一种用于罗茨风机的转子型线及其设计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115898866A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211684930.4(22)申请日2022.12.27(71)申请人上海艾群机械有限公司地址201100上海市闵行区新龙路1333弄96号220室(72)发明人毛羽虎(74)专利代理机构北京中睿智恒知识产权代理事务所(普通合伙)16025专利代理师黄莉(51)Int.Cl.F04C18/12(2006.01)F04C29/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于罗茨风机的转子型线及其设计方法(57)摘要本发明提供了一种用于罗茨风机的转子型线及其设计方法，属于转子型线技术领域。本发明由依次相连的叶峰和叶谷组成的转子本体，任一所述叶谷的最低点到其相邻的叶峰最高点的型线由依次平滑连接的销齿圆弧段AB、直线段BC、曲线段CD、过渡切线段DE、圆弧段EF、倒角线段FG和齿顶密封线段GH构成；过渡切线段DE为曲线段CD和圆弧段EF的过渡切线。本发明面积利用系数要高，基元容积大，容积效率高，风机整体运行效率高。CN115898866ACN115898866A权利要求书1/1页1.一种用于罗茨风机的转子型线，由依次相连的叶峰和叶谷组成的转子本体，其特征在于，任一所述叶谷的最低点到其相邻的叶峰最高点的型线由依次平滑连接的销齿圆弧段AB、直线段BC、曲线段CD、过渡切线段DE、圆弧段EF、倒角线段FG和齿顶密封线段GH构成；所述过渡切线段DE为所述曲线段CD和所述圆弧段EF的过渡切线。2.根据权利要求1所述的一种用于罗茨风机的转子型线，其特征在于，所述转子本体为三叶转子。3.根据权利要求1所述的一种用于罗茨风机的转子型线，其特征在于，两个相互啮合的所述转子本体的中心距为各自节圆的圆心之间的距离，两个节圆的圆心分别为O1和O2，中心距O1O2＝2a，所述节圆的直径DW＝2a*2*Z/(2*Z)＝2a，其中，DW为节圆的直径，2a为中心距，Z为转子齿数。4.根据权利要求3所述的一种用于罗茨风机的转子型线，其特征在于，叶谷半径：r1＝0.5a+e，叶峰半径：r2＝0.5a‑e，其中，e＝(0～0.02)a，a为所述中心距的一半。5.根据权利要求1所述的一种用于罗茨风机的转子型线，其特征在于，所述倒角线段FG与两节圆圆心的连线O1O2之间的倒角取值在10°‑45°之间。6.根据权利要求1所述的一种用于罗茨风机的转子型线，其特征在于，所述齿顶密封线段GH的宽度为(0.02～0.05)a/2。7.根据权利要求1‑6中任一项所述的一种用于罗茨风机的转子型线的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：销齿圆弧段AB：叶谷的圆心I在转子本体的节圆上，两个相互啮合的所述转子本体的两个节圆的圆心分别为O1和O2，∠IO1O2为60°，以叶谷半径r1作圆弧，A点交于IO1连线上，B点与线段BC共同决定；直线段BC：过圆心O1作一直线延长至节圆，相交于节圆C点，直线与两节圆圆心的连线O1O2的夹角为30°，直线与叶谷圆弧的交点为B；曲线段CD：为与该三叶转子啮合的另一三叶转子相对于线段BC的共轭曲线，通过坐标转置绘制形成包络线CD；圆弧段EF：以节圆上节点P为圆心，r2为半径画圆弧，由D点作圆弧的切线，切点为E,F点由倒角线段FG和齿顶密封线段GH共同决定；齿顶密封线段GH：以O1为圆心，R为半径作圆弧，H点为圆弧与两节圆圆心的连线O1O2的交点，由齿顶密封线宽度取值规定获得G点，其中，R为节圆圆心到叶峰最高点的距离；倒角线段FG：由G点出发作倒角，倒角线与叶峰半径圆弧交于F点。2CN115898866A说明书1/4页一种用于罗茨风机的转子型线及其设计方法技术领域[0001]本发明涉及转子型线技术领域，尤其涉及一种用于罗茨风机的转子型线及其设计方法。背景技术[0002]罗茨风机是一种双转子容积式回转鼓风机，最初由美国罗茨两兄弟在1854年维修8字形叶轮水泵时获得灵感发明，用于输送空气。通过一对相互啮合的转子，以相反方向旋转，叶轮与机壳和两边侧板有间隙不接触，同时两叶轮间也通过同步齿轮带动保持一定间隙不接触，随着叶轮的旋转，叶轮与壳体间形成的空间从进口到排口完成吸气排气的过程，实现气体的输送。由于其结构简单，维修量少，强制输气而由于转子间和机壳间有间隙不需要润滑油属于无油输送，被广泛应用于各行各业，例如石化，水泥，钢铁，食品，污水处理，自来水等输送物料或气体应用领域。根据气体吸入口和压力的不同，入口负压或者真空，罗茨风机被用来抽气，此时习惯上被称为罗茨真空泵，但基本结构和原理一样。罗茨风机中最重要的部件为叶轮转子，根据历史发展阶段，最初为两叶，后来出现三叶乃至四叶，目前应用最为广泛的为三叶，四叶因没有