专利名称：具有反向曲线的螺旋转子尖部的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种螺旋转子尖部的设计，其中该螺旋转子尖部具有使出发角、压力角和凸齿宽度相互独立地选择或控制的几何形状，从而使转子设计具有更大灵活性。
背景技术：
螺杆式压缩机含有多种可直接影响该压缩机的性能的部件。这些部件之一是该螺旋转子尖部。该螺旋转子尖部至少有三个参数可提高或降低该压缩机的性能或效率。该参数是压力角、凸齿宽度和出发角。尽管这些参数具有不同的范围，其中它们对于该延伸机性能的影响可最小化或最大化，而这些参数的某些要素是恒定的。
图1表示出一传统的螺旋转子尖部，该尖部具有一尖部1、短半径部2和位于其间的过渡部3。
出发角由角度A所示，并由尖部1的切线和通过大致邻接尖部1的过渡部3表面的切线之间的角度限定。显而易见，采用这种类型的传统尖部结构，出发角A可只通过增加过渡部3的倾斜度增加，而不符合要求地减少凸齿宽度4的厚度，并且其本身是不符合要求的，同时与所要求的相比对于短半径部2规定了更小的半径。因此，在需要大的出发角A的情况下，传统凸齿尖部的其他特性受到不良影响。
因此，需要一种螺旋转子尖部的设计，使得该压力角、凸齿宽度和出发角相互独立地确定或控制。
因此，本发明的目的在于提供一种螺旋转子尖部的设计，该设计具有相互独立地确定或控制的一出发角、一压力角和一凸齿宽度。
其他目的和优点将在下述中明确。
发明内容
按照本发明，上述目的和优点很容易得到。
按照本发明，一种用于螺旋转子机器的转子包括一轴，和多个布置在该轴上的凸齿，每个凸齿从该轴径向向外延伸，并具有一尖部表面、一后表面和一布置在该尖部表面和该后表面之间的过渡部，该过渡部具有一弧形部一中间部和一短半径部，该弧形部在形状上凹入的以便从该轴敞开出去并从该尖部表面过渡到该中间部。
参考附图下面详细描述本发明的优选实施例，其中图1是一现有技术转子尖部的侧面截面视图；图2是一本发明阴转子尖部的侧面截面视图；图2a是一本发明阳转子尖部的侧面截面视图；图3是一阴螺旋转子和一阳螺旋转子的侧面截面视图，以便进一步说明本发明使用的场合。
具体实施例方式
本发明涉及一用于螺旋转子机器的转子设计，并具体涉及一螺旋转子尖部的结构。
图2表示本发明的转子尖部10，图3表示转子尖部10的使用场合。
如图3所示，一螺旋转子机器通常涉及多个转子，该转子相互作用以便压缩在转子之间受压的或被抽吸的流体。图3表示一阴转子12和一阳转子14，其每一个具有一轴部16、18和多个从该轴径向向外延伸的凸齿20、22，凸齿通常是大致的螺旋构形，以使得与协同使用的转子的凸齿相互作用以便提供所需的流体压缩，如同本领域普通技术人员已知的那样。
转子12、14通常布置在转子外壳内并安装成使其可大致围绕固定轴24、26旋转。本发明涉及一种该转子凸齿尖部10的改进的结构或几何形状。图2表示非常适合用于阴转子12的尖部10，并且该尖部与图3的圆形部相对应。如下面描述，该结构也可有利地结合在阳转子14的凸齿22中。
现参看图2，有利地设置的本发明的尖部10具有一前或前缘表面28、尖部表面30、后或后缘表面32和一布置在尖部表面30和后表面32之间的过渡部34。
按照本发明，有利设置的过渡部34具有一弧形部36、一中间部38和一短半径部40。
弧形部36优选为向外地凹入的或“反向曲线”表面，该表面大致定位在邻接尖部表面30处，以便在保持所需大的凸齿宽度W的同时有利地使出发角A较大。
由于大的凸齿宽度提供了大的、牢固的转子结构，在制造时使用机加工过程期间该结构不容易受到挠曲和其相关的误差的影响，这是特别需要的。同样在阳转子凸齿之间提供大的间隙，可以使用大的、牢固的切削刀具，反过来降低切削刀具挠曲和其引起的误差。大的出发角有助于降低沿尖部表面30和该外壳的内表面之间的顶圆的油膜聚集，并因此有助于降低该转子上的粘性阻力量。因此，本发明的尖部结构有利地使转子设计即有效、结构牢固又容易制造。
