一种蒸汽螺杆压缩机端面齿形

摘要

蒸汽螺杆压缩机转子齿形设计的特殊性在于，能适应高温蒸汽压缩的工况，转子的热膨胀变形要小而均匀，面积利用系数应尽可能大。本发明提供了一种新型蒸汽螺杆压缩机端面齿形。本发明的技术特征是：转子端面齿形由圆弧性质、椭圆性质、渐开线性质的型线以及它们的包络线，分六段组成，阳阴转子的齿数比为5∶6，相邻两段型线在连接点处光滑过渡，过流面积大。特别是，在型线配置中增加了渐开线，使齿形的热膨胀变形小而均匀，面积利用系数增大。

主权项

一种蒸汽螺杆压缩机端面齿形的结构，其特征如下：首先，确定阴阳转子端面齿形的中心距A；本专利选择阳转子齿数为5，阴转子齿数为6；然后，确定阳转子节圆M_j的半径R_1j和阴转子节圆F_j的半径R_2j，所依据的原则是：A=R_1j+R_2j，R_1j／R_2j=5／6；然后，确定阴转子齿顶圆半径R₂，依据的原则是：(R₂‑R_2j)／R₂=0.02～0.03；然后，确定阳转子齿顶圆半径R₁，依据的原则是：(R₁‑R_1j)／R₂=0.43～0.55；在阳阴转子中心连线o₁o₂上，在阳齿顶圆与线段o₁o₂的交点d₁与阳转子中心o₁之间，靠近d₁点附近取o₄点，使d₁o₄线段的长度为0.1R₁～0.2R₁；然后，以o₄点为圆心，以d₁o₄线段为半径，作圆弧d₁e₁，e₁点的位置如何确定在下文说明；将阳转子节圆M_j在阴转子节圆F_j上作纯滚动，阳转子节圆M_j的自转角速度与公转角速度之比为6／5，固结在阳转子上的圆弧d₁e₁的轨迹就能形成一条圆弧包络线d₂e₂，其中，e₂点与e₁点啮合，d₂点与d₁点啮合；e₂点是圆弧包络线d₂e₂与圆心在o₂点半径为线段o₂e₂长的圆弧的交点，线段o₂e₂的长度选择为0.97R_2j～0.99R_2j；e₂点位置确定后，e₁点的位置也就确定了；在e₂点作d₂e₂包络线的法线e₂o₃，在法线e₂o₃上选择一点o₃，使得以o₃点为中心以线段o₃e₂长为半径所作的圆弧e₂f₂，与d₂e₂包络线相切于e₂点，与阴转子齿顶圆相切于f₂点；注意，o₃点必须落在阴转子节圆F_j内；这样，阴转子齿形上的圆弧e₂f₂段就确定了；在阴转子齿顶圆上选择一段圆弧f₂g₂，圆弧f₂g₂的弧长选为0～1.5毫米；过o₂点作半径o₂a₂，a₂点在阴转子齿顶圆上，使半径o₂a₂与直线o₂g₂的夹角为60°；以阴转子节圆F_j与阳转子节圆M_j的交点p为圆心，以线段pd₁长为半径，作圆弧c₂d₂，圆弧c₁d₁与圆弧c₂d₂重合，使o₂C₂长为0.7R₂～0.75R₂，c₁点与c₂点重合；以o₂为圆心做圆，使该圆与pc₂连线相切于p₂点，以该圆为渐开线的基圆，以c₂点为渐开线的起点，作渐开线c₂b₂，使o₂b₂长为0.8R₂～0.85R₂；过b₂、a₂点作椭圆，使椭圆的长轴或短轴落在半径o₂a₂上，并使椭圆在b₂点的法线与渐开线c₂b₂在b₂点的法线重合；上述就是阴转子端面齿形中一个单元齿形的结构，一个单元齿形包括以下六段齿形：a₂b₂、b₂c₂、c₂d₂、d₂e₂、e₂f₂、f₂g₂；整个阴转子端面齿形由6个单元齿形，沿圆周方向周期性排列组成；以下是阳转子端面齿形的结构；圆弧d₁e₁的位置、大小，前面已经描述过；将阴转子节圆F_j在阳转子节圆M_j上作纯滚动，阴转子节圆F_j的自转角速度与公转角速度之比为5／6，固结在阴转子上的圆弧e₂f₂的运动轨迹可以形成一条圆弧包络线e₁f₁；其中，f₁点与f₂点啮合，e₁点与e₂点啮合；同时，固结在阴转子上的圆弧f₂g₂的运动轨迹可以形成一条圆弧包络线f₁g₁；圆弧包络线f₁g₁是以o₁点为圆心的圆弧；啮合关系为：g₁点与g₂点啮合，f₁点与f₂点啮合；同时，固结在阴转子上的椭圆a₂b₂的运动轨迹可以形成一条椭圆包络线a₁b₁；啮合关系为：a₁点与a₂点啮合，b₁点与b₂点啮合；同时，固结在阴转子上的渐开线b₂c₂的运动轨迹可以形成一条渐开线包络线b₁c₁，b₁c₁也是渐开线；啮合关系为：c₁点与c₂点啮合，b₁点与b₂点啮合；另外，销齿圆弧c₁d₁的位置、大小，前面已经描述过；上述就是阳转子端面齿形中一个单元齿形的结构，一个单元齿形包括以下六段齿形：a₁b₁、b₁c₁、c₁d₁、d₁e₁、e₁f₁、f₁g₁；整个阳转子端面齿形由5个单元齿形，沿圆周方向周期性排列组成；以上就是本发明的蒸汽螺杆压缩机的阴、阳转子端面齿形的全部结构。