[发明专利]一种涡旋压缩机涡旋型线的设计方法

说明书

技术领域：

本发明涉及涡旋压缩机领域，主要涉及一种涡旋压缩机涡旋型线的设计方法。

背景技术：

随着涡旋压缩机日益广泛的应用，以及人们对生活环境要求的提高，使得对压缩机噪声的要求也越来越严格，如何有效降低压缩机噪声已经是一件急需解决的问题。

噪声通常是指发声体做无规则振动时发出的声音，对于涡旋压缩机而言其噪声主要包括机械噪声、电磁噪声、气体噪声及液体噪声等。其中机械噪声由不平衡、滑动摩擦及机械碰撞引起，并通过轴、轴承、壳体向空间传播；电磁噪声由磁场磁通波及电磁不平衡引起，并通过定子、壳体向空间传播；气体噪声由气流脉动、气体缝隙泄漏引起，并通过空气、壳体向空间传播；液体噪声由制冷剂、润滑油射流和气穴引起，并通过液体、壳体向空间传播。

上述噪声中气体噪声以及液体噪声主要与压缩机容量相关，不易处理。电磁噪声由电磁不平衡引起通过设计优化可改善。机械噪声中的不平衡部分通过动平衡合理设计也是可以降低的，滑动摩擦噪声是无法避免的。机械碰撞噪声主要发生在压缩机的泵组件上，即动涡旋盘和定涡旋盘之间，主要部位是动涡旋盘尾部，这是由涡旋型线自身特点以及加工特性造成的，涡旋线具有随着涡旋展角增加曲率半径降低的特点，导致涡旋齿展角越大刚度越低，在机械加工过程中刚度越低则变形量就越大导致加工量不足，俗称让刀现象，让刀现象会导致涡旋齿壁厚增加，涡旋齿尾部为展角最大的点，因此涡旋齿尾部的刚度最小让刀现象最为严重，壁厚最大，导致压缩机运转过程中发生碰撞。

发明内容：

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种涡旋压缩机涡旋型线的设计方法，主要是对涡旋型线尾部的一段区域进行了适当修正，修正后该段区域涡旋齿壁厚随着展角的增加而减小，弥补加工过程中的让刀现象。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种涡旋压缩机涡旋型线的设计方法，包括有内侧壁本体涡旋形线(1)和外侧壁本体涡旋型线(2)，其特征在于：所述内侧壁本体涡旋型线(1)和外侧壁本体涡旋型线(2)的线型均采用圆的渐开线，其尾端部分别设有外侧壁修正型线(3)和内侧壁修正型线(4)，所述外侧壁修正型线(3)和内侧壁修正型线(4)所构成的涡旋齿段的齿壁厚度随着涡旋展角的增加而逐渐减小，且外侧壁修正型线(3)与外侧壁本体涡旋型线(2)在外侧壁连接点(5)光滑过渡，连续且一阶可导，即相切，内侧壁修正型线(4)与内侧壁本体涡旋型线(1)在内侧壁连接点(6)光滑过渡，连续且一阶可导，即相切。

上述方法中，所述外侧壁修正型线(3)和内侧壁修正型线(4)采用圆弧修正方式；

所述的外侧壁修正型线(3)是与外侧壁本体涡旋型线(2)在外侧壁连接点(5)处相切的圆弧，其圆弧通过选取适当的半径，使得壁厚随着涡旋展角的增加而变小；

所述的内侧壁修正型线(4)是与内侧壁本体涡旋型线(1)在内侧壁连接点(6)处相切的圆弧，所述圆弧通过选取适当的半径，使得壁厚随着涡旋展角的增加而变小；其通过适当选取修正圆弧的半径，可以实现壁厚变化量的控制。

上述方法中，所述外侧壁修正型线(3)和内侧壁修正型线(4)采用变壁厚涡旋型线方式：

所述内侧壁修正型线(4)是与内侧壁本体涡旋型线(1)在内侧壁连接点(6)处相切的变壁厚涡旋型线，

其内侧壁修正型线(4)方程如下：

t∈[α，β]

所述外侧壁修正型线(3)是与外侧壁本体涡旋型线(2)在外侧壁连接点(5)处相切的变壁厚涡旋型线，

其外侧壁修正型线(3)方程如下：

t∈[α，β]

上述公式中：r为基圆半径，b为本体涡旋型线壁厚因数，k为壁厚控制量，t为涡旋展角，[α，β]为形线修正区间；通过适当选取系数k可以实现壁厚变化量的控制。

上述方法中，所述外侧壁修正型线(3)和内侧壁修正型线(4)采用变节距涡旋型线方式：

所述内侧壁修正型线(4)是与内侧壁本体涡旋型线(1)在内侧壁连接点(6)处相切的变节距涡旋型线，

其内侧壁修正型线4方程如下：

t∈[α，β]

所述外侧壁修正型线(3)是与外侧壁本体涡旋型线(2)在外侧壁连接点(5)处相切的变节距涡旋型线，

其外侧壁修正型线(3)方程如下：

t∈[α，β]