一种双螺杆膨胀机的锥形螺杆转子.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CN109356659A(43)申请公布日2019.02.19(21)申请号201811592375.6(22)申请日2018.12.25(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人王君沙润东陈志凯武萌崔淑洁李宏鑫(51)Int.Cl.F01C1/16(2006.01)F01C21/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称一种双螺杆膨胀机的锥形螺杆转子(57)摘要本发明公开了一种双螺杆膨胀机的锥形螺杆转子，左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)呈线性锥形，齿数比为7:5；从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅸ-Ⅸ)，左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)的外径逐渐增大，齿高逐渐增大，螺距逐渐增大，中心距保持不变；左螺杆转子(1)的左截面型线(101)和右螺杆转子(2)的右截面型线(201)在任意轴向位置处都不相同，但两截面型线组成曲线的类型和数目不变，且相邻两段曲线之间光滑连接；左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)能够实现正确的啮合，同时所形成的工作腔容积从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅸ-Ⅸ)逐渐增大；所提出的锥形螺杆转子具有较大的内容积比和膨胀比，其适用范围和领域更广。CN109356659ACN109356659A权利要求书1/2页1.一种双螺杆膨胀机的锥形螺杆转子，包括左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)，其特征是：左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)呈线性锥形，齿数比为7:5；从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅸ-Ⅸ)，左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)的外径逐渐增大，齿根逐渐减小，齿高逐渐增大，螺距逐渐增大，但是两螺杆转子的中心距不变；从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅸ-Ⅸ)，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)和右螺杆转子(2)的右截面型线(201)都连续变化，但是在任意轴向位置处两截面型线组成曲线的类型和数目不变；左螺杆转子(1)的左截面型线(101)上的齿型包括5段曲线，分别为：第一连接圆弧AB、第一摆线等距曲线BC、第二摆线等距曲线CD、第二连接圆弧DE和左齿顶圆弧EF，齿型对称，齿数为7，相邻两段曲线之间光滑连接；左截面型线(101)上不存在不光滑连接点，且都在节圆以内；从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅸ-Ⅸ)，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)上的左齿顶圆半径R1a逐渐增大，左齿根圆半径R1c逐渐减小，左齿顶圆半径R1a和左齿根圆半径R1c随左螺旋展开角τ1的变化而连续变化，满足以下方程：式中：R1as、R1ad—分别为左截面型线(101)在进气端(Ⅰ-Ⅰ)和排气端(Ⅸ-Ⅸ)处的齿顶圆半径，mm；R1cs、R1cd—分别为左截面型线(101)在进气端(Ⅰ-Ⅰ)和排气端(Ⅸ-Ⅸ)处的齿根圆半径，mm；k1、k2—变螺距参数；n—螺距数；在任意轴向位置处，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)上的左节圆半径R1b、第一连接圆弧AB半径R1d和第二连接圆弧DE半径R1e不变，且满足：R1d＝c1R1e＝c2式中：A—两螺杆转子的中心距，mm；c1、c2—常量，mm；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)上的齿型包括5段曲线，分别为：第三摆线等距曲线GH、第三连接圆弧HI、第四连接圆弧IJ、第四摆线等距曲线JK和右齿根圆弧KL，齿型对称，齿数为5，相邻两段组成曲线完全光滑连接；右截面型线(201)上不存在不光滑连接点，且都在节圆以外；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)上的右齿顶圆半径R2a、右齿根圆半径R2c随左螺杆转子(1)的左截面型线(101)的变化而连续变化，满足以下方程：R2a(τ1)＝A-R1c(τ1)R2c(τ1)＝A-R1a(τ1)在任意轴向位置处，右螺杆转子(2)的右截面型线(201)上的右节圆半径R2b、第三连接圆弧HI半径R2f和第四连接圆弧IJ半径R2g保持不变，为：2CN109356659A权利要求书2/2页R2f＝c3R2g＝c4式中：c3、c4—常量，mm。2.如权利要求1所述的一种双螺杆膨胀机的锥形螺杆转子，其特征是：在左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)的传动比为5:7的异向双回转运动中，在任意轴向位置处，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)和右螺杆转子(2)的右截面型线(201)都能够实现正确的啮合；左螺杆转子(1)的左截面型线(101)上的第一连接圆弧AB、第一摆线等距曲线BC、第二摆线等距曲线CD、第二连接圆弧DE、左齿顶圆弧EF，分别与右螺杆转子(2)的右截面型线(201)上的第三摆线等距曲线GH、第三连接圆弧HI、第四连接圆弧IJ、第四摆线等距曲线JK和右齿根圆弧KL能够实现正确的啮合。3.如权利要求1所述的一种双螺杆膨胀机的锥形螺杆转子，其特征