新型三叶罗茨泵转子型线的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型三叶罗茨泵转子型线，属于罗茨真空泵技术领域，包括本体，本体为三叶式，本体由依次相连的峰形和谷形组成，任一谷形最低点到其相邻峰形最高点的型线由依次平滑连接的第二圆弧段EF、第一圆弧段DE、第二摆线段CD、第一摆线段BC、共轭曲线段AB组成。本实用新型解决了当Rm/R比过大时，渐开线型线间隙不均匀和渐开线无法全段啮合、摆线型曲线不平滑过渡难题，保证了转子配合过程中能够实现全段啮合和曲线的平滑过渡，结构简单，设计优化，具有较强的实用性。
【专利说明】
新型三叶罗茨泵转子型线
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种新型三叶罗茨栗转子型线，属于罗茨真空栗技术领域。
【背景技术】
[0002] 现有罗茨鼓风机和罗茨真空栗三叶转子多采用圆弧型、渐开线型、摆线型。转子分 为两部分:节园之外部分称峰形;节园之内部分称之为谷形。目前状况下，已知三叶罗茨栗 转子型线的参数RdPR，R m为顶园半径，R为节园半径。当顶园半径节园半径比Rm/R>1.53,直 接采用圆弧转子型线，无法实现。采用专利ZL2015-2-0571114.1"渐开线三叶罗茨栗转子"， 可以实现，缺点是渐开线不能实现全段啮合、局部间隙不均匀。采用专利ZL2015-2-0573094.1"摆线式三叶罗茨栗转子"，可以实现摆线全段啮合，缺点是存在角点，曲线不平 滑过渡。 【实用新型内容】
[0003] 根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的问题是：当Rm/R比过大时，提供 一种结构简单，设计合理，能够实现摆线的全段啮合，曲线平滑过渡的新型三叶罗茨栗转子 型线。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] 所述的新型三叶罗茨栗转子型线，包括本体，本体为三叶式，本体由依次相连的峰 形和谷形组成，其特征在于:任一谷形最低点到其相邻峰形最高点的型线由依次平滑连接 的第二圆弧段EF、第一圆弧段DE、第二摆线段⑶、第一摆线段BC、共辄曲线段AB组成。
[0006] 所述的新型三叶罗茨栗转子型线的转子共辄曲线段AB段为一段共辄曲线，和另一 相配合转子的第二圆弧段FE段共辄。第一摆线段BC为一段摆线，和另一相配合转子的第一 圆弧段ED段共辄。第二摆线段CD为一段摆线，和另一相配合转子的D点共辄。第一圆弧段DE 段为一段圆弧，和另一相配合转子的第一摆线段CB线共辄。第二圆弧段EF段为一段圆弧，和 另一相配合转子的共辄曲线段BA共辄曲线共辄。
[0007] 进一步的优选，第二圆弧段EF为一段圆弧，第二圆弧段EF&r2为半径，圆心P与本 体中心距离为b，R为节圆半径，R m为顶园半径，转子根部距本体中心距离= 2*R-Rm，第二圆弧 中心距离b =根部距本体中心距离加第二圆弧半径= 2*R-Rm+r2;第二圆弧段坐标方程式为：
[0008] x = b*cos60°+(r2+s/2)*cosa
[0009] y = b*sin60°+(r2+s/2)*sina
[0010] 其中，a为参变量，s为总间隙;第二圆弧与第一圆弧相交与E点。
[0011] 进一步的优选，第一圆弧段DE为为一段圆弧，第一圆弧段DEWn为半径，其圆心在 节圆上，1"12 = 1?2+1?2-2吨吨*(3〇830°，1?为节圆半径，第一圆弧段坐标方程式为：
[0012] x = R*cos60°+(ri+s/2)*cos γ
[0013] y = R*sin60°+(ri+s/2)*sin γ
[0014] 其中，γ为参变量，s为总间隙，第一圆弧与第二圆弧相交与Ε点，与节圆相交与D 点。
[0015] 进一步的优选，第二摆线段CD为一段摆线，就是当两节圆做纯滚动时，相配合转子 的第一圆弧与节圆交点D相对第一个转子运动的共辄曲线。第二摆线段CD坐标方程式为：
[0016] x = 2*R*cos0-R*cos20-(ri+s/2)*cos( 105。_2β)
[0017] y = 2*R*sin0-R*sin2P+(ri+s/2)*sin( 105° _2β)
[0018] 其中，β为参变量，s为总间隙，ri同第一圆弧段中的n，第二摆线与节圆相交与D点， 与第一摆线平滑过渡与C点。
