[发明专利]一种全啮合的爪式转子型线

说明书

技术领域

本发明涉及一种全啮合的爪式转子型线。

背景技术

爪式转子的型线对爪式流体机械的性能有非常重要的影响，因此对其型线构建的研究显得至关重要。爪式转子是由2个形状相同且能够实现共轭啮合的转子组成，通过2个爪式转子的同步异向双回转运动，实现2个爪式转子轮廓型线的相互啮合，以提供周期性变化的工作腔容积，实现气体的吸入、压缩和排出。

转子型线的啮合特性直接决定着爪式转子的工作性能，现有的直爪爪式转子型线包括：3段圆弧、1段线段、2段摆线、1段线段的包络线；而现有的这种直爪爪式转子型线都存在以下缺点：①与爪顶圆弧连接的线段和摆线处存在两个尖点，而转子尖点部位的力学性能不稳定，容易受到流体的冲刷和撞击造成较大幅度变形；②现有的这种直爪爪式转子在工作时，存在2个尖点与摆线相啮合，使其密封效果较差，所以介质在尖点啮合处的泄漏较大，此外在尖点处还易发生磨损，影响爪式转子的性能及寿命。

专利号:ZL201110308963.4的申请文件提出了一种爪式转子型线，由5段圆弧和3段摆线组成的曲爪型转子，该转子实现了齿顶圆弧与其他型线的光滑连接以及曲线与曲线的啮合；但该爪式转子型线存在的不足为：①在节圆圆弧的连接处存在尖点，不利于爪式转子的密封，且容易产生应力集中；②左侧爪式转子的摆线的法向等距曲线GH和右侧爪式转子的摆线的法向等距曲线gh不参与啮合。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种全啮合的爪式转子型线和构建方法，在爪顶处采用2段小圆弧将爪顶圆弧与其它型线光滑连接，消除了现有的直爪爪式转子型线的2个尖点，工作中实现圆弧与曲线的啮合；该爪式转子型线不但能够实现全部型线的正确啮合，而且能够有效地提高爪式转子的强度和啮合密封性，使得该转子型线能够适用于更高转速、更高压力和更高温度的使用场合，提高了转子型线的性能和使用寿命；对于丰富爪式转子型线类型和促进爪式真空泵、爪式压缩机和爪式膨胀机的发展都具有重要的意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全啮合的爪式转子型线，即九段式爪式转子，包括从节圆开始按逆时针方向依次连接的：节圆圆弧FG、线段的包络线GH、摆线的法向等距曲线HI、爪底圆弧IA、摆线的法向等距曲线AB、圆弧BC、爪顶圆弧CD、圆弧DE和线段EF，其中除了线段的包络线GH与摆线的法向等距曲线HI的连接点H点以外，其它各型线之间均为光滑连接，不存在尖点，而且所提出的爪式转子型线在工作中能够实现全部正确啮合。

两个全啮合的爪式转子型线相互啮合，一侧转子的摆线的法向等距曲线AB、圆弧BC、爪顶圆弧CD、圆弧DE、线段EF、节圆圆弧FG、线段的包络线GH、摆线的法向等距曲线HI、爪底圆弧IA，分别与另一侧转子的圆弧bc、摆线的法向等距曲线ab、爪底圆弧ia、摆线的法向等距曲线hi、线段的包络线gh、节圆圆弧fg、线段ef、圆弧de、爪顶圆弧cd相啮合，实现爪式转子全部型线的正确啮合。

节圆圆弧FG的方程为：

xFG(t)=R1cos(t)yFG(t)=R1sin(t)]]>

线段的包络线GH是线段的包络线G₁H₁以原点O为旋转中心，顺时针旋转α₂+β₂角度后得到，线段的包络线G₁H₁的方程为：