轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及包括該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及壓縮機(jī)領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及包括該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的壓縮 機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 螺桿壓縮機(jī)是一種高效可靠的容積式壓縮機(jī)。在雙螺桿壓縮機(jī)中，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn) 子型線(xiàn)對(duì)螺桿壓縮機(jī)效率、性能、體積有著決定性的作用。當(dāng)采用不同介質(zhì)或者應(yīng)用于不同 的工作場(chǎng)合時(shí)，螺桿壓縮機(jī)具有不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)。其區(qū)別不僅在于齒數(shù)比，更在于齒面 型線(xiàn)的設(shè)計(jì)。因?yàn)槁輻U壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)設(shè)計(jì)的好壞，直接影響壓縮機(jī)的運(yùn)行效率。螺桿 轉(zhuǎn)子型線(xiàn)的設(shè)計(jì)，通常應(yīng)當(dāng)考慮如下運(yùn)些因素：
[000引 （1)、齒面接觸線(xiàn)長(zhǎng)度盡可能短，W減少橫向漏掉損失；
[0004] (2)、漏氣S角形面積盡可能小，W減少縱向泄漏損失；
[000引 （3)、面積利用系數(shù)盡可能大，W提高排氣量；
[0006](4)、陰轉(zhuǎn)子上的負(fù)力矩盡可能小，W改善動(dòng)力性能，提高絕熱效率。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)中，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子齒數(shù)比普遍為5/6齒及5/7齒。壓縮機(jī)的的陰轉(zhuǎn)子和 陽(yáng)轉(zhuǎn)子均包括多段順次首尾連接的齒曲線(xiàn)。每段齒曲線(xiàn)均由6段或8段順次連接的型線(xiàn)組 成。
[000引上述的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易加工的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及包括該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)，W解決現(xiàn) 有技術(shù)中轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易加工的問(wèn)題。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括相互配合 的陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子，陰轉(zhuǎn)子具有陰轉(zhuǎn)子型線(xiàn)，陽(yáng)轉(zhuǎn)子具有陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)；陰轉(zhuǎn)子型線(xiàn)包括多段 順次首尾連接的陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)，陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)包括多段順次首尾連接的陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)，陰轉(zhuǎn) 子齒曲線(xiàn)和陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)均由五段順次連接的曲線(xiàn)組成。
[0011] 進(jìn)一步地，陰轉(zhuǎn)子的中屯、為01，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的中屯、為02,陽(yáng)轉(zhuǎn)子的中屯、02和陰轉(zhuǎn)子的 中屯、Ol之間的中屯、連線(xiàn)為0102;陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)由順次連接的第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2、第一 陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A2A3、第二陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A3A4、第S陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A4A5和第二陰轉(zhuǎn)子圓弧段 A5A6組成；第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2的圓屯、位于陰轉(zhuǎn)子的中屯、Ol與第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2 的端點(diǎn)之間的陰轉(zhuǎn)子連線(xiàn)OlAl上；陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)由順次連接的第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)B1B2、第 一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3、第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B3B4、第=陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5和第四陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓 弧段B5B6組成；第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3的圓屯、位于中屯、連線(xiàn)0102上；第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段 B3B4的圓屯、位于中屯、連線(xiàn)0102上；第S陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5的圓屯、位于陽(yáng)轉(zhuǎn)子中屯、02與 第S陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5之間的陽(yáng)轉(zhuǎn)子連線(xiàn)02B5上；第四陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B5B6的圓屯、與陽(yáng)轉(zhuǎn) 子的中屯、02重合；其中，第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2與第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)B1B2曬合設(shè)置，第一 陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A2A3與第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3曬合設(shè)置，第二陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A3A4與第二陽(yáng) 轉(zhuǎn)子圓弧段B3B4曬合設(shè)置，第=陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A4A5與第=陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5曬合設(shè)置， 第二陰轉(zhuǎn)子圓弧段A5A6與第四陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B5B6曬合設(shè)置。
[0012] 進(jìn)一步地，陰轉(zhuǎn)子上的連接點(diǎn)A2、A3、A4、A5和陽(yáng)轉(zhuǎn)子上的連接點(diǎn)B2、B3、B4、B5均 為切點(diǎn)。
