一种密封的单头螺旋螺杆及其双螺杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及螺杆栗技术领域，尤其是应用于双螺杆栗式输送机械或双螺杆式真空栗的密封的单头螺旋螺杆及使用这种单头螺旋螺杆的双螺杆。
【背景技术】
[0002]现有双螺杆栗或双螺杆式真空栗常见的单头螺旋螺杆采用的齿形型线，一个齿侧螺旋面采用伸长外摆线，另一侧采用渐开线，渐开线的啮合线和伸长外摆线的啮合线不连续，在双螺杆栗的主动螺杆和从动螺杆啮合时，二者之间存在间隙，在栗运行过程中排出腔中的介质就会从通过这些间隙泄漏到进口腔中。采用这种齿形曲线的双螺杆栗或双螺杆式真空栗，使用时，螺杆的啮合线不能有效的形成密封腔，排出腔和进口腔不能隔断，不满足螺杆栗的第一类密封性要求，因此，这种栗不是密封型的。
[0003]此外，啮合线之间存在间隙，还会引起栗的容积效率下降。
[0004]这种齿形型线的单头螺旋螺杆，由于渐开线的齿形极角相对较大，两段圆弧的中心角相差较大，从而使螺杆的齿槽顶部开口轴向长度与齿槽底部轴向长度相差较大，这种较大的差距使得螺杆加工比较困难。
[0005]进一步地，采用这种单头螺旋螺杆的双螺杆栗，因为螺杆齿槽顶部开口轴向长度较长，所以一个导程中主动螺杆和从动螺杆外圆柱面与衬套之间的接触面长度变短，使得在栗运行过程中主从螺杆外圆柱面与衬套之间的圆柱面间隙泄漏增多，这一因素进一步降低了栗的容积效率。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的问题是现有的螺杆栗的单头螺旋螺杆，齿形型线不能完全密封，啮合线存在间隙，使得栗不能满足密封性的需求，栗的容积率不高。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:提供一种密封的单头螺旋螺杆。所述单头螺旋螺杆的螺旋为非对称齿形，其齿形的两侧分别为传力边和密封边，所述密封边的齿形型线为伸长外摆线，传力边的齿形型线为伸长外摆线、渐开线、短幅外摆线的组合型线。
[0008]所述传力边的齿形型线，齿根段为伸长外摆线，中间段为渐开线，齿顶段为短幅外摆线。
[0009]所述密封边齿侧的伸长外摆线齿顶段进行了耐磨修正。
[0010]所述耐磨修为摆线倒角修正。
[0011]本申请的另一个目的在于提供一种双螺杆。所述双螺杆包括主动螺杆和从动螺杆，所述主动螺杆和从动螺杆的螺旋旋向相反。主动螺杆和从动螺杆的齿形相同，均为上述的的密封的单头螺旋螺杆。
[0012]本发明具有的优点和积极效果是:本申请提供的单头螺旋螺杆的齿形型线，一侧(密封边)为伸长外摆线，另一侧(传力边)为伸长外摆线、渐开线、短幅外摆线的组合，啮合线连续，啮合线之间不存在间隙。采用本申请提供的单头螺旋螺杆的双螺杆栗或双螺杆式真空栗，既能达到严格密封，又能通过主动螺杆具有渐开线段传力边齿形型面向从动螺杆渐开线传力边齿形型面传递扭矩。
[0013]本申请提供的单头螺旋螺杆，传力边采用伸长外摆线作为的齿形型线，其齿形极角比较小，使得螺杆齿槽顶部开口轴向长度和齿槽底部轴向长度差别不大，因此采用该齿形型线的螺杆便于制造加工。
[0014]此外，本申请中的螺杆传力边所采用的齿形型线，其齿形极角比现有技术中的小，因此在相同导程情况下，本申请的螺杆齿槽顶部开口轴向长度比现有技术中的小，使得采用本申请单头螺旋螺杆的双螺杆栗，其主动螺杆和从动螺杆外圆柱面与衬套的接触面的轴向长度比现有技术大，从而减少了泄漏量，增加了栗的容积效率。
【附图说明】
[0015]图1为目前双螺杆栗或双螺杆式真空栗常用的单头螺旋螺杆的齿形型线。
[0016]图2为目前双螺杆栗或双螺杆式真空栗的主动螺杆和从动螺杆齿形型线啮合图。
[0017]图3为目前双螺杆栗或双螺杆式真空栗的主动螺杆和从动螺杆的齿形型线啮合线在横截面上的投影图。
[0018]图4为目前双螺杆栗或双螺杆式真空栗常用的单头螺旋螺杆的螺旋槽轴截面图。
