步的描述。
[0052]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常見的一種密封型螺桿，其具有雙頭非對稱齒形。其一頭的螺旋的傳力邊為伸長外擺線I與外擺線3構(gòu)成的組合擺線。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中常見的另一種密封性螺桿，其具有單頭非對稱齒形。齒形的一側(cè)為漸開線2，另一側(cè)為伸長外擺線I。
[0053]實施例1
[0054]本實施例中提供一種近似嚴格密封且?guī)в袧u開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿。
[0055]如圖5所示，本實施例中的螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊be和密封邊ae，傳力邊be為漸開線齒形型線，密封邊ae為伸長外擺線齒形型線。本實施例中螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊b7 C7和密封邊b〃c〃，傳力邊I/ C7和密封邊I/ C7均采用漸開線為齒形型線。
[0056]—種雙螺桿，用于雙螺桿栗，包括螺旋旋向相反的主動螺桿SI和從動螺桿S2 ο主動螺桿S1和從動螺桿S2的齒形相同，均為上述的帶有漸開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿。圖6即為主動螺桿S1與從動螺桿S2齒形型線嚙合時的示意圖。以下標志中，下角標I代表其屬于主動螺桿S1，下角標2代表其屬于從動螺桿S2，(h為主動螺桿的中心，O2為從動螺桿的中心。
[0057]圖6中，aieicibibi” ci” ci ’bi ’ai是主動螺桿Si橫截面上的齒形型線，a2e2C2b2b2” C2”C2 ’ b2 ’a2為從動螺桿S2橫截面上的齒形型線。其中:eici與’ Cl” Cl”及e2C2與C2” C2 ’是在齒頂圓C2上的圓弧曲線;aibi與bibi”及a2b2與b2b2”是在齒底圓Ci上的圓弧曲線;密封邊曲線aie1、a2e2均為伸長外擺線，傳力邊曲線bic1、bi ’ ci ’、b2C2、b2 ’ C2 ’為漸開線曲線，密封邊bi” ci”、b2”C2”也采用漸開線曲線。
[0058]此外:齒形曲線aiei還表示當(dāng)從動螺桿S2基圓沿主動螺桿51基圓作純滾動時從動螺桿S2上點e2的運動軌跡;齒形曲線a2e2為主動螺桿S1基圓沿從主動螺桿S1S圓作純滾動時主動螺桿51上的點61的運動軌跡;其余齒形曲線131(31、131’(31’、bl，，db2C2、b2，C2，、b2”C2”分別為主動螺桿S1或從動螺桿S2基圓的漸開線曲線。
[0059]本實施例所涉及的螺桿的傳力原理是:三個由漸開線型線構(gòu)成的齒廓齒形型面，其中兩個漸開線型面可以當(dāng)傳力邊型面。
[0060]本實施例所涉及的螺桿螺旋嚙合的密封原理是:雙頭螺旋的四個型面中，三個為漸開線構(gòu)成的型面，另一個為伸長外擺線構(gòu)成的型面。當(dāng)螺桿螺旋段的長度大于兩個導(dǎo)程，主、從螺桿上相互嚙合的螺旋齒形齒槽與栗殼體“8”字孔的內(nèi)表面就會形成一個完整的密封腔室，從而隔斷栗內(nèi)的高低壓腔，達到理論上嚴格密封。
[0061 ]圖3為本實施例中主動螺桿51、從動螺桿52嚙合時螺旋槽構(gòu)成的密封腔的正面圖。圖4為實施例中主動螺桿S1、從動螺桿S2嚙合時螺旋槽構(gòu)成的密封腔的背面圖。可以看出，采用本申請?zhí)峁┑碾p螺桿，二者符合嚴格密封或者近似嚴格密封。
[0062]圖7顯示了主動螺桿旋槽^的兩個側(cè)齒螺旋面上的密封線的投影。圖8反映了主動螺桿SAI旋槽A/的兩個側(cè)齒螺旋面上的密封線的投影。圖9反映了從動螺桿32螺旋槽A2的兩個側(cè)齒螺旋面上的密封線的投影。圖10反映了從動螺桿S2螺旋槽A/的兩個側(cè)齒螺旋面上的密封線的投影。
[0063]在圖7-圖10中，mi與Ii兩點之間、q2與m2兩點之間、gi與mi兩點之間、mi與12兩點之間、qi與m2兩點之間、m2與ki兩點之間均具有微小的缺口。如果忽略這些微小的缺口，那么主動螺桿S1上兩螺旋槽A1J1’與從動螺桿S2上的兩螺旋槽A2、A2 ’都近似滿足嚴格密封的第一密封條件，即:在主動螺桿S1、從動螺桿S2嚙合時，每一個螺旋槽的高壓腔段與低壓腔段是被密封腔段完全隔斷的。
[0064]同時，在主剖面前方，A2-S只與A1 ’ -S相通，A1 ’ -S只與A2 ’ -S相通，A2 ’ -S只與A1-S相通;在主尚]面后方，Ai_S只與A2 ’ -S相通，A2 ’ -S只與Ai_S相通，Ai ’ -S只與A2-S相通，這些主動螺桿S1、從動螺桿S2的螺旋槽的密封腔，只是內(nèi)部相互聯(lián)通，因而構(gòu)成一個自成體系的完整的密封腔，完全滿足嚴格密封的第二密封條件。
[0065]綜上所述，本實施例提供的雙螺桿，近似滿足了雙螺桿嚙合時第一密封條件與第二密封條件，因而這種雙螺桿嚙合形成的密封腔是為近似的嚴格密封。
[0066]實施例2
[0067]在實施例1的基礎(chǔ)上，本申請的螺桿中，其具有非對稱齒形的螺旋的一側(cè)采用的漸開線齒形型線、具有對稱齒形的螺旋的兩側(cè)采用的漸開線齒形型線，共計三個漸開線齒形型線齒形型線中，至少有一個漸開線在齒根段進行了光滑修正。光滑修正為密封形，可采用伸長外擺線形的修正，也可采用其他形式的修正。本實施例中，如圖11所示，三個漸開線均在齒根段進行了光滑修正，采用伸長外擺線進行修正，在其他實施方案中，也可為其他組合形式。