[0013] 進(jìn)一步地，陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子的齒數(shù)比為3:5或4:5。
[0014] 進(jìn)一步地，陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)和陰轉(zhuǎn)子型線(xiàn)均為雙邊不對(duì)稱(chēng)的曲線(xiàn)。
[0015] 進(jìn)一步地，第一陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A2A3、第二陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A3A4、第S陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn) A4A5和第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)B1B2均為圓弧包絡(luò)線(xiàn)。
[0016] 進(jìn)一步地，第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2的半徑Rl滿(mǎn)足下述公式
.第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3的半徑R2滿(mǎn)足下述公式? .第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B3B4的半徑R3滿(mǎn)足下述公式， I=陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5的半徑R4滿(mǎn)足下述公式 ;其中，玩巧^為陰轉(zhuǎn)子的中屯、Ol與陽(yáng)轉(zhuǎn)子的中屯、02之間的距離。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種壓縮機(jī)，壓縮機(jī)包括轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為前 述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[0018] 進(jìn)一步地，壓縮機(jī)為雙螺桿壓縮機(jī)。
[0019] 進(jìn)一步地，壓縮機(jī)為立式壓縮機(jī)或者邸式壓縮機(jī)。
[0020] 應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，由于每段陰轉(zhuǎn)子曲線(xiàn)和陽(yáng)轉(zhuǎn)子曲線(xiàn)均由五段順次連接的 曲線(xiàn)組成，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)由六段或者八段曲線(xiàn)組成，采用五段曲線(xiàn)的齒形構(gòu) 成更簡(jiǎn)單，銜接點(diǎn)更少，因此該轉(zhuǎn)子型線(xiàn)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、便于加工。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示 意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0022] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的陰轉(zhuǎn)子型線(xiàn)和陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)配合的主視示意 圖；化及
[0023] 圖2示出了圖1的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的陰轉(zhuǎn)子型線(xiàn)和陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)配合的部分示意圖。
[0024] 其中，上述附圖包括W下附圖標(biāo)記：
[00巧]10、陰轉(zhuǎn)子型線(xiàn)；20、陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0027]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易加工的缺點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[002引如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括相互配合的陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子。陰轉(zhuǎn)子 具有陰轉(zhuǎn)子型線(xiàn)10,陽(yáng)轉(zhuǎn)子具有陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)20。陰轉(zhuǎn)子型線(xiàn)10包括多段順次首尾連接的 陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)，陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)20包括多段順次首尾連接的陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)。陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)和陽(yáng) 轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)均由五段順次連接的曲線(xiàn)組成。
[0029] 通過(guò)上述設(shè)置，由于每段陰轉(zhuǎn)子曲線(xiàn)和陽(yáng)轉(zhuǎn)子曲線(xiàn)均由五段順次連接的曲線(xiàn)組 成，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)由六段或者八段曲線(xiàn)組成，采用五段曲線(xiàn)的齒形構(gòu)成更簡(jiǎn) 單，銜接點(diǎn)更少，因此該轉(zhuǎn)子型線(xiàn)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、便于加工。
[0030] 具體地，為了避免現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)子面積利用系數(shù)低、齒面變薄、抗沖 擊能力差的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有下述齒曲線(xiàn)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[0031]如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中，假設(shè)陰轉(zhuǎn)子的中屯、為Ol，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的中屯、為 02,陽(yáng)轉(zhuǎn)子的中屯、02和陰轉(zhuǎn)子的中屯、Ol之間的中屯、連線(xiàn)為0102。下面，對(duì)陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)和 陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)的具體構(gòu)建過(guò)程進(jìn)行描述：
[0032] (1)陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)的構(gòu)成：
[003引如圖1和圖2所示，具體地，陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)由順次連接的第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2、 第一陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A2A3、第二陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A3A4、第S陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A4A5和第二陰轉(zhuǎn)子圓 弧段A5A6組成。
[0034] 具體地，下面對(duì)陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)的具體構(gòu)建過(guò)程進(jìn)行描述：
