多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113530826A(43)申请公布日2021.10.22(21)申请号202110786679.1(22)申请日2021.07.12(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人胡汪锋何志龙张璐邢子文(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人房鑫(51)Int.Cl.F04C29/00(2006.01)F04C18/107(2006.01)F04C29/06(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图5页(54)发明名称多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机(57)摘要一种多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机，双螺杆压缩机转子包括相互啮合的内外转子，内外转子的型线分别由空间外摆线和空间内摆线组成；空间外摆线是由一个锥度较小的圆锥在一个固定的锥度较大的圆锥外侧做无滑移的相切滚动运动时，其母线上一点的轨迹；空间内摆线是由一个锥度较小的圆锥在一个固定的锥度较大的圆锥内侧做无滑移的相切滚动运动时，其母线上一点的轨迹；由空间外摆线和空间内摆线组合形成转子的一个齿，内外摆线滚圆锥的圆锥角和发生圆锥的圆锥角的关系决定了转子的齿数；将内外转子的型线沿着轴向方向螺旋扫描得到内外转子的型面。本发明简化了内啮合锥形双螺杆转子的成形与加工过程，转子结构强度高，排气量大。CN113530826ACN113530826A权利要求书1/3页1.一种多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于：包括相互啮合的内外转子，内外转子的型线分别由空间外摆线和空间内摆线组成；空间外摆线是由一个锥度较小的圆锥在一个固定的锥度较大的圆锥外侧做无滑移的相切滚动运动时，其母线上一点的轨迹；空间内摆线是由一个锥度较小的圆锥在一个固定的锥度较大的圆锥内侧做无滑移的相切滚动运动时，其母线上一点的轨迹；滚动运动的圆锥为滚圆锥，固定不动的圆锥为发生圆锥；由空间外摆线和空间内摆线组合形成转子的一个齿，内外摆线滚圆锥的圆锥角和发生圆锥的圆锥角的关系决定了转子的齿数；将内外转子的型线沿着轴向方向螺旋扫描得到内外转子的型面；内外转子啮合转动时基元容积从大端到小端逐渐减小，完成内压缩过程。2.根据权利要求1所述多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，内转子节圆锥的底面半径R1，圆锥角δ1与外转子节圆锥的底面半径R2，圆锥角δ2之间满足：θ＝δ2‑δ1其中，Z1为内转子的齿数，Z2为内转子的齿数，满足：Z2＝Z1+1。3.根据权利要求2所述多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，在内转子型线中，内摆线滚圆锥的圆锥角为q2，外摆线滚圆锥的圆锥角为q1，满足：其中，c为型线的形状参数。4.根据权利要求3所述多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，内外摆线滚圆锥滚动360°后，其母线公共点N1的坐标为：式中，r1为内转子节圆锥任意截面上的半径，满足：其中，P为内转子的螺距，为内转子螺旋转过的角度，其值从0变化到γ1。5.根据权利要求4所述多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，建立空间坐标系，坐标系OX1Y1Z1与坐标系OX2Y2Z2分别为内外转子节圆锥所在坐标系，所述的坐标系OX2Y2Z2是坐标系OX1Y1Z1绕着OY1旋转θ而生成的；空间内摆线C12在坐标系OX1Y1Z1中的方程为：2CN113530826A权利要求书2/3页空间外摆线C11在坐标系OX1Y1Z1中的方程为：空间外摆线C11和空间内摆线C12连接构成内转子的一个齿，然后通过绕着OZ1轴旋转复制得到完整的内转子型线C1。6.根据权利要求2所述多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，在外转子型线中，内摆线滚圆锥的圆锥角为Q2，外摆线滚圆锥的圆锥角为Q1，满足：其中，c为型线的形状参数。7.根据权利要求6所述多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，内外摆线滚圆锥滚动360°后，其母线公共点N2的坐标为：式中，R2为外转子节圆锥任意截面上的半径，满足：其中，L为外转子的螺距，为外转子螺旋转过的角度，其值从0变化到γ2。8.根据权利要求7所述多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，建立空间坐标系，坐标系OX1Y1Z1与坐标系OX2Y2Z2分别为内外转子节圆锥所在坐标系，所述的坐标系OX2Y2Z2是坐标系OX1Y1Z1绕着OY1旋转θ而生成的；空间内摆线C22在坐标系OX2Y2Z2中的方程为：空间外摆线C21在坐标系OX2Y2Z2中的方程为：3CN113530826A权利要求书3/3页空间内摆线C22和空间外摆线C21连接构成外转子的一个齿，然后通过绕着OZ2轴旋转复制得到完整的外