[0068]如圖11所示，本實施例中的螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊be和密封邊ae，傳力邊be為漸開線齒形型線，密封邊ae為伸長外擺線齒形型線。傳力邊中，齒根段的伸長外擺線dh代替漸開線hb，傳力邊齒形由伸長外擺線dh段與漸開線he兩段構(gòu)成。
[0069]本實施例中螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊I/C7和密封邊b〃c〃，傳力邊I/ z’和密封邊I/ z’均采用漸開線為齒形型線。傳力邊中，齒根段的伸長外擺線cT h7代替漸開線V b7，傳力邊齒形由伸長外擺線個h7段與漸開線V C7兩段構(gòu)成。密封邊中，齒根段的伸長外擺線d〃h〃代替漸開線h〃b〃，傳力邊齒形由伸長外擺線d〃h〃段與漸開線h〃 c〃兩段構(gòu)成。
[0070]采用伸長外擺線修正傳力邊齒形的主要目的是為了改善傳力邊的密封性能，消除傳力邊螺旋面在齒根部位存在的密封線的缺口。
[0071]本實施例中，螺桿的傳力原理是:三個由漸開線型線構(gòu)成的齒廓齒形型面，其中兩個漸開線型面可以當(dāng)傳力邊型面，即使采用了齒根部位伸長外擺線密封修正，也不影響這個漸開線齒形型面的傳力特性。齒根部位的伸長外擺線段齒廓只起密封作用，不起傳力作用。
[0072]本申請所涉及的螺桿螺旋嚙合的密封原理是:雙頭螺旋的四個型面中，三個為伸長擺線+漸開線的組合構(gòu)成的型面，另一個為伸長外擺線構(gòu)成的型面。當(dāng)螺桿螺旋段的長度大于兩個導(dǎo)程，主、從螺桿上相互嚙合的螺旋齒形齒槽與栗殼體“8”字孔的內(nèi)表面就會形成一個完整的密封腔室，從而隔斷栗內(nèi)的高低壓腔，達到理論上嚴格密封。
[0073]本實施例中的雙螺桿，用于雙螺桿栗，其主動螺桿S1和從動螺桿S2的齒形相同，均為上述的帶有漸開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿。主動螺桿S1的螺旋旋向與從動螺桿S2的螺旋旋向不一樣，一個為右旋，則另一個為左旋。圖12為主動螺桿Si與從動螺桿S2齒形型線嚙合時的示意圖。以下標志中，下角標I代表其屬于主動螺桿S1，下角標2代表其屬于從動螺桿S2，Oi為主動螺桿的中心，O2為從動螺桿的中心。主動螺桿Si和從動螺桿S2的六個漸開線均在齒根段采用伸長外擺線進行了光滑修正。
[0074]圖13-16顯示了本實施例中雙螺桿漸開線齒根修正后嚙合線的投影。從圖13-16中可以看出，無論是主動螺桿Sj^Al ,Al’槽還是從動螺桿S2的A2，A2’槽，它們兩側(cè)螺旋面上的密封線在齒根圓&到齒頂圓&的整個螺旋面的范圍內(nèi)是連續(xù)的，沒有缺口處，且都通過主動螺桿S1、從動螺桿S2齒根圓Cd^nu、m2兩點，因而采用伸長外擺線進行齒根修正后，本實施例的螺桿的密封腔從理論上講是嚴格密封的。
[0075]實施例3
[0076]在實施例1的基礎(chǔ)上，本申請的螺桿中，其具有非對稱齒形的螺旋的一側(cè)采用伸長外擺線齒形型線，伸長外擺線在齒頂段進行了耐磨修正，本實施例中采用擺線倒角進行修正，在其他實施方案中，也可采用其他形式的修正。
[0077]如圖17所示，本實施例中的螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊，密封邊為伸長外擺線齒形型線。密封邊中，齒頂段采用伸長外擺線??’倒角，密封邊齒形由伸長外擺線段af與伸長外擺線倒角段??’兩段構(gòu)成。
[0078]采用伸長外擺線ff’倒角修正密封邊齒形ae的主要目的是為了改善密封邊的耐磨性能，造成密封邊螺旋面在齒頂部位存在密封線的缺口。
[0079]本實施例中，螺桿的傳力原理是:三個由漸開線型線構(gòu)成的齒廓齒形型面，其中兩個漸開線型面可以當(dāng)傳力邊型面。
[0080]本申請所涉及的螺桿螺旋嚙合的密封原理是:雙頭螺旋的四個型面中，三個為漸開線的組合構(gòu)成的型面，另一個為伸長外擺線+伸長外擺線倒角構(gòu)成的型面。當(dāng)螺桿螺旋段的長度大于兩個導(dǎo)程，主、從螺桿上相互嚙合的螺旋齒形齒槽與栗殼體“8”字孔的內(nèi)表面就會形成一個近似完整的密封腔室，從而隔斷栗內(nèi)的高低壓腔，達到理論上近似嚴格密封。[0081 ]圖18本實施例中的雙螺桿，用于雙螺桿栗，其主動螺桿S1和從動螺桿52的齒形相同，均為上述的帶有漸開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿，只是主動螺桿的螺旋旋向與從動螺桿的螺旋旋向不一樣，一個為右旋，則另一個為左旋。主動螺桿S1的密封邊中，齒頂段采用伸長外擺線fifV倒角，密封邊齒形由伸長外擺線段&1匕與伸長外擺線倒角段
’兩段構(gòu)成。從動螺桿S2的的密封邊中，齒頂段采用伸長外擺線f2f2’倒角，密封邊齒形由伸長外擺線段a2f2與伸長外擺線倒角段f2f2 ’兩段構(gòu)成。
[0082]圖19-圖22顯示了本實施例中雙螺桿伸長外擺線在齒頂端倒角修正后嚙合線的投影。很顯然從圖19-圖22可以看出，無論是主動螺桿Sj^Al ,Al’槽還是從動螺桿S2的A2，A2’槽，它們兩側(cè)螺旋面上的密封線在齒根圓C1到齒頂圓&的整個螺旋面的范圍內(nèi)是連續(xù)的，沒有缺口處，且都通過主動螺桿S1和從動螺桿S2螺桿齒根圓的nu、m2兩點，但密封邊的密封線達不到8字孔的尖點如與仍，因而采用密封邊在齒頂段倒角修正后，本申請的螺桿的密封腔從理論上講是近似嚴格密封的。
[0083]實施例4
[0084]本實施例綜合了實施例2和實施例3的修正，本申請的螺桿中，其具有非對稱齒形的螺旋的一側(cè)采用的漸開線齒形型線、具有對稱齒形的螺旋的兩側(cè)采用的漸開線齒形型線，共計三個漸開線齒形型線齒形型線，均在齒根段進行了伸長外擺線形光滑修正。本申請的螺桿中，其具有非對稱齒形的螺旋的一側(cè)采用伸長外擺線齒形型線，伸長外擺線在齒頂段進行了擺線倒角的耐磨修正。
