專利名稱：二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是在《二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置》的基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)子的頂角部加工成圓弧形槽，圓弧的圓心在轉(zhuǎn)子的理論型線的頂角點(diǎn)，在每一圓弧形槽中裝有與之滾動(dòng)配合的一圓柱，圓柱的半徑為定子型線從理論型線向?qū)嶋H型線平移的距離，該平移距離由定、轉(zhuǎn)子的尺寸大小、潤滑和積累的經(jīng)驗(yàn)等多種因素而定，圓柱的長度為轉(zhuǎn)子的厚度，圓弧與園柱之間的間隙為0.005-1mm，同時(shí)，將轉(zhuǎn)子軸承的潤滑系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子的頂角部圓弧形槽連通，使得用于潤滑轉(zhuǎn)子軸承的高壓潤滑油能潤滑圓弧形槽中的圓柱，以便圓柱滾動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的潤滑能得到充分的保證。另外，轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型，修型線為高次曲線，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果1、定子(即缸體)的理論型線是一個(gè)點(diǎn)的軌跡，如果直接采用這樣的幾何曲線為定子型線，轉(zhuǎn)子的頂角是尖點(diǎn)，直接與定子型線接觸，會(huì)迅速磨損，從而導(dǎo)致密封失效。為了避免這種情況，定子的實(shí)際型線是在理論型線的基礎(chǔ)上向外平移加大，即以理論型線上的點(diǎn)為圓心，以向外平移的距離為半徑畫圓，這些圓的外包絡(luò)線就是定子的實(shí)際型線。在附圖
6中，本發(fā)明轉(zhuǎn)子四個(gè)頂角上所裝的四個(gè)圓柱半徑等于定子型線從理論型線I向?qū)嶋H型線II平移的距離a，圓柱中心的位置也在定子的理論型線I上，圓柱的運(yùn)動(dòng)軌跡的外包絡(luò)面即是定子實(shí)際型面，故從理論上保證了轉(zhuǎn)子的四個(gè)頂角的圓柱始終與定子型線保持接觸，保證了可靠的密封性。2、本發(fā)明將現(xiàn)有《二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置》的轉(zhuǎn)子頂角部始終與定子型面相接觸的滑動(dòng)接觸摩擦副，設(shè)計(jì)成用圓柱滾動(dòng)接觸的摩擦副，同時(shí)，有與轉(zhuǎn)子軸承潤滑系統(tǒng)相連的高壓潤滑油保證圓柱的滾動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，大大的改善了轉(zhuǎn)子頂角部和定子型面間的摩擦磨損狀況，顯著的提高了減摩抗磨能力，延長了《二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置》的使用壽命。3、應(yīng)用平面運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)分析可知，轉(zhuǎn)子的瞬時(shí)加速度中心在轉(zhuǎn)子的中心與主軸中心連線的延長線上，且在主軸中心的這一側(cè)，與主軸同步旋轉(zhuǎn)，當(dāng)速比為3∶4時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，主軸轉(zhuǎn)四周，瞬時(shí)加速度中心沿半徑的15e(e為偏心距)的圓相對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)3周，如附圖7。因此，轉(zhuǎn)子行星運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得圓柱產(chǎn)生離心力，有從轉(zhuǎn)子圓弧形槽中離開，緊貼定子型面的趨勢，極利于密封。即使瞬時(shí)加速度中心在圖中A’的位置，其中一個(gè)圓柱有被壓回轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽離開定子型面的趨勢，但當(dāng)《二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置》正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很高，故處于該位置的時(shí)間極短，同時(shí)又由于圓弧形槽內(nèi)有高壓潤滑油路與轉(zhuǎn)子軸承的潤滑油路相通，高壓潤滑油將使圓柱緊貼定子型面。因此，該工作位置對《二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置》的整個(gè)工作過程并沒有影響。4、如3所述，故當(dāng)圓柱有一定的磨損時(shí)，對磨損掉的尺寸就有一定的自補(bǔ)償作用。5、轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型，即將該部分的轉(zhuǎn)子切去一部分，如附圖5所示，避免了轉(zhuǎn)子頂角的圓柱因受力發(fā)生彈性變形時(shí)，轉(zhuǎn)子的型線與圓弧的交點(diǎn)B將象刀具一樣切削定子型線，從而定子與轉(zhuǎn)子型線失去共軛性，使該壓縮裝置失效。
