双螺杆压缩的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种双螺杆压缩机，包括：壳体和设置于壳体内相互啮合、旋向相反的阴转子与阳转子，阴转子和阳转子的齿形为双边不对称齿形，其中，阴转子的齿曲线包括椭圆形曲线段；阳转子的齿曲线包括由阴转子上的椭圆形曲线段共轭生成的椭圆包络线曲线段。根据本发明的双螺杆压缩机，通过采用包括椭圆及其包络线的阴转子和阳转子的齿形，形成双边不对称齿形，增大了双螺杆压缩机的面积利用系数，还能提高阴转子齿的刚度。
【专利说明】双螺杆压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及压缩机械领域，更具体地，涉及一种双螺杆压缩机。
【背景技术】
[0002]双螺杆压缩机具有壳体和设置于壳体内部的一对互相哨合、旋向相反的螺旋形齿的转子，其齿面凸起的转子为阳转子，齿面凹下的为阴转子。压缩机的壳体两端分别设有吸气口和排气口，随着转子在壳体内的旋转运动，使工作容积由齿的啮合或脱开而不断发生变化，从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积，达到吸气、压缩和排气的目的。
[0003]现有技术中，螺杆压缩机的阴、阳转子的型线一般由圆弧等二次曲线组成，这种转子型线存在面积利用系数与转子刚度之间相互制约的问题。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种面积利用系数与阴转子刚度高的双螺杆压缩机。
[0005]本发明提供了一种双螺杆压缩机，包括:壳体和设置于所述壳体内相互啮合、旋向相反的阴转子与阳转子，所述阴转子和所述阳转子的齿形为双边不对称齿形，其中，所述阴转子的齿曲线包括椭圆形曲线段；所述阳转子的齿曲线包括由所述阴转子上的椭圆形曲线段共轭生成的椭圆包络线曲线段。
[0006]进一步地，阴转子的齿曲线由依次连接的曲线段A2B2、曲线段B2C2、曲线段C2D2、曲线段D2E2、曲线段E2F2、曲线段F2G2和曲线段G2H2组成，阳转子的齿曲线由依次连接的曲线段A1B1、曲线段B1C1、曲线段CA、曲线段D1E1、曲线段E1F1、曲线段F1G1和曲线段G1H1组成，其中，曲线段A2B2为圆心位于阴转子中心O2和曲线段A2B2的起点A2之间的连线O2A2上的圆弧；曲线段B2C2为圆弧包络线，由阳转子上的曲线段B1C1共轭生成，曲线段B1C1为圆心位于连线O1O2上的圆弧；曲线段C2D2为圆心在连线O1O2上的圆弧；曲线段D2E2为圆心在阳转子中心O1与曲线段A1B1的起点A1的连线O1A1上的圆弧；曲线段E2F2为椭圆的一部分，椭圆的实轴在阴转子中心O2和曲线段F2G2的终点G2的连线O2G2上，曲线段E2F2与曲线段D2E2相切于点E2，与曲线段F2G2相切于点F2 ;曲线段F2G2为圆心在连线O2G2上的圆弧；曲线段G2H2为阴转子的齿顶圆弧，圆心为阴转子中心O2 ;曲线段A1B1为圆弧包络线，由阴转子的曲线段A2B2共轭生成；曲线段C1D1为圆弧包络线，由阴转子的曲线段C2D2共轭生成；曲线段D1E1为圆弧包络线，由阴转子的曲线段D2E2共轭生成；曲线段E1F1为由阴转子的曲线段E2F2共轭生成的椭圆包络线曲线段；曲线段F1G1为圆弧包络线，由阴转子上的曲线段F2G2共轭生成；曲线段G1H1为阳转子的齿根圆弧，圆心为阳转子中心Op