[0085]如圖23所示，本實施例中的螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊be和密封邊ae，傳力邊be為漸開線齒形型線，密封邊ae為伸長外擺線齒形型線。傳力邊中，齒根段的伸長外擺線dh代替漸開線hb，傳力邊齒形由伸長外擺線dh段與漸開線he兩段構(gòu)成。密封邊中，齒頂段采用伸長外擺線ff’倒角，密封邊齒形由伸長外擺線段af與伸長外擺線倒角段??’兩段構(gòu)成。
[0086]本實施例中螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊I/C7和密封邊b〃c〃，傳力邊I/ z’和密封邊I/ z’均采用漸開線為齒形型線。傳力邊中，齒根段的伸長外擺線cT h7代替漸開線V b7，傳力邊齒形由伸長外擺線個h7段與漸開線V C7兩段構(gòu)成。密封邊中，齒根段的伸長外擺線d〃h〃代替漸開線h〃b〃，傳力邊齒形由伸長外擺線d〃h〃段與漸開線h〃 c〃兩段構(gòu)成。
[0087]本實施例所涉及的螺桿的傳力原理是:三個由漸開線型線構(gòu)成的齒廓齒形型面，其中兩個漸開線型面可以當(dāng)傳力邊型面，即使采用了齒根部位伸長外擺線密封修正，也不影響這個漸開線齒形型面的傳力特性。齒根部位的伸長外擺線段齒廓只起密封作用，不起傳力作用。
[0088]本申請所涉及的螺桿螺旋嚙合的密封原理是:雙頭螺旋的四個型面中，三個為伸長外擺線+漸開線的組合構(gòu)成的型面，另一個為伸長外擺線+伸長外擺線倒角構(gòu)成的型面。當(dāng)螺桿螺旋段的長度大于兩個導(dǎo)程，主、從螺桿上相互嚙合的螺旋齒形齒槽與栗殼體“8”字孔的內(nèi)表面就會形成一個近似完整的密封腔室，從而隔斷栗內(nèi)的高低壓腔，達到理論上近似嚴格密封。
[0089]本實施例中的雙螺桿，用于雙螺桿栗，其主動螺桿S1和從動螺桿S2的齒形相同，均為上述的帶有漸開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿，只是主動螺桿的螺旋旋向與從動螺桿的螺旋旋向不一樣，一個為右旋，則另一個為左旋。圖12為主動螺桿Si與從動螺桿S2齒形型線嚙合時的示意圖。以下標志中，下角標I代表其屬于主動螺桿S1，下角標2代表其屬于從動螺桿S2，Oi為主動螺桿的中心，O2為從動螺桿的中心。主動螺桿Si和從動螺桿S2的六個漸開線均在齒根段采用伸長外擺線進行了光滑修正。主動螺桿S1和從動螺桿S2的兩個伸長外擺線的均在齒頂段進行了倒角修正。
[0090]圖25-圖28顯示了本實施例中雙螺桿伸長外擺線在齒頂段倒角修正、漸開線在齒根段經(jīng)伸長外擺線行的修正后嚙合線的投影。很顯然從圖25-圖28可以看出，無論是主動螺桿Sj^Al ,Al’槽還是從動螺桿Sd^A2，A2’槽，它們兩側(cè)螺旋面上的密封線在齒根圓C1到齒頂圓(:2的整個螺旋面的范圍內(nèi)是連續(xù)的，沒有缺口處，且都通過主動螺桿S1和從動螺桿S2螺桿齒根圓的m、m2兩點，但密封邊的密封線達不到8字孔的尖點m與n2，因而采用密封邊在齒頂段倒角修正后，本申請的螺桿的密封腔從理論上講是近似嚴格密封的。
[0091]以上對本實用新型的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊，所述傳力邊為漸開線齒形型線，密封邊為伸長外擺線齒形型線； 螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊，所述傳力邊和密封邊均采用漸開線為齒形型線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述具有非對稱齒形螺旋，其密封邊的伸長外擺線在齒頂段進行了耐磨修正。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述耐磨修正為擺線倒角修正。4.按照權(quán)利要求1所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述具有非對稱齒形的螺旋，其傳力邊的漸開線，具有對稱齒形的螺旋，其密封邊的漸開線以及傳力邊的漸開線，三個漸開線中至少有一個在齒根段進行了光滑修正。5.按照權(quán)利要求4所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述光滑修正為伸長外擺線修正。6.按照權(quán)利要求1、2、4任一所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述具有非對稱齒形的螺旋，其密封邊的伸長外擺線進行了齒頂段的耐磨修正； 所述具有非對稱齒形的螺旋，其傳力邊的漸開線，具有對稱齒形的螺旋，其密封邊的漸開線及傳力邊的漸開線，三個漸開線中至少有一個進行了齒根段的光滑修正。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述耐磨修正為擺線倒角修正。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述光滑修正為伸長外擺線修正。9.一種雙螺桿，包括螺旋旋向相反的主動螺桿和從動螺桿，其特征在于:所述主動螺桿與從動螺桿的齒形相同，均為如權(quán)利要求1-8任一所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿。
【文檔編號】F04C15/00GK205714742SQ201620188249
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】周軒宇
【申請人】天津華科螺桿泵技術(shù)有限公司
