螺杆转子及压缩机的制作方法

本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种螺杆转子及压缩机。

背景技术：

螺杆压缩机通过平行布置的一对阴、阳转子的周期性啮合旋转实现容积变化，从而完成吸气、压缩、排气过程。螺杆压缩机中通常由电动机驱动阳转子转动，阳转子再驱动阴转子转动，阴、阳转子在啮合过程中产生的摩擦噪声是螺杆压缩机机械性噪音的主要源头。由于排气孔口面积周期性变化导致的排气气流脉动则是流体动力性噪声的主要源头。螺杆转子的端面型线是螺杆压缩机的核心技术，在很大程度上决定了螺杆压缩机转子啮合过程中的机械性噪声和流体动力性噪声的大小。

另外，螺杆转子的加工精度同样会对转子的平稳啮合产生较大影响，螺杆转子的通用加工过程为精钢石刀粒修整砂轮至所需刃形，通过砂轮磨削转子螺旋齿面至所需精度。但是，磨削过程中由于砂轮两侧不可避免的产生会使个别的齿产生加工精度不足，使得阳转子磨削过程中齿顶小段区域内无法修整至所需型线，与实际测量点严重偏离理论型线点，影响转子间的啮合。

而传统的螺杆转子齿数比一般为5:6，通过阳转子带动阴转子，阳转子齿与阴转子齿槽啮合时，由于阴阳转子齿数不等。如果一个齿的加工精度不足，在运转的过程中，该齿就会使得阴转子或阳转子各个齿槽存在磨削偏差，导致啮合失稳，尤其是变频螺杆压缩机应用时，转速的突变会加剧这一影响，导致剧烈的振动噪音问题。此外，该螺杆压缩机在排气过程中齿间容积与排气腔周期性的连通、脱离，导致剧烈的排气气流脉动，导致较大的流体动力性噪音。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种螺杆转子及压缩机，以解决现有技术中螺杆转子存在的使用时噪音大的技术问题。

本申请实施方式提供了一种螺杆转子，包括阴转子和与阴转子相啮合的阳转子，阴转子的齿数和阳转子的齿数相等，且阴转子的齿数和阳转子的齿数均大于或等于6。

在一个实施方式中，阴转子的驱动侧齿根位置为齿根圆弧。

在一个实施方式中，齿根圆弧的圆弧终点为D，阴转子的圆心为O1，阳转子的中心为O2，阴转子的圆心与阳转子的中心的连线为O1O2，齿根圆弧的圆弧终点与阴转子的圆心之间的连线为DO1，DO1与O1O2之间的夹角为2～10°。

在一个实施方式中，阳转子的齿顶圆弧宽度至少为1.5mm。

在一个实施方式中，阴转子的驱动侧节圆K1K2与阳转子的间隙为0。

在一个实施方式中，阴转子的密封侧节圆L1L2与阳转子的间隙为0.01mm～0.03mm。

在一个实施方式中，阴转子的驱动侧节圆K1K2与阴转子的密封侧节圆L1L2之间的部分与阳转子的间隙为0.005mm～0.05mm。

在一个实施方式中，阳转子为一个，阴转子至少为两个，阴转子啮合在阳转子的周围。

在一个实施方式中，阴转子为两个，两个阴转子分别啮合在阳转子的两侧，并且两个阴转子的中心的连线经过阳转子的中心。

本申请还提供了一种压缩机，包括螺杆转子，螺杆转子为上述的螺杆转子。

在上述实施例中，阴转子的齿数和阳转子的齿数相等，啮合过程中阳转子的齿与阴转子的齿槽、阴转子的齿与阳转子的齿槽一一对应。即使，有一个齿的加工精度不足，在运转的过程中，该齿只会影响与该齿相对应的齿槽，而不会对其他齿槽也存在磨削偏差，进而可以从一定程度上减低加工偏差对齿与齿槽啮合的影响，使得阴转子和阳转子啮合平稳，机械性噪音降低。另外，在本实用新型的技术方案中，阴转子的齿数和阳转子的齿数均大于或等于6，相较传统螺杆转子的齿数较多，使得单个齿间容积值相对较小，排气过程中齿间容积与排气腔间质量、能量交换程度减轻，排气气流脉动幅度减小，进而降低流体动力性噪音。这样一来，本实用新型的技术方案就可以从机械性噪音和流体动力性噪音两方面来降低螺杆转子的噪音。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的螺杆转子的实施例的立体结构示意图；

图2是图1的螺杆转子的阴转子的驱动侧组成齿曲线构成示意图；

图3是图1的螺杆转子的阴转子间隙分布图；

图4是图1的螺杆转子的端面型线图；

图5是图1的螺杆转子的相比于现有技术中的螺杆转子的排气压力脉动幅度图；

图6是图1的螺杆转子的相比于现有技术中的螺杆转子的齿间容积变化图；

图7是图1的螺杆转子的阳转子修整砂轮刃形图；

图8是根据本实用新型的螺杆转子的另一种实施例的端面型线图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

