[发明专利]一种双螺杆膨胀机的变截面螺杆转子

摘要

本发明公开了一种双螺杆膨胀机的变截面螺杆转子，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，中心距保持不变；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)在任意轴向位置处都不相同，但两截面型线组成曲线的类型和数目相同，且相邻两段曲线之间光滑连接；左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)能够实现正确的啮合，同时所形成的工作腔容积从进气端(Ⅰ‑Ⅰ)到排气端(Ⅴ‑Ⅴ)逐渐增大；所提出的锥形螺杆转子具有较大的内容积比和膨胀比，其适用范围和领域更广。

主权项

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R1c逐渐减小，左齿根圆半径R1c随左螺旋展开角τ1的变化而连续变化，满足以下方程：式中：R1cs、R1cd—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R1a、左节圆半径R1b、第一连接圆弧AB半径R1d和第二连接圆弧DE半径R1e不变，且满足：R1d＝c1R1e＝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R1a与左节圆半径R1b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R2a、第三连接圆弧HI半径R2f和第四连接圆弧IJ半径R2g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：R2a(τ1)＝A‑R1c(τ1)R2f(τ1)＝k3[R1a‑R1c(τ1)]R2g(τ1)＝k4[R1a‑R1c(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R2b和右齿根圆半径R2c不变，且满足：右节圆半径R2b与右齿根圆半径R2c相等。