【專利摘要】本實用新型提供一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，屬于螺桿泵技術(shù)領(lǐng)域。所述螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊；所述傳力邊為漸開線齒形型線，密封邊為伸長外擺線齒形型線；螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊；所述傳力邊和密封邊均采用漸開線作為齒形型線。本實用新型提供的雙頭螺旋螺桿，為雙頭非對稱齒形，帶有漸開線傳力邊，可達到近似嚴格密封或嚴格密封。本申請將漸開線和伸長外擺線這兩種齒形型線完美結(jié)合，使得采用本申請螺桿的雙螺桿泵工作時螺桿轉(zhuǎn)子齒面?zhèn)髁煽浚\轉(zhuǎn)平衡，振動噪音低，容積效率高。
【專利說明】
一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及螺桿栗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿。
【背景技術(shù)】
[0002]雙螺桿栗是由主從動軸上相互嚙合的螺旋套和栗體或襯套間形成一個容積恒定的密封腔室，介質(zhì)隨螺桿軸的轉(zhuǎn)動分別被送到栗體中間，兩者匯合在一起，最終送達栗的出口，從而實現(xiàn)栗輸送的目的。
[0003]為了保證雙螺桿栗在輸送低粘介質(zhì)時有較高的容積效率，栗的螺桿螺旋齒形型線采用嚴格密封型線或近似嚴格密封型線比采用非密封型線更有優(yōu)勢。
[0004]現(xiàn)有雙螺桿栗采用嚴格密封或近似嚴格密封的螺旋齒形型線的螺桿有以下兩種:
[0005]1.嚴格密封的帶有組合擺線傳力邊的雙頭非對稱齒形的螺桿，如附圖1所示。這種齒形的螺桿密封性能好，栗的容積效率高;螺桿轉(zhuǎn)子無論是單吸還是雙吸都可以達到很小的動、靜不平衡量。但是由于傳力邊采用的型線是組合擺線曲線，雖然密封性能很好，但傳力性不好。當(dāng)轉(zhuǎn)子力矩傳力較大時，這種型線的齒型抗磨損性能不好。特別是采用同步齒輪部分傳動轉(zhuǎn)子的單吸結(jié)構(gòu)的雙螺桿栗，需要較大的力矩傳遞，這種齒形就不適應(yīng)。
[0006]2.近似嚴格密封的帶有漸開線傳力邊的單頭非對稱齒形的螺桿，如附圖2所示。這種齒形的螺桿密封性能好，栗的容積效率高，但由于螺桿轉(zhuǎn)子螺旋部分的有效長度必須為導(dǎo)程的非整數(shù)倍值，因而在采用單吸結(jié)構(gòu)時螺桿的靜不平衡量與動不平衡量都很大，都難以用去重法平衡。即使采用同步齒輪傳動的雙吸結(jié)構(gòu)時，左、右旋螺桿180°相反布置可以讓轉(zhuǎn)子的靜不平衡量在理論上為零，但螺桿轉(zhuǎn)子的動不平衡量卻可能達到最大，難以用去重的方法平衡，因而這種齒形的螺桿轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時振動較大，影響栗軸承的壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型要解決的問題是現(xiàn)有的螺桿栗的螺桿的密封形齒形型線，不能滿足較大的力矩傳遞或不平衡量的需求，傳動性和耐磨損性不佳。
[0008]本實用新型的第一個目的在于提供一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿。所述螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊;所述傳力邊為漸開線齒形型線，密封邊為伸長外擺線齒形型線。
[0009]螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊;所述傳力邊和密封邊均采用漸開線作為齒形型線。
[0010]進一步地，所述具有非對稱齒形的螺旋，其密封邊的伸長外擺線在齒頂段進行了耐磨修正。
[0011 ]優(yōu)選地，所述耐磨修正為擺線倒角修正。
[0012]進一步地，所述具有非對稱齒形的螺旋，其傳力邊的漸開線，具有對稱齒形的螺旋，其密封邊的漸開線以及傳力邊的漸開線，三個漸開線中至少有一個在齒根段進行了光滑修正。
[0013]優(yōu)選地，所述光滑修正為伸長外擺線修正。
[0014]進一步地，所述具有非對稱齒形的螺旋，其密封邊的伸長外擺線進行了齒頂段的耐磨修正。所述具有非對稱齒形的螺旋，其傳力邊的漸開線，具有對稱齒形的螺旋，其密封邊的漸開線及傳力邊的漸開線，三個漸開線中至少有一個進行了齒根段的光滑修正。
[0015]優(yōu)選地，所述耐磨修正為擺線倒角修正。
[0016]優(yōu)選地，所述光滑修正為伸長外擺線修正。
[0017]本申請的第二個目的在于提供一種雙螺桿。所述雙螺桿包括主動螺桿和從動螺桿，主動螺桿與從動螺桿的齒形相同，均為上述的的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，主動螺桿的螺旋旋向與從動螺桿的螺旋旋向相反，其中一個為右旋，則另一個為左旋。
[0018]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型提供的雙頭螺旋螺桿，為雙頭非對稱齒形，帶有漸開線傳力邊，可達到近似嚴格密封或嚴格密封。
[0019]本實用新型提供的螺桿，其螺旋齒形型線既采用漸開線這種傳統(tǒng)的齒形型線作為螺桿齒形的傳力邊，滿足螺桿齒形型面?zhèn)鬟f大轉(zhuǎn)矩的要求，又采用了伸長外擺線密封型線的雙頭螺旋的型式，既能實現(xiàn)螺桿嚙合時的嚴格密封，又能使螺桿轉(zhuǎn)子的靜不平衡量為零與動不平衡量近似為零，不需要通過去重就能達到轉(zhuǎn)子動、靜不平衡量的標準要求。