图1示出了本实用新型的螺杆转子的实施例，该螺杆转子包括阴转子10和与阴转子10相啮合的阳转子20。阴转子10的齿数和阳转子20的齿数相等，且阴转子10的齿数和阳转子20的齿数均大于或等于6。

应用本实用新型的技术方案，阴转子10的齿数和阳转子20的齿数相等，啮合过程中阳转子20的齿与阴转子10的齿槽、阴转子10的齿与阳转子20的齿槽一一对应。即使，有一个齿的加工精度不足，在运转的过程中，该齿只会影响与该齿相对应的齿槽，而不会对其他齿槽也存在磨削偏差，进而可以从一定程度上减低加工偏差对齿与齿槽啮合的影响，使得阴转子10和阳转子20啮合平稳，机械性噪音降低。另外，在本实用新型的技术方案中，阴转子10的齿数和阳转子20的齿数均大于或等于6，相较传统螺杆转子的齿数较多，使得单个齿间容积值相对较小，排气过程中齿间容积与排气腔间质量、能量交换程度减轻，排气气流脉动幅度减小，进而降低流体动力性噪音。这样一来，本实用新型的技术方案就可以从机械性噪音和流体动力性噪音两方面来降低螺杆转子的噪音。

可选的，在本实施例的技术方案中，如图4所示，阴转子10的齿数和阳转子20的齿数均等于6，齿数比为1，中心距A＝116mm，转子长度L＝206mm，扭转角为300deg，理论输气量为352m³/h，接触线长度138mm，泄漏三角形面积1.8mm²。如图6所示，相较于现有技术中的阳转子/阴转子为5/6齿的组合，本实施例的阳转子齿数增加至6齿后，单个齿间容积值降低，有效降低了排气过程中的质量、能量交换程度。如图5所示，相较于现有技术中的阳转子/阴转子为5/6齿的组合，本实施例的阳转子/阴转子为6/6齿的组合，可以有效减小排气气流脉动幅度，使得排气腔内压力脉动幅值进一步降低，降低流体动力性噪声。

在本实施例的技术方案中，阴转子10的驱动侧齿根位置为齿根圆弧。优选的，如图2所示，齿根圆弧的圆弧终点为D，阴转子10的圆心为O1，阳转子20的中心为O2，阴转子10的圆心与阳转子20的中心的连线为O1O2，齿根圆弧的圆弧终点与阴转子10的圆心之间的连线为DO1，DO1与O1O2之间的夹角为2～10°。更为优选的，阳转子20的齿顶圆弧宽度至少为1.5mm。本实施例的技术方案和现有技术相比，可完全实现“曲面对曲面”密封，接触线具有良好的形状，保证小间隙下阴阳转子的平稳啮合，有效降低噪声和振动。

可选的，在一个实施方式中，DO1与O1O2之间的夹角为5°，依据包括原理得到阳转子对应啮合位置处的齿顶圆弧，齿顶圆弦高1.5mm，形成具有一定宽度的齿顶圆区域，与转子磨削过程中砂轮的延长弧面贴合。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，阴转子10的驱动侧节圆K1K2与阳转子20的间隙为0。可选的，阴转子10的密封侧节圆L1L2与阳转子20的间隙为0.01mm～0.03mm。更为优选的，阴转子10的驱动侧节圆K1K2与阴转子10的密封侧节圆L1L2之间的部分与阳转子20的间隙为0.005mm～0.05mm。

预留间隙后，实际型线坐标参考图4如下表：

如图7所示，可依照上述数据对转子磨削，引入对滚圆弧，有益转子磨削加工，提高加工精度，有助于转子间的平稳啮合，降低机械噪音。成型后，对阴转子和阳转子进行配对，分别将阳转子的六个齿依次与阴转子齿槽进行啮合，测量并机理阴转子反向间隙，选择反向间隙最小的配对方式，最大程度上保证压缩机运行过程中阴阳转子的平稳啮合。

本实用新型还提供了另一种螺杆转子的实施例，在该螺杆转子的实施例中，阳转子20为一个，阴转子10至少为两个，阴转子10啮合在阳转子20的周围，其余特征与上述的各实施例相同。采用该实施例，可以让一个阳转子20，同时驱动多个阴转子10转动，进而显著提高转子排气量。

如图8所示，在一种具体实施方式中，阴转子10为两个，两个阴转子10分别啮合在阳转子20的两侧，并且两个阴转子10的中心的连线经过阳转子20的中心。应用该实施方式，由于两个阴转子10分别啮合在阳转子20的两侧，并且三个转子的中心位于同一直线上，阳转子20相对于左边的阴转子10的受到的扭矩会得到右边的阴转子10施加的扭矩平衡，进而减小阳转子20径向受力。于此同时，该实施方式，也可以显著提高转子排气量，相同排气量压缩机体积减小。

本实用新型还提供了一种压缩机，该压缩机包括上述的螺杆转子。采用上述螺杆转子的压缩机，可以显著降低压缩机的噪音，并保证压缩机的性能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。