[0007]进一步地，曲线段A2B2的半径为R1，其中，R1 = (0.01?0.025) XA,圆心为((I1-R1) Xcos Z A2O2O1, (I1-R1) Xsin Z A2O2O1), I1为阴转子的齿顶圆弧的半径，A为阳转子中心O1和阴转子中心O2之间的连线O1O2的长度，O1坐标为(0，A)，02坐标为(0,0);曲线段 B1C1 的半径为 R2，其中，R2 = (0.015 ?0.045) XA,圆心为(O1O2 X Z2/ (ZjZ2) -R2,0)，Z1 为阳转子的齿数，Z2为阴转子的齿数；曲线段C2D2的半径为R3，其中，R3 = (0.25?0.4) XA,圆心为(O1O2XZ2Z(Z^Z2) -R3,0);曲线段 D2E2 的半径为 R4，其中，R4 = (0.25 ~0.6) XA，圆心为((VR4) Xcos Z A2O2O1, (VR4) Xsin Z A2O2O1);曲线段 F2G2 的半径为 R5，其中，R5 =(0.15 ~0.5) XA,圆心为((I1-R5) Xcos Z G2O2O1, (I1-R5) Xsin Z G2O2O1);曲线段 G2H2 为阴转子的齿顶圆弧，圆心为阴转子中心02，半径为I1 ；曲线段G1H1为阳转子的齿根圆弧，圆心为阳转子中心O1，半径为L1, L1为阳转子的齿根圆弧的半径，且A = I1+!^
[0008]进一步地，所述阴转子或所述阳转子的各自的齿曲线的各曲线段的相切点处两侧的一阶导数相等。
[0009]进一步地，所述阴转子与阳转子的齿数比为6: 4。
[0010]根据本发明的双螺杆压缩机，通过采用包括椭圆及其包络线的阴转子和阳转子的齿形，形成双边不对称齿形，与现有技术齿形相比，阳转子齿槽面积增加约5%，阴转子齿宽增加约10%，增大了双螺杆压缩机的面积利用系数，还能提高阴转子齿的刚度。 【专利附图】
【附图说明】
[0011]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0012]图1是根据本发明一个实施例的双螺杆压缩机的阴转子和阳转子示意图；
[0013]图2是根据图1的双螺杆压缩机的阴转子和阳转子型线啮合示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0015]本发明提供了一种双螺杆压缩机，包括壳体和设置于壳体内相互啮合、旋向相反的阴转子和阳转子，阴转子和阳转子的齿形为双边不对称齿形。其中，阴转子的齿曲线包括椭圆形曲线段；阳转子的齿曲线包括由阴转子上的椭圆形曲线段共轭生成的椭圆包络线曲线段。
[0016]本发明的双螺杆压缩机，通过采用圆弧、椭圆及其包络线组合的方式对阴转子和阳转子的齿形设计，形成双边不对称齿形，其中，阴转子的齿曲线包括椭圆形曲线段；阳转子的齿曲线包括由阴转子上的椭圆形曲线段共轭生成的椭圆包络线曲线段的设计方式，增大了双螺杆压缩机的面积利用系数，还能提高阴转子齿的刚度。并且阴转子齿根位置处曲线段法向角增大，利于转子型面磨削。
[0017]本实施例的阴转子2与阳转子I的齿曲线如图2所示，阴转子2的齿曲线由依次连接的曲线段A2B2、曲线段B2C2、曲线段C2D2、曲线段D2E2、曲线段E2F2、曲线段F2G2和曲线段G2H2组成，阳转子I的齿曲线由依次连接的曲线段AA、曲线段B1Cp曲线段CA、曲线段D1Ep曲线段E1Fp曲线段F1G1和曲线段G1H1组成。以下对各曲线段的形状进行具体说明。
[0018]在以下的描述中，为了对各数据进行说明，设阳转子的齿数为Z1，阴转子的齿数为Z2，阴阳转子中心距O1O2的长度为Aj1坐标为(0，A)，02坐标为(0，0)。阳转子的齿根圆弧半径为L1阴转子的齿顶圆弧的半径为I1，并且A = L^l10
[0019]曲线段A2B2为圆弧，曲线段A2B2的圆心O5位于阴转子中心O2和曲线段A2B2的起点A2之间的连线O2A2上，半径为札。其中优选地，R1= (0.01~0.025) XA，圆心为((I1-R1) Xcos Z A2O2O1, (I1-R1) Xsin Z A2O2O1)。此段圆弧设计减小了泄漏三角形面积。
[0020]曲线段B2C2为圆弧包络线，由阳转子I上的曲线段B1C1共轭生成，曲线段B1C1为圆心位于阳转子中心O1和阴转子中心O2之间的连线O1O2上，半径为R2的圆弧。其中优选地，R2= (0.015 -0.045) XA，圆心为(O1O2XZ2Z(Z1+Z2)-R2jO) ?
