[发明专利]一种用于燃料电池的单齿空压机及其转子的设计方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池的单齿空压机，由主动轴(1)、从动轴(2)、顶板(3)、第一轴箱(4)、第一左轴承(5)、第一右轴承(6)、第一级气缸前侧板(7)、第一级气缸(8)、两个相互啮合的第一级左齿轮单齿转子(9)和第一级右齿轮单齿转子(10)、隔板(11)、第二级气缸(12)、两个相互啮合的第二级左齿轮单齿转子(13)和第二级右齿轮单齿转子(14)、第二气缸后侧板(15)、第二轴箱(16)、第二左轴承(17)、第二右轴承(18)、齿轮箱(19)、左同步齿轮(20)、右同步齿轮(21)、油箱(22)和底板(23)组成；其特征是：所述的第一级左齿轮单齿转子(9)和第二级左齿轮单齿转子(13)的端面型线完全相同；所述的第一级右齿轮单齿转子(10)和第二级右齿轮单齿转子(14)的端面型线完全相同；所述的第一级左齿轮单齿转子(9)和第一级右齿轮单齿转子(10)的端面型线不相同；

第一级左齿轮单齿转子(9)与第二级左齿轮单齿转子(13)的轴向厚度不同，其轴向厚度之比为1.3～3.3；第一级右齿轮单齿转子(10)与第二级右齿轮单齿转子(14)的轴向厚度不同，其轴向厚度之比为1.3～3.3；第一级左齿轮单齿转子(9)与第一级右齿轮单齿转子(10)的轴向厚度相同；第二级左齿轮单齿转子(13)与第二级右齿轮单齿转子(14)的轴向厚度相同；

所述的第一级左齿轮单齿转子(9)由左转子齿头(901)、左转子凹槽(902)、左弧形节圆凸齿(903)和左弧形节圆凹槽(904)组成；左弧形节圆凸齿(903)和左弧形节圆凹槽(904)的数量相同，为5～23；所述的第一级右齿轮单齿转子(10)由右转子齿头(1001)、右转子凹槽(1002)、右弧形节圆凸齿(1003)和右弧形节圆凹槽(1004)组成；所述的右弧形节圆凸齿(1003)和右弧形节圆凹槽(1004)的数量相同，为5～23；

所述的第一级气缸前侧板(7)上开设第一吸气口(701)；第二气缸后侧板(15)上开设第二排气口(1501)；第一吸气口(701)和第二排气口(1501)与外界连通；隔板(11)上开设第一排气口(1101)、第二吸气口(1102)、第一通道(1103)和第二通道(1104)；第一排气口(1101)和第二吸气口(1102)由第一通道(1103)和第二通道(1104)连接；沿轴向，第一吸气口(701)、第一排气口(1101)、第二吸气口(1102)和第二排气口(1501)的开设位置位于R₂～R₃之间；其中第一级左齿轮单齿转子(9)的节圆半径为R₂；第一级左齿轮单齿转子(9)的左转子凹槽(902)的爪底圆弧半径为R₃；

在工作过程中，在左同步齿轮(20)和右同步齿轮(21)的带动下，第一级左齿轮单齿转子(9)与第一级右齿轮单齿转子(10)进行同步异向双回转运动，第一级左齿轮单齿转子(9)的左转子齿头(901)、左转子凹槽(902)、左弧形节圆凸齿(903)和左弧形节圆凹槽(904)，分别与第一级右齿轮单齿转子(10)的右转子凹槽(1002)、右转子齿头(1001)、右弧形节圆凹槽(1004)和右弧形节圆凸齿(1003)相啮合；在啮合过程中，左弧形节圆凸齿(903)、左弧形节圆凹槽(904)分别和右弧形节圆凹槽(1004)、右弧形节圆凸齿(1003)能够实现逐点连续啮合，且无封闭容积形成。