专利名称：二次包络曲面旋转式气体压缩装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转式气体压缩装置。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是在《二次包络曲面旋转式气体压缩装置》的基础上，将转子的顶角部加工成圆弧形槽，圆弧的圆心在转子的理论型线的顶角点，在每一圆弧形槽中装有与之滚动配合的一圆柱，圆柱的半径为定子型线从理论型线向实际型线平移的距离，该平移距离由定、转子的尺寸大小、润滑和积累的经验等多种因素而定，圆柱的长度为转子的厚度，圆弧与园柱之间的间隙为0.005-1mm，同时，将转子轴承的润滑系统与转子的顶角部圆弧形槽连通，使得用于润滑转子轴承的高压润滑油能润滑圆弧形槽中的圆柱，以便圆柱滚动运转的润滑能得到充分的保证。另外，转子顶角圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型，修型线为高次曲线，与转子型线光滑连接，无拐点。
本发明与现有技术相比，具有以下技术效果1、定子(即缸体)的理论型线是一个点的轨迹，如果直接采用这样的几何曲线为定子型线，转子的顶角是尖点，直接与定子型线接触，会迅速磨损，从而导致密封失效。为了避免这种情况，定子的实际型线是在理论型线的基础上向外平移加大，即以理论型线上的点为圆心，以向外平移的距离为半径画圆，这些圆的外包络线就是定子的实际型线。在附图
6中，本发明转子四个顶角上所装的四个圆柱半径等于定子型线从理论型线I向实际型线II平移的距离a，圆柱中心的位置也在定子的理论型线I上，圆柱的运动轨迹的外包络面即是定子实际型面，故从理论上保证了转子的四个顶角的圆柱始终与定子型线保持接触，保证了可靠的密封性。2、本发明将现有《二次包络曲面旋转式气体压缩装置》的转子顶角部始终与定子型面相接触的滑动接触摩擦副，设计成用圆柱滚动接触的摩擦副，同时，有与转子轴承润滑系统相连的高压润滑油保证圆柱的滚动运转，大大的改善了转子顶角部和定子型面间的摩擦磨损状况，显著的提高了减摩抗磨能力，延长了《二次包络曲面旋转式气体压缩装置》的使用寿命。3、应用平面运动学的知识分析可知，转子的瞬时加速度中心在转子的中心与主轴中心连线的延长线上，且在主轴中心的这一侧，与主轴同步旋转，当速比为3∶4时，转子转一周，主轴转四周，瞬时加速度中心沿半径的15e(e为偏心距)的圆相对转子转3周，如附图7。因此，转子行星运动时，使得圆柱产生离心力，有从转子圆弧形槽中离开，紧贴定子型面的趋势，极利于密封。即使瞬时加速度中心在图中A’的位置，其中一个圆柱有被压回转子顶角圆弧形槽离开定子型面的趋势，但当《二次包络曲面旋转式气体压缩装置》正常运转时，转子转速很高，故处于该位置的时间极短，同时又由于圆弧形槽内有高压润滑油路与转子轴承的润滑油路相通，高压润滑油将使圆柱紧贴定子型面。因此，该工作位置对《二次包络曲面旋转式气体压缩装置》的整个工作过程并没有影响。4、如3所述，故当圆柱有一定的磨损时，对磨损掉的尺寸就有一定的自补偿作用。5、转子顶角圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型，即将该部分的转子切去一部分，如附图5所示，避免了转子顶角的圆柱因受力发生弹性变形时，转子的型线与圆弧的交点B将象刀具一样切削定子型线，从而定子与转子型线失去共轭性，使该压缩装置失效。
图8是速比为4∶5时，圆柱在转子上安装的位置及高压润滑油路的示意图，图9是速比为5∶6时，圆柱在转子上安装的位置及高压润滑油路的示意图。
对速比为4∶5，创成半径＝50mm，偏心距＝12.5mm时，将转子的五个顶角部分别加工成相同的圆弧形槽，圆弧的圆心分别在转子的理论型线的五个顶角点，每一个圆弧形槽有油孔与转子轴承润滑系统连通，如附图8所示。在每一个圆弧形槽内装一圆柱与之滚动配合，圆柱的半径等于定子型线从理论型线向实际型线的平移距离，该平移距离在考虑了定、转子的尺寸大小、润滑和积累的经验等多种因素后定为2-12mm。圆柱的长度为转子的厚度，圆弧槽与圆柱间的间隙为0.05-0.8mm，转子顶角圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型，即将该部分的转子切去一部分，如附图5所示，每一修型线长度为转子型线的周长的1/100-1/60，修型线为圆弧，该圆弧的半径为2-32mm，与转子型线光滑连接，无拐点；或修形线为曲线f(x)＝x2从坐标原点开始截取一段长度为转子型线周长的1/100-1/60的曲线段，与转子型线光滑连接，无拐点。
