[发明专利]多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机

说明书

一种多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机，双螺杆压缩机转子包括相互啮合的内外转子，内外转子的型线分别由空间外摆线和空间内摆线组成；空间外摆线是由一个锥度较小的圆锥在一个固定的锥度较大的圆锥外侧做无滑移的相切滚动运动时，其母线上一点的轨迹；空间内摆线是由一个锥度较小的圆锥在一个固定的锥度较大的圆锥内侧做无滑移的相切滚动运动时，其母线上一点的轨迹；由空间外摆线和空间内摆线组合形成转子的一个齿，内外摆线滚圆锥的圆锥角和发生圆锥的圆锥角的关系决定了转子的齿数；将内外转子的型线沿着轴向方向螺旋扫描得到内外转子的型面。本发明简化了内啮合锥形双螺杆转子的成形与加工过程，转子结构强度高，排气量大。

技术领域

本发明属于机械工程设计领域，具体涉及一种多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机。

背景技术

双螺杆压缩机是一种容积式回转压缩机，用于获取高压力气体，在现代工业中有着广泛的应用。它继承了回转机械寿命长、运转可靠、振动小、噪音低、工作平稳以及无喘振现象等诸多优点，同时具有无气阀等易损件、强制吸排气和加工简单等特点，因此是空气供应、制冷、余热回收等系统中的核心部件。

目前，为了进一步改善双螺杆压缩机的工作性能，双螺杆压缩机向着小型化、大压比以及低噪声方向发展，其中，内啮合锥形螺杆是一种较为良好的方案。内啮合锥形螺杆以自身结构的特点就可以实现小型化，同时能够保证大压比和低噪声。但由于内啮合锥形螺杆的啮合方式为空间内啮合，符合该啮合方式的型线有一定的要求，且其共轭曲面的求解也较为困难，很难得到解析解，并且为了方便成形转子一般采用较少的齿数，这给内啮合锥形螺杆的设计和制造带来了困难。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机，简化转子的成形与加工过程，转子结构强度较高，排气量大。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种多齿空间摆线式内啮合锥形双螺杆压缩机转子，包括相互啮合的内外转子，内外转子的型线分别由空间外摆线和空间内摆线组成；空间外摆线是由一个锥度较小的圆锥在一个固定的锥度较大的圆锥外侧做无滑移的相切滚动运动时，其母线上一点的轨迹；空间内摆线是由一个锥度较小的圆锥在一个固定的锥度较大的圆锥内侧做无滑移的相切滚动运动时，其母线上一点的轨迹；滚动运动的圆锥为滚圆锥，固定不动的圆锥为发生圆锥；由空间外摆线和空间内摆线组合形成转子的一个齿，内外摆线滚圆锥的圆锥角和发生圆锥的圆锥角的关系决定了转子的齿数；将内外转子的型线沿着轴向方向螺旋扫描得到内外转子的型面；内外转子啮合转动时基元容积从大端到小端逐渐减小，完成内压缩过程。

作为本发明的一种优选方案，内转子节圆锥的底面半径R₁，圆锥角δ₁与外转子节圆锥的底面半径R₂，圆锥角δ₂之间满足：

θ＝δ₂-δ₁

其中，Z₁为内转子的齿数，Z₂为外转子的齿数，满足：

Z₂＝Z₁+1。

作为本发明的一种优选方案，在内转子型线中，内摆线滚圆锥的圆锥角为q₂，外摆线滚圆锥的圆锥角为q₁，满足：

其中，c为型线的形状参数。

作为本发明的一种优选方案，内外摆线滚圆锥滚动360°后，其母线公共点N₁的坐标为：