再参考图2，(相对于凸齿的半径来测量)弧形部36有利表示成向外开放的凹形表面，并且是一围绕中心点42形成的曲面，同样地相对于凸齿的半径该中心点与弧形部36径向向外间隔。弧形部36可以是围绕一单独中心点形成的简单曲面，或者如果需要可以是复杂曲面。然而，弧形部36的特别优点在于弧形部36最接近尖部表面30的部分从该外壳的内表面或顶圆44以一大角度延伸出去，同时以大致较小角度弯曲返回到相对于顶圆44的中间部38，因此使得凸齿宽度W尽可能宽。
这种结构，以及在一顶圆44的切线和尖部表面30之间的相对小的角度上的中间部38，同样有利地允许提供一短半径部40，与没有使用弧形部36可实现的相比，该部40比较大。如上所述，需要具有一相对大的短半径部，使得在机加工中可使用更大的刀具，因此在上述加工期间提供更好的控制。
进一步按照本发明，提供具有一半径“r”的弧形部36是有利的，该半径大约至少是1mm，至多是顶圆44半径R和该转子节距圆46半径P之差的一半。因此，反向半径r有利的是在大约1mm到大约1/2(R-P)之间。
容易注意到，图2所示的本发明尖部结构还可结合在阳转子14的凸齿22的尖部中，图2a示出的这种结构表示出凸齿22，该凸齿限定一顶圆45并具有本发明的反向半径36。
图2a还以虚线表示出一传统的尖部结构48，并在此实施例中表示出具有一曲线的中间部38。按照本发明，中间部38和弯曲尖部表面的剩余部50可有利地设成单一曲线。当然，如果需要该部可以是复杂曲线，但单一曲线按照本发明的需要简化了机加工。
如上所述，本发明的凸齿尖部结构为设计者提供独立地选择和设计该转子的压力角、凸齿宽度和出发角的能力。
本发明的另一优点在于，如需要使得短半径部40定位在节圆46之上，并有助于将短半径部40的半径保持成较大。
按照本发明，该轴和螺旋转子尖部可由适合所需尖部产品的任何材料构造。
将理解到本发明不局限于这里描述和表示的说明，该说明只作为实施本发明最佳方式的描述，并容易在其形式、尺寸、部件的布置和操作细节上作出改动。本发明试图在由权利要求限定的精神和范围内包括这些所有的改动。
权利要求
1.一种用于螺旋转子机器的转子，包括一轴；以及多个设置在所述轴上的凸齿，每个所述凸齿从所述轴径向向外延伸，并具有一尖部表面、一后表面和一设置在所述尖部表面和所述后表面之间的过渡部，所述过渡部具有一弧形部，一中间部和一短半径部，所述弧形部在形状上凹入，以便从所述轴敞开出去并从所述尖部表面过渡到所述中间部。
2.如权利要求1所述的螺旋转子，其特征在于，所述短半径部在形状上凸起，以便从所述中间部过渡到所述后表面。
3.如权利要求1所述的螺旋转子，其特征在于，所述中间部大致是直的。
4.如权利要求1所述的螺旋转子，其特征在于，所述弧形部围绕一中心点限定，该中心点相对于所述轴与所述弧形部径向向外地间隔开。
5.如权利要求1所述的螺旋转子，其特征在于，所述凸齿的每个凸齿具有一凸齿半径R和一节圆半径P，并且所述弧形部具有反向半径r，该半径在大约1mm到大约(R-P)之间。
全文摘要
一种用于螺旋转子机器的转子，包括一轴和多个布置在所述轴上的凸齿，每个所述凸齿从所述轴径向向外延伸，并具有一尖部表面，一后表面和一布置在所述尖部表面和所述后表面之间的过渡部，所述过渡部具有一弧形部，一中间部和一短半径部，所述弧形部在形状上凹入以便从所述轴敞开出去并从所述尖部表面过渡到所述中间部。
文档编号F04C18/08GK1391040SQ0212181
公开日2003年1月15日 申请日期2002年6月7日 优先权日2001年6月7日
发明者J·W·布斯, K·B·库马 申请人:卡利尔公司