[0019] 进一步的优选，第一摆线段BC为一段摆线，为相配合转子的第一圆弧段ED和第二 圆弧段FE交点E相对于转子做滚动时的共辄曲线，E点到本体中心的距离为0E，ZA0E = f。第 一摆线坐标方程式为：
[0020] x = 2*R*cos0-(〇E+s/2)cos(20-f)
[0021 ] y = 2*R*sin9-(〇E+s/2)*sin(29-f)
[0022]其中，Θ为参变量，s为总间隙，第一摆线与第二摆线平滑过渡与C点，与共辄曲线平 滑过渡与B点。
[0023]进一步的优选，共辄曲线段AB是以本体中心点为中心，另一转子的圆弧二共辄曲 线。R为节圆半径，Rm为转子外圆半径，r2为转子圆弧二半径，第二圆弧中心距离b = 2*R-Rm+ r2。共辄曲线坐标方程式为：
[0024]
[0025]
[0026] 其中，t为参变量，s为总间隙，共辄曲线与第一摆线平滑过渡与B点。
[0027] 本实用新型所具有的有益效果是：
[0028]本实用新型所述的新型三叶罗茨栗转子型线解决了当Rm/R比过大时，渐开线型线 间隙不均匀和渐开线无法全段啮合、摆线型曲线不平滑过渡难题，保证了转子配合过程中 能够实现全段啮合和曲线的平滑过渡，结构简单，设计优化，具有较强的实用性。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型的结构不意图；
[0030] 图2为本实用新型的转子啮合状态示意图；
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：
[0032] 如图1-图2所示，本实用新型所述的新型三叶罗茨栗转子型线，包括本体，本体为 三叶式，本体由依次相连的峰形和谷形组成，其特征在于:任一谷形最低点到其相邻峰形最 高点的型线由依次平滑连接的第二圆弧段EF、第一圆弧段DE、第二摆线段CD、第一摆线段 BC、共辄曲线段AB组成。
[0033]所述的第二圆弧段EF为一段圆弧，第二圆弧段EF&r2为半径，圆心P与本体中心距 离为b，R为节圆半径，Rm为顶园半径，转子根部距本体中心距离=2*R-Rm，第二圆弧中心距离 b =根部距本体中心距离加第二圆弧半径= 2*R-Rm+r2;第二圆弧段坐标方程式为：
[0034] x = b*cos60°+(r2+s/2)*cosa
[0035] y = b*sin60°+(r2+s/2)*sina
[0036] 其中，a为参变量，s为总间隙;第二圆弧与第一圆弧相交与E点。
[0037]所述的第一圆弧段DE为为一段圆弧，第一圆弧段DE&ri为半径，其圆心在节圆上， n2 = R2+R2-2*R*R*cos30°，R为节圆半径，第一圆弧段坐标方程式为：
[0038] x = R*cos60°+(ri+s/2)*cos γ
[0039] y = R*sin60°+(ri+s/2)*sin γ
[0040] 其中，γ为参变量，s为总间隙，第一圆弧与第二圆弧相交与Ε点，与节圆相交与D 点。
[0041] 所述的第二摆线段CD为一段摆线，就是当两节圆做纯滚动时，相配合的转子的第 一圆弧与节圆交点D相对第一个转子运动的共辄曲线，第二摆线段CD坐标方程式为：
[0042] x = 2*R*cos0-R*cos20-(ri+s/2)*cos( 105。_2β)
[0043] y = 2*R*sin0-R*sin2P+(ri+s/2)*sin( 105。_2β)
[0044]其中，β为参变量，s为总间隙，ri同第一圆弧段中的n，第二摆线与节圆相交与D点， 与第一摆线平滑过渡与C点。
[0045]所述的第一摆线段BC为一段摆线，就是相配合转子的第一圆弧段ED和第二圆弧段 FE交点E相对于转子做滚动时的共辄曲线，E点到本体中心的距离为0E，ZA0E = f。第一摆线 坐标方程式为：
[0046] x = 2*R*cos0-(〇E+s/2)cos(20-f)
[0047] y = 2*R*sin9-(〇E+s/2)*sin(29-f)
[0048] 其中，Θ为参变量，s为总间隙，第一摆线与第二摆线平滑过渡与C点，与共辄曲线平 滑过渡与B点。
[0049]所述的共辄曲线段AB是以本体中心点为中心，是相配合转子的第二圆弧段FE的共 辄曲线，R为节圆半径，Rm为转子外圆半径，?为转子圆弧二半径，01为定圆，02为动圆。01、02 的半径均为R(节圆半径），中心距为2R。圆弧一的圆心为P点，到02的距离为02P。令02P = b = 2*R-Rm+r2，圆心P点固结在02动圆上。当02动圆在01圆周上作纯滚动时，圆心P点会形成一运 动轨迹。将P点的运动轨迹做距离为^的外法向等距曲线便是图1中的AB段。共辄曲线坐标 方程式为：
