[发明专利]一种涡旋机械单盘双级型线结构设计方法

摘要

本发明提供一种涡旋机械单盘双级结构设计方法，包括动涡盘修正型线，定涡盘修正型线，动涡盘修正型线由圆渐开线涡旋齿截断组成，定涡盘修正型线由相邻圆渐开线涡旋齿隔断组成；动(定)涡盘修正型线在截断(隔断)涡旋齿外圈形成一级压缩，内圈形成二级压缩；一级压缩部分的大圆弧EF往内圈的涡旋齿底高于往外圈的齿底，小圆弧E1F1往外圈的涡旋齿顶高于往内的圈齿顶。本发明提供一种涡旋机械单盘双级结构设计方法，解决了单级压缩高压比下排气温度高的问题，实现在单对涡旋盘上进行双级压缩和中间冷却，有效降低涡旋盘排气温度，减少功耗，提高机器使用寿命和可靠性，为实际工程应用提供理论基础。

主权项

一种涡旋机械单盘双级结构设计方法，其特征在于：包括动涡盘修正型线、定涡盘修正型线，所述动涡盘修正型线由圆渐开线涡旋齿截断组成，所述定涡盘修正型线由相邻圆渐开线涡旋齿隔断组成，包括下列步骤：步骤一：定涡盘型线隔断修正；作圆r2与定涡盘外螺线相交于点A，在点A作定涡盘外螺线的垂线过定涡盘内螺线相交于点B，过点A、B作圆弧AB，圆弧AB为定涡盘二级压缩进气端螺线修正；类似地，作圆r3与定涡盘外螺线相较于点C，同样作垂线过定涡盘内螺线相交于点D，作出圆弧CD，圆弧CD为定涡盘一级压缩排气端螺线修正；定涡盘外螺线的最终展角为在定涡盘外螺线处，存在点E，过点E作圆弧EF，圆弧EF为一级压缩变齿高处的定涡盘圆弧修正；圆弧AB、CD、EF均为半圆，且半径均为步骤二：动涡盘型线截断修正；作圆r1与动涡盘外螺线相较于点B1，在点B1作垂线过动涡盘内螺线相交于点A1，过点A1、B1作半圆弧A1B1，半圆弧A1B1为动涡盘二级压缩齿末端螺线修正；延长线段A1B1交定涡盘内外螺线于点A2、B2，线段A2B2与线段AB之间的距离大于定涡盘线段CD交动涡盘内外螺线于点C1、D1，过点C1、D1作半圆弧C1D1，半圆弧C1D1为动涡盘一级压缩齿始端螺线修正；定涡盘线段EF交动涡盘内外螺线于点E1、F1，过点E1、F1作半圆弧E1F1，半圆弧E1F1为动涡盘一级压缩变齿高处的动涡盘圆弧修正；采用的方程如下：(1)圆渐开线部分，展角定涡盘螺线方程：内螺线：外螺线：动涡盘螺线方程：内螺线：外螺线：其中，Rb为基圆半径，为型线展开角，α为型线发生角；(2)大圆弧部分修正圆弧AB展角：半径：其中k1为点A处型线圈数，为整数；修正圆弧AB方程为：修正圆弧CD展角：半径：其中k2为点C处型线圈数，为整数；修正圆弧CD方程为：修正圆弧EF展角：半径：其中k3为点F处型线圈数，为整数；修正圆弧EF方程为：其中，为型线最终展角，Pt为节距，t为齿厚。