一种涡旋机排量型线修正方法与流程

本发明属于涡旋压缩机技术领域，具体涉及一种涡旋机排量型线修正方法。

背景技术：

涡旋压缩机是一种新型容积式流体机械，以效率高、可靠性高、能耗低、噪音低等优点而受到研究者的重视，特别在制冷空调、汽车等领域应用广泛。涡旋压缩机型线主要有：圆渐开线、线段渐开线、阿基米德螺旋线等。圆渐开线是应用最为广泛的一种型线，由于单一的渐开线形成的涡旋型线难以实现完全啮合，并且加工时由于齿头部分曲率半径会小于刀具圆半径，易产生刀具干涉。型线修正能够很好的解决这些问题。目前已经出现的型线修正有：对称双圆弧修正、对称双圆弧加直线修正、三角函数修正等等。这些型线修正都是为了减小排气腔体积来提高压缩比，但涡旋压缩机的排气温度受涡旋压缩机的排量和压缩比的影响，保证涡旋压缩机在正常的排气温度下工作，提高了压缩比必然会降低涡旋压缩机的排量。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题，提供一种涡旋机排量型线修正方法，即非对称单圆弧修正。在同等涡旋齿渐开线参数和修正展角下，非对称单圆弧修正能够提高排气腔的体积，在同等绝热排气温度即绝热压缩比相等时，能够提高涡旋压缩机的排量。

为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种涡旋机排量型线修正方法，包括以下步骤：

第一步：动涡盘型线修正，动涡盘涡旋齿由内侧渐开线、外侧渐开线、动涡盘修正圆弧组成，以基圆中心o为原点建立坐标系，根据动涡盘涡旋齿参数绘制内侧型线和外侧型线，以展角φ作展开线与动涡盘涡旋线外侧型线相交于点a，与动涡盘涡旋线内侧型线相交于点b，以ab的中点e为圆心，ea为半径，作圆弧，即为动涡盘的单圆弧修正型线，a点出渐开线展角为φ，b点出渐开线展角为φ+2π；

第二步：定涡盘型线修正，定涡盘涡旋齿由内侧渐开线、外侧渐开线、定涡盘修正圆弧组成，以基圆中心o为原点建立坐标系，根据定涡盘涡旋齿参数绘制内侧型线和外侧型线，定涡盘型线即为动涡盘型线旋转180度形成，以展角φ作展开线与定涡盘涡旋线内侧相交于点c，与定涡盘涡旋线外侧型线相交于d点，以cd的中点f为圆心，fc为半径，作圆弧，即为定涡盘的单圆弧修正型线，c点出渐开线展角为φ，d点出渐开线展角为φ。

与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：

本发明公开的一种涡旋机排量型线修正方法，采用非对称单圆弧修正，动涡盘和定涡盘型线修正都是单圆弧，动、定两修正圆弧能实现完全啮合，有效提高涡旋压缩机的排气体积，在绝热压缩比相同的条件下，提高了涡旋压缩机的排量，同时增大了定涡盘齿头中心处的面积，有利于开设较大面积的排气孔，能够有效的减小排气损失，使得涡旋压缩机具有较高的综合性能，适合大排量小压比的涡旋压缩机领域，为大排量小压比的涡旋压缩机的提供理论依据。

本发明公开的一种涡旋机排量型线修正方法，与常用的对称双圆弧修正相比较，在渐开线参数和修正展角相同的条件下，非对称单圆弧修正能够使涡旋压缩机排气腔的体积提高百分之五十左右；在绝热排气温度相同的条件下，即绝热压缩比相同的条件下，非对称单圆弧修正能够提高涡旋压缩机的排量提高百分之五十左右。

附图说明

图1为动涡盘型线修正过程示意图

图2为动涡盘修正后涡旋齿型图。

图3为定涡盘型线修正过程示意图。

图4为定涡盘修正后涡旋齿型图。

图5为动、定两涡旋齿在公转中心位置处的位置关系。

图6为动、定两涡旋齿的完全啮合图。

图7为排气时刻，动涡盘和定涡盘两涡旋齿的位置关系。

附图标记：1、动涡盘；2、定涡盘；3、v1排气腔；4、v2排气腔。

具体实施方式

下面结合附图，对实施例进行详细说明。

参见附图1，动涡盘1型线修正，以基圆中心o为原点建立坐标系，根据动涡盘1涡旋齿参数绘制内侧型线和外侧型线，以展角φ作展开线与动涡盘1涡旋线外侧型线相交于点a，与动涡盘1涡旋线内侧型线相交于点b，以ab的中点e为圆心，ea为半径，作圆弧，即为动涡盘1的单圆弧修正型线，a点出渐开线展角为φ，b点出渐开线展角为φ+2π。

参见附图2，动涡盘1修正后涡旋齿型图，动涡盘1涡旋齿由内侧渐开线、外侧渐开线、动涡盘1修正圆弧组成。

参见附图3，定涡盘2型线修正，定涡盘2涡旋齿由内侧渐开线、外侧渐开线、定涡盘2修正圆弧组成，以基圆中心o为原点建立坐标系，根据定涡盘2涡旋齿参数绘制内侧型线和外侧型线，定涡盘2型线即为动涡盘1型线旋转180度形成，以展角φ作展开线与定涡盘2涡旋线内侧相交于点c，与定涡盘2涡旋线外侧型线相交于d点，以cd的中点f为圆心，fc为半径，作圆弧，即为定涡盘2的单圆弧修正型线，c点出渐开线展角为φ，d点出渐开线展角为φ。

参见附图4，定涡盘2修正后涡旋齿型图，定涡盘2涡旋齿由内侧渐开线、外侧渐开线、定涡盘2修正圆弧组成。

参见附图5，动、定两涡旋齿在公转中心位置处，公转中心位置为动、定涡旋齿基圆中心重合的相对位置时，动、定涡旋齿能够相互啮合的型线部分形成法向等距曲线。

参见附图6，动、定两涡旋齿以一定的偏心距偏置放置时，动、定两涡旋齿的修正圆弧能够实现完全啮合。

参见附图7，开始排气时刻，即动涡盘1修正圆弧上的a点与定涡盘2修正圆弧上的c点啮合时，增大了定涡盘齿头中心处的面积，v1排气腔和v2排气腔体积增大，有效的减小排气损失，使得涡旋压缩机具有较高的综合性能。

以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供的一种涡旋机排量型线修正方法，包括动涡盘型线修正和定涡盘型线修正，采用非对称单圆弧修正，动涡盘和定涡盘型线修正都是单圆弧，动、定两修正圆弧完全啮合，有效提高涡旋压缩机的排气体积，在绝热压缩比相同条件下，提高涡旋压缩机的排量，增大定涡盘齿头中心处的面积，有利于开设较大面积的排气孔，能够有效的减小排气损失。本发明公开的一种涡旋机排量型线修正方法，与常用的对称双圆弧修正相比较，在渐开线参数和修正展角相同的条件下，非对称单圆弧修正能够使涡旋压缩机排气腔的体积提高百分之五十左右；在绝热排气温度相同的条件下，即绝热压缩比相同的条件下，非对称单圆弧修正能够提高涡旋压缩机的排量提高百分之五十左右。

技术研发人员：刘国平;张帅;刘慧;胡诗峻;黎建芳
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：2017.05.15
技术公布日：2017.09.19