[发明专利]一种变型线双螺杆转子及其设计方法

权利要求书

1.一种变型线双螺杆转子，其特征在于，包括外轮廓均为锥型结构的阴阳螺杆转子，阴阳螺杆转子的引导螺旋线均采用变螺距方式，所述的引导螺旋线分为两部分，当转子转角小于设定值时，采用较大的转子螺距，当转子转角大于设定值时，采用较小的转子螺距，以此实现转子轴向排气口增大；随着转子轴向距离的增加，阴阳螺杆转子的齿顶半径r_m与r_f线性下降，形成阴阳螺杆转子锥角α₂与α₁；双螺杆转子工作腔容积随排气孔口开启转角下降，以此实现在相同内容积比下，排气孔口开启转角的提前打开，从而增大排气孔口的面积；

阳螺杆转子的总扭转角β₁与阴螺杆转子的总扭转角β₂之间满足如下的关系式：

N₂β₁＝N₁β₂

其中，N₁与N₂分别表示阳螺杆转子与阴螺杆转子的型线齿数；

阳螺杆转子变螺距位置前后的螺距分别为P_s与P_b，满足如下的关系式：

L_c/P_s+(L_t-L_c)/P_b＝β₁/2π

式中的，L_c为转子变螺距位置，L_t为转子总长度；

则，阴螺杆转子变螺距位置前后的螺距P_s,2与P_b,2为：

N₁P_s,2＝N₂P_s；

阳螺杆转子任意截面的轴向距离L(θ₁)与阳螺杆转子外径之间的关系为：

L(θ₁)＝(r_m(0)-r_m(θ₁))tanα₁

其中，θ₁为阳螺杆转子转角，r_m(θ₁)表示不同转子转角时的阳螺杆转子外径；

阴螺杆转子任意截面的轴向距离L(θ₂)与阴螺杆转子外径之间的关系为：

L(θ₂)＝(r_f(0)-r_f(θ₂))tanα₂

其中，θ₂为阴螺杆转子转角，r_f(θ₂)表示不同转子转角时的阴螺杆转子外径。

2.根据权利要求1所述变型线双螺杆转子，其特征在于，通过转子型线的各个轴向截面阴阳螺杆转子的齿顶半径r_m与r_f在相应位置处进行型线填充，获得完整阴阳螺杆转子结构。

3.一种压缩机，其特征在于：采用权利要求1或2所述的变型线双螺杆转子。

4.一种权利要求1或2所述变型线双螺杆转子的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

-由体积大小与抽气速率优选转子总长度L_t与阴阳螺杆转子型线类型；

-由气体的密封性要求优选阳螺杆转子的总扭转角β₁与阴螺杆转子的总扭转角β₂；

-由排气孔口开口面积要求，优选阴阳螺杆转子锥角α₂与α₁，以及转子变螺距位置L_c；

-根据优选的转子变螺距位置L_c，设计阴阳螺杆转子变螺距位置前后的螺距；

-利用优选参数进行转子型线的各个轴向截面阴阳螺杆转子的齿顶半径的求解；

-利用各个轴向截面阴阳螺杆转子的齿顶半径，在转子各轴向截面位置处进行型线填充，获得完整阴阳螺杆转子结构。

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于：阴阳螺杆转子型线类型包括齿数组合比采用3/5齿、5/7齿、4/6齿以及4/5齿的SRM-D或SRM-A不同类型线。