[实用新型]一种双螺杆膨胀机的变截面螺杆转子

权利要求书

1.一种双螺杆膨胀机的变截面螺杆转子，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)呈锥形，齿数比为5:3；从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅴ-Ⅴ)，左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)的齿高逐渐增大，螺距逐渐增大，两螺杆转子的中心距不变；从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅴ-Ⅴ)，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相同；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，都在节圆以内，齿型对称，齿数为5，相邻两段曲线之间光滑连接，不存在不光滑连接点；从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅴ-Ⅴ)，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)上的左齿根圆半径R_1c逐渐减小，左齿根圆半径R_1c随左螺旋展开角τ1的变化而连续变化，满足以下方程：

式中：R_1cs、R_1cd—分别为左截面型线(101)在进气端(Ⅰ-Ⅰ)和排气端(Ⅴ-Ⅴ)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)上的左齿顶圆半径R_1a、左节圆半径R_1b、第一连接圆弧AB半径R_1d和第二连接圆弧DE半径R_1e不变，且满足：

R_1d＝c₁

R_1e＝c₂

式中：A—两螺杆转子的中心距，mm；c₁、c₂—常量，mm；左齿顶圆半径R_1a与左节圆半径R_1b相等；

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，都在节圆以外，齿型对称，齿数为3，相邻两段组成曲线之间光滑连接，不存在不光滑连接点；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)上的右齿顶圆半径R_2a、第三连接圆弧HI半径R_2f和第四连接圆弧IJ半径R_2g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：

R_2a(τ₁)＝A-R_1c(τ₁)

R_2f(τ₁)＝k₃[R_1a-R_1c(τ₁)]

R_2g(τ₁)＝k₄[R_1a-R_1c(τ₁)]

式中：k₃、k₄—半径参数；

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R_2b和右齿根圆半径R_2c不变，且满足：

右节圆半径R_2b与右齿根圆半径R_2c相等。

2.如权利要求1所述的一种双螺杆膨胀机的变截面螺杆转子，其特征是：在左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)的传动比为3:5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变截面螺杆转子，其特征是：左螺杆转子(1)是由左截面型线(101)从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅴ-Ⅴ)沿左变螺距螺旋线展开形成的；以左螺杆转子(1)的回转中心线与进气端(Ⅰ-Ⅰ)所在平面的交点为坐标原点，以回转中心线为z轴，建立三维坐标系，左变螺距螺旋线的方程为：

式中：τ₁—左螺旋展开角，rad；R₁—左变螺距螺旋线的基圆半径，mm；

右螺杆转子(2)由右截面型线(201)从进气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅴ-Ⅴ)沿右变螺距螺旋线展开形成的；以右螺杆转子(2)的回转中心线与进气端(Ⅰ-Ⅰ)所在平面的交点为坐标原点，以回转中心线为z轴，建立三维坐标系，右变螺距螺旋线的方程为：

式中：τ₂—右螺旋展开角，rad，在同一轴向位置处，满足R₂—右变螺距螺旋线的基圆半径，mm。