圖8是速比為4∶5時(shí)，圓柱在轉(zhuǎn)子上安裝的位置及高壓潤滑油路的示意圖，圖9是速比為5∶6時(shí)，圓柱在轉(zhuǎn)子上安裝的位置及高壓潤滑油路的示意圖。
對速比為4∶5，創(chuàng)成半徑＝50mm，偏心距＝12.5mm時(shí)，將轉(zhuǎn)子的五個(gè)頂角部分別加工成相同的圓弧形槽，圓弧的圓心分別在轉(zhuǎn)子的理論型線的五個(gè)頂角點(diǎn)，每一個(gè)圓弧形槽有油孔與轉(zhuǎn)子軸承潤滑系統(tǒng)連通，如附圖8所示。在每一個(gè)圓弧形槽內(nèi)裝一圓柱與之滾動(dòng)配合，圓柱的半徑等于定子型線從理論型線向?qū)嶋H型線的平移距離，該平移距離在考慮了定、轉(zhuǎn)子的尺寸大小、潤滑和積累的經(jīng)驗(yàn)等多種因素后定為2-12mm。圓柱的長度為轉(zhuǎn)子的厚度，圓弧槽與圓柱間的間隙為0.05-0.8mm，轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型，即將該部分的轉(zhuǎn)子切去一部分，如附圖5所示，每一修型線長度為轉(zhuǎn)子型線的周長的1/100-1/60，修型線為圓弧，該圓弧的半徑為2-32mm，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)；或修形線為曲線f(x)＝x2從坐標(biāo)原點(diǎn)開始截取一段長度為轉(zhuǎn)子型線周長的1/100-1/60的曲線段，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)。
對速比為5∶6，創(chuàng)成半徑＝48mm，偏心距＝12mm時(shí)，將轉(zhuǎn)子的六個(gè)頂角部分別加工成相同的圓弧形槽，圓弧的圓心分別在轉(zhuǎn)子的理論型線的六個(gè)頂角點(diǎn)，每一個(gè)圓弧形槽有油孔與轉(zhuǎn)子軸承潤滑系統(tǒng)連通，如附圖9所示。在每一個(gè)圓弧形槽內(nèi)裝一圓柱與之滾動(dòng)配合，圓柱的半徑等于定子型線從理論型線向?qū)嶋H型線的平移距離，該平移距離在考慮了定、轉(zhuǎn)子的尺寸大小、潤滑和積累的經(jīng)驗(yàn)等多種因素后定為為2-12mm。圓柱的長度為轉(zhuǎn)子的厚度，圓弧槽與圓柱間的間隙為0.05-0.8mm，轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型，即將該部分的轉(zhuǎn)子切去一部分，如附圖5所示，每一修型線長度為轉(zhuǎn)子型線的周長的1/100-1/60，修型線為圓弧，該圓弧的半徑為3-29mm，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)；或修形線為曲線f(x)＝x3從坐標(biāo)原點(diǎn)開始截取一段長度為轉(zhuǎn)子型線周長的1/100-1/60的曲線段，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置，包括缸體，分別固定在缸體左、右端面上的缸蓋，同一軸線上的缸蓋的通孔內(nèi)分別裝有軸承，偏心軸由缸蓋上的軸承支承，位于缸體空腔內(nèi)的偏心軸上有偏心輪，偏心輪上裝有軸承，軸承上裝有隨偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的凸型包絡(luò)曲面與缸體空腔的凹型包絡(luò)曲面為共軛曲面，缸體內(nèi)有進(jìn)氣孔和排氣孔；其特征在于將轉(zhuǎn)子的頂角部加工成圓弧形槽，圓弧的圓心在轉(zhuǎn)子的理論型線的頂角點(diǎn)，在每一圓弧形槽中裝與之滾動(dòng)配合的一圓柱，圓柱的長度為轉(zhuǎn)子的厚度，圓弧與園柱之間的間隙為0.005-1mm，同時(shí)，將轉(zhuǎn)子軸承的潤滑系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子的頂角部圓弧形槽連通，使得用于潤滑轉(zhuǎn)子軸承的高壓潤滑油能潤滑圓弧形槽中的圓柱。