[0035] (1)其中，第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2的圓屯、位于陰轉(zhuǎn)子的中屯、Ol與第一陰轉(zhuǎn)子圓弧 段A1A2的端點(diǎn)之間的陰轉(zhuǎn)子連線(xiàn)OlAl上；在陰轉(zhuǎn)子上，W上述圓屯、為中屯、，WRl為半徑即 可畫(huà)出第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2。
[0036] 其中，半徑Rl如下述公式計(jì)算：及1 =(〇.〇!~〇.〇2)*5吊方。玩？萬(wàn)為陰轉(zhuǎn)子的中屯、 Ol與陽(yáng)轉(zhuǎn)子的中屯、02之間的距離。
[0037] 似如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中，可選地，第一陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A2A3、第二陰 轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A3A4、第S陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A4A5均為圓弧包絡(luò)線(xiàn)。將陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)設(shè)置為圓弧及 圓弧包絡(luò)線(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于轉(zhuǎn)子加工。
[0038] 其中，上述各圓弧包絡(luò)線(xiàn)均可采用現(xiàn)有技術(shù)的方法進(jìn)行構(gòu)建。此處不再寶述。
[0039]當(dāng)然，在本發(fā)明附圖未示出的替代實(shí)施例中，還可W將圓弧包絡(luò)線(xiàn)替換為楠圓包 絡(luò)線(xiàn)。
[0040] 做第二陰轉(zhuǎn)子圓弧段A5A6的圓屯、為陰轉(zhuǎn)子的中屯、Ol;在陰轉(zhuǎn)子上，W陰轉(zhuǎn)子的 中屯、Ol為圓屯、，WR6為半徑畫(huà)出第二陰轉(zhuǎn)子圓弧段A5A6。當(dāng)?shù)赟陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A4A5構(gòu)建 出來(lái)之后，半徑R6的具體數(shù)值等于陰轉(zhuǎn)子的中屯、Ol與第S陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A4A5的端點(diǎn)A5 之間的距離。
[0041] (4)接著，將第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2、第一陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A2A3、第二陰轉(zhuǎn)子包 絡(luò)線(xiàn)A3A4、第S陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A4A5和第二陰轉(zhuǎn)子圓弧段A5A6依次連接即可形成曲線(xiàn) A1-A2-A3-A4-A5-A6,該曲線(xiàn)A1-A2-A3-A4-A5-A6 即為陰轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)。
[0042] 似陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)的構(gòu)成：
[0043] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中，陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)由順次連接的第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子包絡(luò) 線(xiàn)B1B2、第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3、第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B3B4、第S陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5和第四 陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B5B6組成。
[0044] 其中，第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3的圓屯、位于中屯、連線(xiàn)0102上；第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段 B3B4的圓屯、位于中屯、連線(xiàn)0102上；第S陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5的圓屯、位于陽(yáng)轉(zhuǎn)子中屯、02與 第S陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5之間的陽(yáng)轉(zhuǎn)子連線(xiàn)02B5上；第四陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B5B6的圓屯、與陽(yáng)轉(zhuǎn) 子的中屯、02重合。
[0045] 第一陰轉(zhuǎn)子圓弧段A1A2與第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)B1B2曬合設(shè)置，第一陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn) A2A3與第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3曬合設(shè)置，第二陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A3A4與第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段 B3B4曬合設(shè)置，第=陰轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)A4A5與第=陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5曬合設(shè)置，第二陰轉(zhuǎn)子圓 弧段A5A6與第四陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B5B6曬合設(shè)置。
[0046] 具體地，下面對(duì)陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線(xiàn)的具體構(gòu)建過(guò)程進(jìn)行描述：
[0047] (1)第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子包絡(luò)線(xiàn)B1B2為圓弧包絡(luò)線(xiàn)。該圓弧包絡(luò)線(xiàn)均可采用現(xiàn)有技術(shù)的方 法進(jìn)行構(gòu)建。
[004引 似第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3的繪制；W中屯、連線(xiàn)0102上的一點(diǎn)為圓心WR2為 半徑即可畫(huà)出第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B2B3 ;
[004引 做第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B3B4的繪制，W位于中屯、連線(xiàn)0102的一點(diǎn)為圓心WR3為 半徑即可畫(huà)出第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B3B4;
[0050] (4)第S陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5的繪制，W位于陽(yáng)轉(zhuǎn)子中屯、02與第S陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段 B4B5的端點(diǎn)B5的陽(yáng)轉(zhuǎn)子連線(xiàn)02B5的一點(diǎn)為圓屯、，WR4為半徑即可畫(huà)出第S陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧段B4B5 ；
[005。 妨第四陽(yáng)轉(zhuǎn)