对速比为5∶6，创成半径＝48mm，偏心距＝12mm时，将转子的六个顶角部分别加工成相同的圆弧形槽，圆弧的圆心分别在转子的理论型线的六个顶角点，每一个圆弧形槽有油孔与转子轴承润滑系统连通，如附图9所示。在每一个圆弧形槽内装一圆柱与之滚动配合，圆柱的半径等于定子型线从理论型线向实际型线的平移距离，该平移距离在考虑了定、转子的尺寸大小、润滑和积累的经验等多种因素后定为为2-12mm。圆柱的长度为转子的厚度，圆弧槽与圆柱间的间隙为0.05-0.8mm，转子顶角圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型，即将该部分的转子切去一部分，如附图5所示，每一修型线长度为转子型线的周长的1/100-1/60，修型线为圆弧，该圆弧的半径为3-29mm，与转子型线光滑连接，无拐点；或修形线为曲线f(x)＝x3从坐标原点开始截取一段长度为转子型线周长的1/100-1/60的曲线段，与转子型线光滑连接，无拐点。
权利要求
1.一种二次包络曲面旋转式气体压缩装置，包括缸体，分别固定在缸体左、右端面上的缸盖，同一轴线上的缸盖的通孔内分别装有轴承，偏心轴由缸盖上的轴承支承，位于缸体空腔内的偏心轴上有偏心轮，偏心轮上装有轴承，轴承上装有随偏心轴转动的转子，转子的凸型包络曲面与缸体空腔的凹型包络曲面为共轭曲面，缸体内有进气孔和排气孔；其特征在于将转子的顶角部加工成圆弧形槽，圆弧的圆心在转子的理论型线的顶角点，在每一圆弧形槽中装与之滚动配合的一圆柱，圆柱的长度为转子的厚度，圆弧与园柱之间的间隙为0.005-1mm，同时，将转子轴承的润滑系统与转子的顶角部圆弧形槽连通，使得用于润滑转子轴承的高压润滑油能润滑圆弧形槽中的圆柱。圆柱的长度为转子的厚度，转子顶角圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型，修型线为高次曲线，与转子型线光滑连接，无拐点；
2.根据权利要求1所述的二次包络曲面旋转式气体压缩机装置，其特征在于对速比为3∶4，创成半径＝48mm，偏心距＝12mm时，将转子的四个顶角部分别加工成相同的圆弧形槽，圆弧的圆心分别在转子的理论型线的四个顶角点，每一圆弧槽有油孔与转子轴承润滑系统连通，在每一圆弧形槽内装一圆柱与之滚动配合，圆柱的半径等于1-12mm，圆柱的长度为转子的厚度，圆弧槽与圆柱间的间隙为0.05-0.8mm，转子顶角圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型，每一修型线长度为转子型线的周长的1/100-1/60，修型线为圆弧，该圆弧的半径为4-30mm，与转子型线光滑连接，无拐点；或修形线为曲线f(x)＝x3从坐标原点开始截取一段长度为转子型线周长的1/100-1/60的曲线段，与转子型线光滑连接，无拐点；
3.根据权利要求1所述的二次包络曲面旋转式气体压缩机装置，其特征在于对速比为4∶5，创成半径＝50mm，偏心距＝12.5mm时，将转子的五个顶角部分别加工成相同的圆弧形槽，圆弧的圆心分别在转子的理论型线的五个顶角点，每一个圆弧形槽有油孔与转子轴承润滑系统连通，在每一个圆弧形槽内装一圆柱与之滚动配合，圆柱的半径等于1-12mm，圆弧槽与圆柱间的间隙为0.05-0.8mm，圆柱的长度为转子的厚度，转子顶角圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型，每一修型线长度为转子型线的周长的1/100-1/60，修型线为圆弧，该圆弧的半径为2-32mm，与转子型线光滑连接，无拐点；或修形线为曲线f(x)＝x2从坐标原点开始截取一段长度为转子型线周长的1/100-1/60的曲线段，与转子型线光滑连接，无拐点；
4.据权利要求1所述的二次包络曲面旋转式气体压缩机装置，其特征在于；对速比为5∶6，创成半径＝48mm，偏心距＝12mm时，将转子的六个顶角部分别加工成相同的圆弧形槽，圆弧的圆心分别在转子的理论型线的六个顶角点，每一个圆弧形槽有油孔与转子轴承润滑系统连通，在每一个圆弧形槽内装一圆柱与之滚动配合，圆柱的半径等于2-12mm，圆弧槽与圆柱间的间隙为0.05-0.8mm，圆柱的长度为转子的厚度，转子顶角圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型，每一修型线长度为转子型线的周长的1/100-1/60，修型线为圆弧，该圆弧的半径为3-29mm，与转子型线光滑连接，无拐点；或修形线为曲线f(x)＝x3从坐标原点开始截取一段长度为转子型线周长的1/100-1/60的曲线段，与转子型线光滑连接，无拐点。
全文摘要
一种二次包络曲面旋转式气体压缩装置涉及旋转式气体压缩装置,针对转子型线的顶角与定子型线间易磨损的问题,将转子的顶角加工成圆弧形槽,圆弧形槽与转子型线相交及邻近的转子型线被修型,修型线与转子型线光滑连接,无拐点。每一圆弧形槽与转子轴承润滑系统相通,并在每一槽中安装圆柱,使该圆柱的半径等于定子型线从理论形线向实际型线平移的距离,这样,转子顶角与定子的滑动接触变成了圆柱与定子的滚动接触,加之离心力的协同作用,使得本发明具有较好的尺寸补偿性能,故本发明的定子与转子之间抗磨性能好、密封性能好、使用寿命长。
文档编号F04C18/02GK1363772SQ01129028
公开日2002年8月14日 申请日期2001年11月2日 优先权日2001年11月2日
发明者韦云隆, 曹兴进 申请人:重庆大学, 汕头大学