[0020]本申請將漸開線和伸長外擺線這兩種齒形型線完美結(jié)合，使得采用本申請螺桿的雙螺桿栗工作時螺桿轉(zhuǎn)子齒面?zhèn)髁煽浚\轉(zhuǎn)平衡，振動噪音低，容積效率高。
[0021]本申請?zhí)峁┑穆輻U適用范圍廣，既適合于單吸雙螺桿栗，也適合于雙吸雙螺桿栗，既適合有轉(zhuǎn)子之間傳力要求的非同步齒輪式結(jié)構(gòu)的雙螺桿栗，也適合于轉(zhuǎn)子間沒有傳力要求的同步齒輪式結(jié)構(gòu)的雙螺桿栗。
【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0023]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中單頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0024]圖3是本申請的雙螺桿中，主動螺桿和從動螺桿嚙合時螺旋槽構(gòu)嚙合時螺旋槽構(gòu)成的密封腔圖的正面圖。
[0025]圖4是本申請的雙螺桿中，主動螺桿和從動螺桿嚙合時螺旋槽構(gòu)嚙合時螺旋槽構(gòu)成的密封腔圖的背面圖。
[0026]圖5是本申請實施例1的雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0027]圖6是本申請實施例1中雙螺桿的齒形型線嚙合示意圖。
[0028]圖7是本申請實施例1中雙螺桿嚙合時主動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0029]圖8是本申請實施例1中雙螺桿嚙合時主動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0030]圖9是本申請實施例1中雙螺桿嚙合時從動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0031 ]圖10是本申請實施例1中雙螺桿嚙合時從動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0032]圖11是本申請實施例2的雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0033]圖12是本申請實施例2中雙螺桿的齒形型線嚙合示意圖。
[0034]圖13是本申請實施例2中雙螺桿嚙合時主動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0035]圖14是本申請實施例2中雙螺桿嚙合時主動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0036]圖15是本申請實施例2中雙螺桿嚙合時從動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0037]圖16是本申請實施例2中雙螺桿嚙合時從動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0038]圖17是本申請實施例3的雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0039]圖18是本申請實施例3中雙螺桿的齒形型線嚙合示意圖。
[0040]圖19是本申請實施例3中雙螺桿嚙合時主動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0041]圖20是本申請實施例3中雙螺桿嚙合時主動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0042]圖21是本申請實施例3中雙螺桿嚙合時從動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0043]圖22是本申請實施例3中雙螺桿嚙合時從動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0044]圖23是本申請實施例4的雙頭螺旋螺桿的齒形型線示意圖。
[0045]圖24是本申請實施例4中雙螺桿的齒形型線嚙合示意圖。
[0046]圖25是本申請實施例4中雙螺桿嚙合時主動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0047]圖26是本申請實施例4中雙螺桿嚙合時主動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0048]圖27是本申請實施例4中雙螺桿嚙合時從動螺桿一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0049]圖28是本申請實施例4中雙螺桿嚙合時從動螺桿另一個螺旋槽中嚙合線在軸截面上的投影圖。
[0050]圖中:丨-伸長外擺線，2-漸開線，3-外擺線，S1-主動螺桿，S2-從動螺桿，H-高壓端，L-低壓端,A1-主動螺桿的一個螺旋槽，A/-主動螺桿的另一個螺旋槽，A1-S-螺旋槽A1的密封腔段,A1-H-螺旋槽A1的高壓腔段，A1-L-螺旋槽A1的低壓腔段，A/-S-螺旋槽A/的密封腔段，A/ -H-螺旋槽A/的高壓腔段，A/ -L-螺旋槽A/的低壓腔段，A2-從動螺桿的一個螺旋槽，A27 -從動螺桿的另一個螺旋槽，A2-S-螺旋槽A2的密封腔段，A2-H-螺旋槽A2的高壓腔段，A2-L-螺旋槽A2的低壓腔段，A/ -S-螺旋槽AV的密封腔段，A/ -H-螺旋槽A/的高壓腔段，A/ -L-螺旋槽A/的低壓腔段，C-螺桿節(jié)圓，Cl-齒跟圓，C2-齒頂圓。
【具體實施方式】
[0051]為了更好的理解本實用新型，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進行進一步的描述。