[0021]曲线段C2D2为圆心在连线O1O2上，半径为R3的圆弧。其中优选地，R3 = (0.25-0.4) XA，圆心为(O1O2XZ2/ (Z1+Z2) -R3,0) ?
[0022]曲线段D2E2为圆心在阳转子中心O1与曲线段A1B1的起点A1的连线O1A1上，半径为R4的圆弧。其中优选地，R4= (0.25-0.6) XA，圆心为((VR4)Xcos ZA2O2O1,(IfR4) X sin A2O2O1)。
[0023]曲线段E2F2为椭圆的一部分，椭圆的实轴在阴转子中心O2和曲线段F2G2的终点G2的连线O2G2上，曲线段E2F2与曲线段D2E2相切于点E2,与曲线段F2G2相切于点F2。此处椭圆曲线的设计方式，增大了面积利用系数；提高了阴转子齿的刚度；利于转子型面磨削。
[0024]曲线段F2G2为圆心在连线O2G2上，半径为R5圆弧。其中优选地，R5 = (0.15-
0.5) X A，圆心为((I1-R5) Xcos Z G2O2O1, (I1-R5) X sin Z G2O2O1)。
[0025]曲线段G2H2为阴转子2的齿顶圆弧,圆心为阴转子中心O2,半径为Ip
[0026]曲线段A1B1为圆弧包络线，由阴转子2的曲线段A2B2共轭生成。
[0027]曲线段C1D1为圆弧包络线，由阴转子2的曲线段C2D2共轭生成。
[0028]曲线段D1E1为圆弧包络线，由阴转子2的曲线段D2E2共轭生成。
[0029]曲线段E1F1为由阴转子2的曲线段E2F2共轭生成的椭圆包络线曲线段。
[0030]曲线段F1G1为圆弧包络线，由阴转子2的曲线段F2G2共轭生成。
[0031]曲线段G1H1为阳转子I的齿根圆弧，圆心为阳转子中心O1，半径为U。
[0032]优选地是，阴转子2或阳转子I的各自的齿曲线的各曲线段的相切点处两侧的一阶导数相等。曲线段一阶导数相等，曲线段曲率变化平稳，数据点无断点、突变现象，这样的设置利于阴、阳转之间平稳啮合，因而振动较小。
[0033]如图1所示，本实施例的双螺杆压缩机的阴转子2与阳转子I的齿数比为6: 4。
[0034]现按本发明所提出的各项参数范围，提供了一个压缩机的具体示例。该具体示例的各参数如下表所示:
[0035]
【权利要求】
1.一种双螺杆压缩机，包括:壳体和设置于所述壳体内相互哨合、旋向相反的阴转子与阳转子，所述阴转子和所述阳转子的齿形为双边不对称齿形，其特征在于， 所述阴转子的齿曲线包括椭圆形曲线段； 所述阳转子的齿曲线包括由所述阴转子上的椭圆形曲线段共轭生成的椭圆包络线曲线段。
2.根据权利要求1所述的双螺杆压缩机，其特征在于，所述阴转子的齿曲线由依次连接的曲线段A2B2、曲线段B2C2、曲线段C2D2、曲线段D2E2、曲线段E2F2、曲线段F2G2和曲线段G2H2组成，所述阳转子的齿曲线由依次连接的曲线段AA、曲线段B1C1、曲线段CA、曲线段D1Ep曲线段E1Fp曲线段F1G1和曲线段G1H1组成，其中， 所述曲线段A2B2为圆心位于阴转子中心O2和曲线段A2B2的起点A2之间的连线O2A2上的圆弧； 所述曲线段B2C2为圆弧包络线，由所述阳转子上的所述曲线段B1C1共轭生成，所述曲线段B1C1为圆心位于所述连线O1O2上的圆弧； 