[发明专利]双螺杆组

说明书

本发明涉及一种平行轴结构的、反向外啮合的以及环绕角至少为720°的单头双螺杆组的平衡措施。这里重心、螺距、端面积和环绕角确定在单头螺杆中所出现的静态和动态不平衡量。

在日本Taiko厂公布的资料Sho62(1987)-291486中描述了一种平衡螺杆的方法：首先通过将螺杆长度确定为导程的整数倍达到静态平衡。通过两侧端面上在螺杆内的凹坑进行动态平衡，凹坑是空心的或者填上轻质材料。

如果要求采用不能浇铸的特殊材料，那么这种平衡方法就不能实现。在特殊的轮廓形状时这种方法也有它的局限性，因为一方面由于稳定性的原因螺杆壁厚不能随意减小，另一方面由于螺旋线形状的平衡孔太大的轴向长度带来明显的加工问题。

本发明的目的在于：确定几何形状是非常规的或需要采用特殊材料的单头螺杆的平衡措施，在加工时不需要大的附加费用，并且不损害形状稳定性。

在反向外啮合以及环绕角至少为720°的单头结构平行轴布局的双螺杆组1、2(图1)时按照本发明这个目的这样来解决：螺杆长度确定为不是导程的整数倍。并且改变在介质流入区内的螺杆外轮廓3使之平衡(图1)。

通过在外部区域、特别是先导传动件上加上附加质量6(图1)以及通过端面的轴向长度可以改变以进行优化的平衡孔4(图2)得到可能的设计方案。

本发明所达到的优点是：

1.在添加端面平衡孔的情况下的较易加工性和较大的形状稳定性，它通过最佳地确定螺杆环绕角、平衡孔环绕角以及平衡孔横截面的尺寸来达到。

2.采用不能浇铸的特殊材料的可能性。

3.减小在出口区内螺杆的表面积，这起降低温度的作用。

下面借助于在附图中所示的实施例对本发明作较详细的说明：

其中表示：

图1用于螺杆泵的按本发明具有1598°环绕角并且在介质流入区内螺杆外轮廓上有平衡凹陷的单头双螺杆组。

图2图1的带有平衡孔的双螺杆组的一个实施例的端视图。

图3图2的螺杆廓形的螺旋线形轮廓重心轨迹图。

在一实施例中双螺杆1、2(图1)具有4.439倍导程的长度，这相当于1598°环绕角(图3)。端面轮廓5(图2)以及导程1(图1)连同壁厚d(图2)确定了轴向设置的平衡孔4(图2)的绝大部分轮廓；核芯圆弧7限定它朝向中心部分的边界。当整体轮廓和平衡面的重心S₀、S₃(图2)具有共同的角度位置时强制得到平衡表面内的直线闭合。

这个问题按以下步骤进行计算：

在具有螺杆轴为W轴以及螺杆中的横截面平面内的U轴和V轴的直角坐标系内重心S0(图3)确定在U轴上。螺杆长度在W方向从-W₂…+W₂或者按角度定义从-α₂…+α₂对称地延伸，有关系式α₂＝(2π/1)·W₂(II)，其中2α₂是螺杆的环绕角，π＝圆周率＝3.1415……。

端面平衡孔的范围是-W₂……-W₁和+W₁…+W₂，它相当于角度位置-α₂…-α₁和+α₁……+α₂，α₁＝(2π/1)·W₁(I)。

平衡孔的各个环绕角为α₃＝α₂-α₁(III)。

在面积f₃和重心中心距r₃的积是一个常数g₃的对称平衡孔时(图2)(g₃＝f₃·r₃＝常数(IV))按静态和动态平衡的要求推导出公式：

α₂·sinα₁cosα₂＝α₁·cosα₁·sinα₂(V)和

g₃＝g₀·(sinα₂-α₂cosα₂)/(sinα₂-sinα₁-α₂cosα₂+α₁cosα₁)(VI)，