[0052]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常見的一種密封型螺桿，其具有雙頭非對稱齒形。其一頭的螺旋的傳力邊為伸長外擺線I與外擺線3構(gòu)成的組合擺線。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中常見的另一種密封性螺桿，其具有單頭非對稱齒形。齒形的一側(cè)為漸開線2，另一側(cè)為伸長外擺線I。
[0053]實施例1
[0054]本實施例中提供一種近似嚴格密封且?guī)в袧u開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿。
[0055]如圖5所示，本實施例中的螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊be和密封邊ae，傳力邊be為漸開線齒形型線，密封邊ae為伸長外擺線齒形型線。本實施例中螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊b7 C7和密封邊b〃c〃，傳力邊I/ C7和密封邊I/ C7均采用漸開線為齒形型線。
[0056]—種雙螺桿，用于雙螺桿栗，包括螺旋旋向相反的主動螺桿SI和從動螺桿S2 ο主動螺桿S1和從動螺桿S2的齒形相同，均為上述的帶有漸開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿。圖6即為主動螺桿S1與從動螺桿S2齒形型線嚙合時的示意圖。以下標志中，下角標I代表其屬于主動螺桿S1，下角標2代表其屬于從動螺桿S2，(h為主動螺桿的中心，O2為從動螺桿的中心。
[0057]圖6中，aieicibibi” ci” ci ’bi ’ai是主動螺桿Si橫截面上的齒形型線，a2e2C2b2b2” C2”C2 ’ b2 ’a2為從動螺桿S2橫截面上的齒形型線。其中:eici與’ Cl” Cl”及e2C2與C2” C2 ’是在齒頂圓C2上的圓弧曲線;aibi與bibi”及a2b2與b2b2”是在齒底圓Ci上的圓弧曲線;密封邊曲線aie1、a2e2均為伸長外擺線，傳力邊曲線bic1、bi ’ ci ’、b2C2、b2 ’ C2 ’為漸開線曲線，密封邊bi” ci”、b2”C2”也采用漸開線曲線。
[0058]此外:齒形曲線aiei還表示當(dāng)從動螺桿S2基圓沿主動螺桿51基圓作純滾動時從動螺桿S2上點e2的運動軌跡;齒形曲線a2e2為主動螺桿S1基圓沿從主動螺桿S1S圓作純滾動時主動螺桿51上的點61的運動軌跡;其余齒形曲線131(31、131’(31’、bl，，db2C2、b2，C2，、b2”C2”分別為主動螺桿S1或從動螺桿S2基圓的漸開線曲線。
[0059]本實施例所涉及的螺桿的傳力原理是:三個由漸開線型線構(gòu)成的齒廓齒形型面，其中兩個漸開線型面可以當(dāng)傳力邊型面。
[0060]本實施例所涉及的螺桿螺旋嚙合的密封原理是:雙頭螺旋的四個型面中，三個為漸開線構(gòu)成的型面，另一個為伸長外擺線構(gòu)成的型面。當(dāng)螺桿螺旋段的長度大于兩個導(dǎo)程，主、從螺桿上相互嚙合的螺旋齒形齒槽與栗殼體“8”字孔的內(nèi)表面就會形成一個完整的密封腔室，從而隔斷栗內(nèi)的高低壓腔，達到理論上嚴格密封。
[0061 ]圖3為本實施例中主動螺桿51、從動螺桿52嚙合時螺旋槽構(gòu)成的密封腔的正面圖。圖4為實施例中主動螺桿S1、從動螺桿S2嚙合時螺旋槽構(gòu)成的密封腔的背面圖。可以看出，采用本申請?zhí)峁┑碾p螺桿，二者符合嚴格密封或者近似嚴格密封。
[0062]圖7顯示了主動螺桿旋槽^的兩個側(cè)齒螺旋面上的密封線的投影。圖8反映了主動螺桿SAI旋槽A/的兩個側(cè)齒螺旋面上的密封線的投影。圖9反映了從動螺桿32螺旋槽A2的兩個側(cè)齒螺旋面上的密封線的投影。圖10反映了從動螺桿S2螺旋槽A/的兩個側(cè)齒螺旋面上的密封線的投影。
[0063]在圖7-圖10中，mi與Ii兩點之間、q2與m2兩點之間、gi與mi兩點之間、mi與12兩點之間、qi與m2兩點之間、m2與ki兩點之間均具有微小的缺口。如果忽略這些微小的缺口，那么主動螺桿S1上兩螺旋槽A1J1’與從動螺桿S2上的兩螺旋槽A2、A2 ’都近似滿足嚴格密封的第一密封條件，即:在主動螺桿S1、從動螺桿S2嚙合時，每一個螺旋槽的高壓腔段與低壓腔段是被密封腔段完全隔斷的。
[0064]同時，在主剖面前方，A2-S只與A1 ’ -S相通，A1 ’ -S只與A2 ’ -S相通，A2 ’ -S只與A1-S相通;在主尚]面后方，Ai_S只與A2 ’ -S相通，A2 ’ -S只與Ai_S相通，Ai ’ -S只與A2-S相通，這些主動螺桿S1、從動螺桿S2的螺旋槽的密封腔，只是內(nèi)部相互聯(lián)通，因而構(gòu)成一個自成體系的完整的密封腔，完全滿足嚴格密封的第二密封條件。
[0065]綜上所述，本實施例提供的雙螺桿，近似滿足了雙螺桿嚙合時第一密封條件與第二密封條件，因而這種雙螺桿嚙合形成的密封腔是為近似的嚴格密封。
[0066]實施例2
[0067]在實施例1的基礎(chǔ)上，本申請的螺桿中，其具有非對稱齒形的螺旋的一側(cè)采用的漸開線齒形型線、具有對稱齒形的螺旋的兩側(cè)采用的漸開線齒形型線，共計三個漸開線齒形型線齒形型線中，至少有一個漸開線在齒根段進行了光滑修正。光滑修正為密封形，可采用伸長外擺線形的修正，也可采用其他形式的修正。本實施例中，如圖11所示，三個漸開線均在齒根段進行了光滑修正，采用伸長外擺線進行修正，在其他實施方案中，也可為其他組合形式。
[0068]如圖11所示，本實施例中的螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊be和密封邊ae，傳力邊be為漸開線齒形型線，密封邊ae為伸長外擺線齒形型線。傳力邊中，齒根段的伸長外擺線dh代替漸開線hb，傳力邊齒形由伸長外擺線dh段與漸開線he兩段構(gòu)成。