所述曲线段C2D2为圆心在所述连线O1O2上的圆弧； 所述曲线段D2E2为圆心在阳转子中心O1与所述曲线段A1B1的起点A1的连线O1A1上的圆弧； 所述曲线段E2F2为椭圆的一部分，所述椭圆的实轴在所述阴转子中心O2和所述曲线段F2G2的终点G2的连线O2G2上，所述曲线段E2F2与所述曲线段D2E2相切于点E2,与所述曲线段F2G2相切于点F2 ； 所述曲线段F2G2为圆心在所述连线O2G2上的圆弧； 所述曲线段G2H2为所述阴转子的齿顶圆弧，圆心为阴转子中心O2 ； 所述曲线段A1B1为圆弧包络线，由所述阴转子的曲线段A2B2共轭生成； 所述曲线段C1D1为圆弧包络线，由所述阴转子的曲线段C2D2共轭生成； 所述曲线段D1E1为圆弧包络线，由所述阴转子的曲线段D2E2共轭生成； 所述曲线段E1F1为由所述阴转子的所述曲线段E2F2共轭生成的椭圆包络线曲线段； 所述曲线段F1G1为圆弧包络线，由所述阴转子上的曲线段F2G2共轭生成； 所述曲线段G1H1为阳转子的齿根圆弧，圆心为阳转子中心Op
3.根据权利要求2所述的双螺杆压缩机，其特征在于，所述曲线段A2B2的半径为R1,其中，R1 = (0.0l~0.025) XA,圆心为((I1-R1) Xcos Z A2O2O1, (I1-R1) Xsin Z A2O2O1)，I1为所述阴转子的齿顶圆弧的半径，A为阳转子中心O1和阴转子中心O2之间的连线O1O2的长度，O1坐标为(0，A)，02坐标为(0,0)；所述曲线段B1C1的半径为R2，其中，R2 = (0.015~0.045) XA,圆心为(O1O2XZ2/(Z^Z2)-R27O), Z1为阳转子的齿数，Z2为阴转子的齿数； 所述曲线段C2D2的半径为R3，其中，R3 = (0.`25~0.4) XA,圆心为(O1O2XZ2/(Z^Z2) -R3,0)； 所述曲线段D2E2的半径为R4,其中，R4 = (0.25~0.6) XA,圆心为((IfR4) X cos 广 A2O2O1, (I^R4) Xsin 广 A2O2O1)； 所述曲线段F2G2的半径为R5,其中，R5 = (0.15~0.5) XA,圆心为((I1-R5) Xcos Z G2O2O1, (I1-R5) Xsin Z G2O2O1)；所述曲线段G2H2为所述阴转子的齿顶圆弧，圆心为阴转子中心O2，半径为I1 ； 所述曲线段G1H1为阳转子的齿根圆弧，圆心为阳转子中心O1，半径为LnL1为阳转子的齿根圆弧的半径，且A = I-L10
4.根据权利要求1或2或3所述的双螺杆压缩机，其特征在于，所述阴转子或所述阳转子的各自的齿曲线的各曲线段的相切点处两侧的一阶导数相等。
5.根据权利要求1或2或3所述的双螺杆压缩机，其特征在于，所述阴转子与阳转子的齿数比为6: 4。·
【文档编号】F04C29/00GK103452841SQ201210170236
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月28日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】张天翼, 文命清, 周艳辉, 金永飞, 蔺维君, 毕雨时, 李日华 申请人:珠海格力电器股份有限公司