[0050]
[0051]
[0052] 其中，t为参变量，s为总间隙，共辄曲线与第一摆线平滑过渡与B点。
[0053]如图2所示，转子一的共辄曲线段A1B1共辄曲线与转子二的第二圆弧段F2E2圆弧 共辄;转子一的第一摆线段B1C1摆线与转子二的第一圆弧段E2D2圆弧共辄;转子一的第二 摆线段C1D1摆线与转子二的D2点共辄;转子一的D1点与转子二的第二摆线段D2C2摆线共 辄;转子一的第一圆弧段D1E1圆弧与转子二的第一摆线段C2B2摆线共辄;转子一的第二圆 弧段E1F1圆弧与转子二的共辄曲线段B2A2共辄曲线共辄。
[0054]上述实施例仅是用来说明实用新型，而并非用作对实用新型的限定，只要在本实 用新型的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变形等都将落在本实用新型专利要求的 范围内。
【主权项】
1. 一种新型Ξ叶罗茨累转子型线，包括本体，本体为Ξ叶式，本体由依次相连的峰形和 谷形组成，其特征在于:任一谷形最低点到其相邻峰形最高点的型线由依次平滑连接的第 二圆弧段EF、第一圆弧段DE、第二摆线段CD、第一摆线段BC、共辆曲线段ΑΒ组成。2. 根据权利要求1所述的新型Ξ叶罗茨累转子型线，其特征在于:所述的第二圆弧段EF 为一段圆弧，第二圆弧段EFWn为半径，圆屯、P与本体中屯、距离为b，R为节圆半径，Rm为顶园 半径，转子根部距本体中屯、距离= 2*R-Rm，第二圆弧中屯、距离b =根部距本体中屯、距离加第 二圆弧半径= 2*R-Rm+r2;第二圆弧段坐标方程式为： x = b*cos60° +(r2+s/2)*cosa y = b*sin60°+(r2+s/2)*sina 其中，α为参变量，s为总间隙;第二圆弧与第一圆弧相交与E点。3. 根据权利要求1所述的新型Ξ叶罗茨累转子型线，其特征在于:所述的第一圆弧段DE 为为一段圆弧，第一圆弧段DEWri为半径，其圆屯、在节圆上，ri2 = R2+R2-巧R*R*cos30°，R为 节圆半径，第一圆弧段坐标方程式为： x = R*cos60°+(n+s/2)*cos γ y = R*sin60°+(n+s/2)*sin γ 其中，丫为参变量，s为总间隙，第一圆弧与第二圆弧相交与E点，与节圆相交与D点。4. 根据权利要求1所述的新型Ξ叶罗茨累转子型线，其特征在于:所述的第二摆线 段CD为一段摆线，就是当两节圆做纯滚动时，相配合转子的第一圆弧与节圆交点D相对 第一个转子运动的共辆曲线，第二摆线段CD坐标方程式为： x = 2*R*cos0-R*cos20-(;ri+s/2)*cos( 105° -20) y = 2*R*si 址-R*sin20+(;ri+s/2)*sin( 105° -2β) 其中，β为参变量，s为总间隙，ri同第一圆弧段中的ri，第二摆线与节圆相交与D点，与第 一摆线平滑过渡与C点。5. 根据权利要求1所述的新型Ξ叶罗茨累转子型线，其特征在于:所述的第一摆线段BC 为一段摆线，为相配合转子的第一圆弧段抓和第二圆弧段FE交点E相对于转子做滚动时的 共辆曲线，E点到本体中屯、的距离为OE，ZAOE = f，第一摆线坐标方程式为： x = 2*R*cos 目-(OE+s/2)cos(2 目-f) y = 2*R*sin 目-(OE+s/2)*sin(2 目-f) 其中，θ为参变量，s为总间隙，第一摆线与第二摆线平滑过渡与C点，与共辆曲线平滑过 渡与B点。6. 根据权利要求1所述的新型Ξ叶罗茨累转子型线，其特征在于：所述的共辆曲线段 AB是W本体中屯、点为中屯、，另一转子的圆弧二共辆曲线，R为节圆半径，Rm为转子外圆半径， η为转子圆弧二半径，第二圆弧中屯、距离b =巧R- Rm+n，共辆曲线坐标方程式为：其中，t为参变量，S为总间隙，共辆曲线与第一摆线平滑过渡与B点。
【文档编号】F04C18/14GK205578260SQ201620351659
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】张东庆, 徐元蕾, 徐宏亮, 邱延亮, 肖作琛
【申请人】山东伯仲真空设备股份有限公司