[0069]本實施例中螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊I/C7和密封邊b〃c〃，傳力邊I/ z’和密封邊I/ z’均采用漸開線為齒形型線。傳力邊中，齒根段的伸長外擺線cT h7代替漸開線V b7，傳力邊齒形由伸長外擺線個h7段與漸開線V C7兩段構(gòu)成。密封邊中，齒根段的伸長外擺線d〃h〃代替漸開線h〃b〃，傳力邊齒形由伸長外擺線d〃h〃段與漸開線h〃 c〃兩段構(gòu)成。
[0070]采用伸長外擺線修正傳力邊齒形的主要目的是為了改善傳力邊的密封性能，消除傳力邊螺旋面在齒根部位存在的密封線的缺口。
[0071]本實施例中，螺桿的傳力原理是:三個由漸開線型線構(gòu)成的齒廓齒形型面，其中兩個漸開線型面可以當(dāng)傳力邊型面，即使采用了齒根部位伸長外擺線密封修正，也不影響這個漸開線齒形型面的傳力特性。齒根部位的伸長外擺線段齒廓只起密封作用，不起傳力作用。
[0072]本申請所涉及的螺桿螺旋嚙合的密封原理是:雙頭螺旋的四個型面中，三個為伸長擺線+漸開線的組合構(gòu)成的型面，另一個為伸長外擺線構(gòu)成的型面。當(dāng)螺桿螺旋段的長度大于兩個導(dǎo)程，主、從螺桿上相互嚙合的螺旋齒形齒槽與栗殼體“8”字孔的內(nèi)表面就會形成一個完整的密封腔室，從而隔斷栗內(nèi)的高低壓腔，達到理論上嚴格密封。
[0073]本實施例中的雙螺桿，用于雙螺桿栗，其主動螺桿S1和從動螺桿S2的齒形相同，均為上述的帶有漸開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿。主動螺桿S1的螺旋旋向與從動螺桿S2的螺旋旋向不一樣，一個為右旋，則另一個為左旋。圖12為主動螺桿Si與從動螺桿S2齒形型線嚙合時的示意圖。以下標志中，下角標I代表其屬于主動螺桿S1，下角標2代表其屬于從動螺桿S2，Oi為主動螺桿的中心，O2為從動螺桿的中心。主動螺桿Si和從動螺桿S2的六個漸開線均在齒根段采用伸長外擺線進行了光滑修正。
[0074]圖13-16顯示了本實施例中雙螺桿漸開線齒根修正后嚙合線的投影。從圖13-16中可以看出，無論是主動螺桿Sj^Al ,Al’槽還是從動螺桿S2的A2，A2’槽，它們兩側(cè)螺旋面上的密封線在齒根圓&到齒頂圓&的整個螺旋面的范圍內(nèi)是連續(xù)的，沒有缺口處，且都通過主動螺桿S1、從動螺桿S2齒根圓Cd^nu、m2兩點，因而采用伸長外擺線進行齒根修正后，本實施例的螺桿的密封腔從理論上講是嚴格密封的。
[0075]實施例3
[0076]在實施例1的基礎(chǔ)上，本申請的螺桿中，其具有非對稱齒形的螺旋的一側(cè)采用伸長外擺線齒形型線，伸長外擺線在齒頂段進行了耐磨修正，本實施例中采用擺線倒角進行修正，在其他實施方案中，也可采用其他形式的修正。
[0077]如圖17所示，本實施例中的螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊，密封邊為伸長外擺線齒形型線。密封邊中，齒頂段采用伸長外擺線??’倒角，密封邊齒形由伸長外擺線段af與伸長外擺線倒角段??’兩段構(gòu)成。
[0078]采用伸長外擺線ff’倒角修正密封邊齒形ae的主要目的是為了改善密封邊的耐磨性能，造成密封邊螺旋面在齒頂部位存在密封線的缺口。
[0079]本實施例中，螺桿的傳力原理是:三個由漸開線型線構(gòu)成的齒廓齒形型面，其中兩個漸開線型面可以當(dāng)傳力邊型面。
[0080]本申請所涉及的螺桿螺旋嚙合的密封原理是:雙頭螺旋的四個型面中，三個為漸開線的組合構(gòu)成的型面，另一個為伸長外擺線+伸長外擺線倒角構(gòu)成的型面。當(dāng)螺桿螺旋段的長度大于兩個導(dǎo)程，主、從螺桿上相互嚙合的螺旋齒形齒槽與栗殼體“8”字孔的內(nèi)表面就會形成一個近似完整的密封腔室，從而隔斷栗內(nèi)的高低壓腔，達到理論上近似嚴格密封。[0081 ]圖18本實施例中的雙螺桿，用于雙螺桿栗，其主動螺桿S1和從動螺桿52的齒形相同，均為上述的帶有漸開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿，只是主動螺桿的螺旋旋向與從動螺桿的螺旋旋向不一樣，一個為右旋，則另一個為左旋。主動螺桿S1的密封邊中，齒頂段采用伸長外擺線fifV倒角，密封邊齒形由伸長外擺線段&1匕與伸長外擺線倒角段
’兩段構(gòu)成。從動螺桿S2的的密封邊中，齒頂段采用伸長外擺線f2f2’倒角，密封邊齒形由伸長外擺線段a2f2與伸長外擺線倒角段f2f2 ’兩段構(gòu)成。
[0082]圖19-圖22顯示了本實施例中雙螺桿伸長外擺線在齒頂端倒角修正后嚙合線的投影。很顯然從圖19-圖22可以看出，無論是主動螺桿Sj^Al ,Al’槽還是從動螺桿S2的A2，A2’槽，它們兩側(cè)螺旋面上的密封線在齒根圓C1到齒頂圓&的整個螺旋面的范圍內(nèi)是連續(xù)的，沒有缺口處，且都通過主動螺桿S1和從動螺桿S2螺桿齒根圓的nu、m2兩點，但密封邊的密封線達不到8字孔的尖點如與仍，因而采用密封邊在齒頂段倒角修正后，本申請的螺桿的密封腔從理論上講是近似嚴格密封的。
[0083]實施例4
[0084]本實施例綜合了實施例2和實施例3的修正，本申請的螺桿中，其具有非對稱齒形的螺旋的一側(cè)采用的漸開線齒形型線、具有對稱齒形的螺旋的兩側(cè)采用的漸開線齒形型線，共計三個漸開線齒形型線齒形型線，均在齒根段進行了伸長外擺線形光滑修正。本申請的螺桿中，其具有非對稱齒形的螺旋的一側(cè)采用伸長外擺線齒形型線，伸長外擺線在齒頂段進行了擺線倒角的耐磨修正。