[0019]图5为本申请实施例1中单头螺旋螺杆的齿形型线图。
[0020]图6为本申请实施例1中双螺杆的齿形型线啮合图。
[0021]图7为本申请实施例1中双螺杆啮合时，主动螺杆的螺旋槽的两个侧齿螺旋面上的密封线在横截面上的投影图。
[0022]图8为本申请实施例1中双螺杆啮合时，从动螺杆螺旋槽的两个侧齿螺旋面上的密封线在横截面上的投影图。
[0023]图9为本申请实施例1中双螺杆啮合时，螺旋槽构成的密封腔的正面图。
[0024]图10为本申请实施例1中双螺杆啮合时，螺旋槽构成的密封腔的背面图。
[0025]图11为本申请实施例1中单头螺旋螺杆的螺旋槽轴截面图。
[0026]图12为本申请实施例2中单头螺旋螺杆的齿形型线示意图。
[0027]图13为本申请实施例2的双螺杆的齿形型线啮合图。
[0028]图14为本申请实施例2中双螺杆啮合时，主动螺杆的螺旋槽的两个侧齿螺旋面上的密封线在横截面上的投影图。
[0029]图15为本发明实施例2中双螺杆啮合时，从动螺杆螺旋槽的两个侧齿螺旋面上的密封线在横截面上的投影图。
[0030]图中:丨-伸长外摆线，2-渐开线，3-短幅外摆线，&-主动螺杆，&_从动螺杆，H-高压端，L-低压端，&-主动螺杆的螺旋槽，ArS-螺旋槽Ai的一个密封腔段，ArH-螺旋槽Ai的高压腔段，ArL-螺旋槽Ai的低压腔段，A2-从动螺杆的螺旋槽，A2-S-螺旋槽A2的密封腔段，A2-H-螺旋槽A2的高压腔段，A2-L-螺旋槽A2的低压腔段，C-螺杆节圆，&-齿跟圆，C2-齿顶圆，U-齿槽底部轴向长度，L2-齿槽顶部开口轴向长度，L3-主动螺杆和从动螺杆外圆柱面与衬套之间的接触面长度。
【具体实施方式】
[0031]为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
[0032]如图1所示，现有技术双螺杆栗或双螺杆式真空栗常见的单头螺旋螺杆采用的齿形型线，其密封边一侧为伸长外摆线1，另一侧为传力边，采用渐开线2。
[0033]采用这种单头螺旋螺杆的双螺杆栗，主动螺杆和从动螺杆啮合线投影如图3所示，外摆线cd的啮合线为γ Λ和γ 2δ2，渐开线ab的啮合线为α?。其中，渐开线的啮合线aifo不通过主动螺杆和从动螺杆的齿顶圆和齿根圆的切点γ:和γ 2，因此啮合线就与啮合线γ ιδι及γ 2δ2不连续。啮合线在ai点和γ 1点以及βι点和γ 2点之间形成间隙。在栗运行过程中排出腔中的介质就会通过这些间隙泄漏到进口腔中。
[0034]现有技术中使用具有这种齿形曲线的单头螺旋螺杆的双螺杆栗或双螺杆式真空栗，使用时，螺杆的啮合线不能有效的形成密封腔，排出腔和进口腔不能隔断，不满足螺杆栗的第一类密封性要求，因此，这种类型的栗不是密封型的。
[0035]此外，啮合线在αι点和γi点以及点和γ 2点之间存在间隙，会引起栗的容积效率下降。
[0036]现有技术中的单头螺旋螺杆，由于渐开线ab的齿形极角相对较大，因此圆弧db的中心角就比圆弧ca的中心角大很多，由螺旋面的形成原理可知，如图4所示，这种型线的螺杆齿槽顶部开口轴向长度L2较长，齿槽底部轴向长度U比较短，这就使得螺杆加工比较困难。
[0037]从图4中还可以看出，因为螺杆齿槽顶部开口轴向长度L2较长，所以一个导程中，主动螺杆和从动螺杆外圆柱面与衬套之间的接触面长度L3变短，使得在栗运行过程中主动螺杆和从动螺杆外圆柱面与衬套之间的圆柱面间隙泄漏增多，也引起了栗的容积效率下降。
[0038]实施例1
[0039]本实施例中提供一种密封的单头螺旋螺杆。如图5所示，本实施例中的螺杆是单头螺旋，其齿形的两侧分别为传力边abed和密封边ef，传力边abed分为ab，be，cd三段。其中，ab为伸长外摆线齿形型线，be为渐开线齿形型线，cd为短幅外摆线齿形型线，密封边ef为伸长外摆线齿形型线。
[0040]本实施例中还提供