圓柱的長度為轉(zhuǎn)子的厚度，轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型，修型線為高次曲線，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮機(jī)裝置，其特征在于對速比為3∶4，創(chuàng)成半徑＝48mm，偏心距＝12mm時(shí)，將轉(zhuǎn)子的四個(gè)頂角部分別加工成相同的圓弧形槽，圓弧的圓心分別在轉(zhuǎn)子的理論型線的四個(gè)頂角點(diǎn)，每一圓弧槽有油孔與轉(zhuǎn)子軸承潤滑系統(tǒng)連通，在每一圓弧形槽內(nèi)裝一圓柱與之滾動(dòng)配合，圓柱的半徑等于1-12mm，圓柱的長度為轉(zhuǎn)子的厚度，圓弧槽與圓柱間的間隙為0.05-0.8mm，轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型，每一修型線長度為轉(zhuǎn)子型線的周長的1/100-1/60，修型線為圓弧，該圓弧的半徑為4-30mm，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)；或修形線為曲線f(x)＝x3從坐標(biāo)原點(diǎn)開始截取一段長度為轉(zhuǎn)子型線周長的1/100-1/60的曲線段，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮機(jī)裝置，其特征在于對速比為4∶5，創(chuàng)成半徑＝50mm，偏心距＝12.5mm時(shí)，將轉(zhuǎn)子的五個(gè)頂角部分別加工成相同的圓弧形槽，圓弧的圓心分別在轉(zhuǎn)子的理論型線的五個(gè)頂角點(diǎn)，每一個(gè)圓弧形槽有油孔與轉(zhuǎn)子軸承潤滑系統(tǒng)連通，在每一個(gè)圓弧形槽內(nèi)裝一圓柱與之滾動(dòng)配合，圓柱的半徑等于1-12mm，圓弧槽與圓柱間的間隙為0.05-0.8mm，圓柱的長度為轉(zhuǎn)子的厚度，轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型，每一修型線長度為轉(zhuǎn)子型線的周長的1/100-1/60，修型線為圓弧，該圓弧的半徑為2-32mm，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)；或修形線為曲線f(x)＝x2從坐標(biāo)原點(diǎn)開始截取一段長度為轉(zhuǎn)子型線周長的1/100-1/60的曲線段，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)；
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮機(jī)裝置，其特征在于；對速比為5∶6，創(chuàng)成半徑＝48mm，偏心距＝12mm時(shí)，將轉(zhuǎn)子的六個(gè)頂角部分別加工成相同的圓弧形槽，圓弧的圓心分別在轉(zhuǎn)子的理論型線的六個(gè)頂角點(diǎn)，每一個(gè)圓弧形槽有油孔與轉(zhuǎn)子軸承潤滑系統(tǒng)連通，在每一個(gè)圓弧形槽內(nèi)裝一圓柱與之滾動(dòng)配合，圓柱的半徑等于2-12mm，圓弧槽與圓柱間的間隙為0.05-0.8mm，圓柱的長度為轉(zhuǎn)子的厚度，轉(zhuǎn)子頂角圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型，每一修型線長度為轉(zhuǎn)子型線的周長的1/100-1/60，修型線為圓弧，該圓弧的半徑為3-29mm，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)；或修形線為曲線f(x)＝x3從坐標(biāo)原點(diǎn)開始截取一段長度為轉(zhuǎn)子型線周長的1/100-1/60的曲線段，與轉(zhuǎn)子型線光滑連接，無拐點(diǎn)。
全文摘要
一種二次包絡(luò)曲面旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置涉及旋轉(zhuǎn)式氣體壓縮裝置,針對轉(zhuǎn)子型線的頂角與定子型線間易磨損的問題,將轉(zhuǎn)子的頂角加工成圓弧形槽,圓弧形槽與轉(zhuǎn)子型線相交及鄰近的轉(zhuǎn)子型線被修型,修型線與轉(zhuǎn)子型線光滑連接,無拐點(diǎn)。每一圓弧形槽與轉(zhuǎn)子軸承潤滑系統(tǒng)相通,并在每一槽中安裝圓柱,使該圓柱的半徑等于定子型線從理論形線向?qū)嶋H型線平移的距離,這樣,轉(zhuǎn)子頂角與定子的滑動(dòng)接觸變成了圓柱與定子的滾動(dòng)接觸,加之離心力的協(xié)同作用,使得本發(fā)明具有較好的尺寸補(bǔ)償性能,故本發(fā)明的定子與轉(zhuǎn)子之間抗磨性能好、密封性能好、使用壽命長。
文檔編號(hào)F04C18/02GK1363772SQ01129028
公開日2002年8月14日 申請日期2001年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月2日
發(fā)明者韋云隆, 曹興進(jìn) 申請人:重慶大學(xué), 汕頭大學(xué)