[0085]如圖23所示，本實施例中的螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊be和密封邊ae，傳力邊be為漸開線齒形型線，密封邊ae為伸長外擺線齒形型線。傳力邊中，齒根段的伸長外擺線dh代替漸開線hb，傳力邊齒形由伸長外擺線dh段與漸開線he兩段構(gòu)成。密封邊中，齒頂段采用伸長外擺線ff’倒角，密封邊齒形由伸長外擺線段af與伸長外擺線倒角段??’兩段構(gòu)成。
[0086]本實施例中螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊I/C7和密封邊b〃c〃，傳力邊I/ z’和密封邊I/ z’均采用漸開線為齒形型線。傳力邊中，齒根段的伸長外擺線cT h7代替漸開線V b7，傳力邊齒形由伸長外擺線個h7段與漸開線V C7兩段構(gòu)成。密封邊中，齒根段的伸長外擺線d〃h〃代替漸開線h〃b〃，傳力邊齒形由伸長外擺線d〃h〃段與漸開線h〃 c〃兩段構(gòu)成。
[0087]本實施例所涉及的螺桿的傳力原理是:三個由漸開線型線構(gòu)成的齒廓齒形型面，其中兩個漸開線型面可以當(dāng)傳力邊型面，即使采用了齒根部位伸長外擺線密封修正，也不影響這個漸開線齒形型面的傳力特性。齒根部位的伸長外擺線段齒廓只起密封作用，不起傳力作用。
[0088]本申請所涉及的螺桿螺旋嚙合的密封原理是:雙頭螺旋的四個型面中，三個為伸長外擺線+漸開線的組合構(gòu)成的型面，另一個為伸長外擺線+伸長外擺線倒角構(gòu)成的型面。當(dāng)螺桿螺旋段的長度大于兩個導(dǎo)程，主、從螺桿上相互嚙合的螺旋齒形齒槽與栗殼體“8”字孔的內(nèi)表面就會形成一個近似完整的密封腔室，從而隔斷栗內(nèi)的高低壓腔，達到理論上近似嚴格密封。
[0089]本實施例中的雙螺桿，用于雙螺桿栗，其主動螺桿S1和從動螺桿S2的齒形相同，均為上述的帶有漸開線傳力邊齒形的非對稱雙頭螺旋的螺桿，只是主動螺桿的螺旋旋向與從動螺桿的螺旋旋向不一樣，一個為右旋，則另一個為左旋。圖12為主動螺桿Si與從動螺桿S2齒形型線嚙合時的示意圖。以下標志中，下角標I代表其屬于主動螺桿S1，下角標2代表其屬于從動螺桿S2，Oi為主動螺桿的中心，O2為從動螺桿的中心。主動螺桿Si和從動螺桿S2的六個漸開線均在齒根段采用伸長外擺線進行了光滑修正。主動螺桿S1和從動螺桿S2的兩個伸長外擺線的均在齒頂段進行了倒角修正。
[0090]圖25-圖28顯示了本實施例中雙螺桿伸長外擺線在齒頂段倒角修正、漸開線在齒根段經(jīng)伸長外擺線行的修正后嚙合線的投影。很顯然從圖25-圖28可以看出，無論是主動螺桿Sj^Al ,Al’槽還是從動螺桿Sd^A2，A2’槽，它們兩側(cè)螺旋面上的密封線在齒根圓C1到齒頂圓(:2的整個螺旋面的范圍內(nèi)是連續(xù)的，沒有缺口處，且都通過主動螺桿S1和從動螺桿S2螺桿齒根圓的m、m2兩點，但密封邊的密封線達不到8字孔的尖點m與n2，因而采用密封邊在齒頂段倒角修正后，本申請的螺桿的密封腔從理論上講是近似嚴格密封的。
[0091]以上對本實用新型的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述螺桿具有雙頭螺旋，其中一頭的螺旋為非對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊，所述傳力邊為漸開線齒形型線，密封邊為伸長外擺線齒形型線； 螺桿的另一頭的螺旋為對稱齒形，其齒形的兩側(cè)分別為傳力邊和密封邊，所述傳力邊和密封邊均采用漸開線為齒形型線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述具有非對稱齒形螺旋，其密封邊的伸長外擺線在齒頂段進行了耐磨修正。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述耐磨修正為擺線倒角修正。4.按照權(quán)利要求1所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述具有非對稱齒形的螺旋，其傳力邊的漸開線，具有對稱齒形的螺旋，其密封邊的漸開線以及傳力邊的漸開線，三個漸開線中至少有一個在齒根段進行了光滑修正。5.按照權(quán)利要求4所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述光滑修正為伸長外擺線修正。6.按照權(quán)利要求1、2、4任一所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述具有非對稱齒形的螺旋，其密封邊的伸長外擺線進行了齒頂段的耐磨修正； 所述具有非對稱齒形的螺旋，其傳力邊的漸開線，具有對稱齒形的螺旋，其密封邊的漸開線及傳力邊的漸開線，三個漸開線中至少有一個進行了齒根段的光滑修正。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述耐磨修正為擺線倒角修正。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿，其特征在于:所述光滑修正為伸長外擺線修正。9.一種雙螺桿，包括螺旋旋向相反的主動螺桿和從動螺桿，其特征在于:所述主動螺桿與從動螺桿的齒形相同，均為如權(quán)利要求1-8任一所述的帶有漸開線傳力邊的非對稱齒形的雙頭螺旋螺桿。
【文檔編號】F04C15/00GK205714742SQ201620188249
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】周軒宇
【申請人】天津華科螺桿泵技術(shù)有限公司
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