一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，屬于凸輪轉(zhuǎn)子泵技術(shù)領(lǐng)域；本實(shí)用新型專利技術(shù)的左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)的型線由6段曲線首尾光滑連接組成，依次為：第一橢圓弧段A1B1C1、第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1、第二橢圓弧段E1F1G1、第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧段I1J1K1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1；2個相同的凸輪轉(zhuǎn)子在同步異向雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中能夠?qū)崿F(xiàn)正確的嚙合；所提出的一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子具有密封性能好、面積利用率高、轉(zhuǎn)子外圓半徑R1與節(jié)圓半徑R2之比的范圍大和便于加工的優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及凸輪轉(zhuǎn)子泵，特別涉及適用于凸輪轉(zhuǎn)子泵的一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子。
技術(shù)介紹
凸輪轉(zhuǎn)子泵是一種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于石油、化工和食品行業(yè)，凸輪轉(zhuǎn)子泵是通過2個能夠相互嚙合的凸輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行同步異向雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動，形成壓力差，從而實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的吸入、運(yùn)輸和排出；凸輪轉(zhuǎn)子的組成型線及其共軛嚙合特性對凸輪轉(zhuǎn)子的面積利用率和凸輪轉(zhuǎn)子泵的密封性能、運(yùn)行效率影響很大，現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的是二葉凸輪轉(zhuǎn)子泵和三葉凸輪轉(zhuǎn)子泵，相比于二葉凸輪轉(zhuǎn)子泵，三葉凸輪轉(zhuǎn)子泵具有噪聲小、運(yùn)行平穩(wěn)和性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，因此對三葉凸輪轉(zhuǎn)子泵型線的合理設(shè)計(jì)是非常重要的。目前常用的三葉凸輪轉(zhuǎn)子型線是圓弧型轉(zhuǎn)子型線；圓弧型轉(zhuǎn)子型線由3段圓弧和3段圓弧共軛包絡(luò)線組成，具有設(shè)計(jì)加工簡單，密封性能好的優(yōu)點(diǎn)，但是在圓弧型轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子外圓半徑R1與節(jié)圓半徑R2之比的范圍小，面積利用率不高，因此限制了該轉(zhuǎn)子的使用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)為了解決上述問題，提出了一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子的型線由3段橢圓弧和3段橢圓弧共軛包絡(luò)線組成，6段曲線之間光滑連接；橢圓弧型轉(zhuǎn)子型線不僅能夠?qū)崿F(xiàn)全部型線的正確嚙合，而且提高了轉(zhuǎn)子的面積利用率，擴(kuò)大了轉(zhuǎn)子外圓半徑R1與節(jié)圓半徑R2之比的范圍；對于豐富凸輪轉(zhuǎn)子型線和促進(jìn)凸輪轉(zhuǎn)子泵、羅茨真空泵和羅茨風(fēng)機(jī)的發(fā)展具有重要的意義。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)的型線由6段曲線首尾光滑連接組成，依次為：第一橢圓弧段A1B1C1、第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1、第二橢圓弧段E1F1G1、第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧段I1J1K1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1，其特征是：連接點(diǎn)A1、C1、E1、G1、I1、K1均位于節(jié)圓上，且∠A1O1B1＝∠C1O1B1＝30°，∠E1O1B1＝∠K1O1B1＝90°，∠G1O1B1＝∠I1O1B1＝150°；第一橢圓弧段A1B1C1關(guān)于x軸對稱，第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1關(guān)于直線對稱，第一橢圓弧段A1B1C1繞節(jié)圓圓心O1逆時針旋轉(zhuǎn)120°、240°后分別與第二橢圓弧段E1F1G1、第三橢圓弧段I1J1K1重合，第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1繞節(jié)圓圓心O1逆時針旋轉(zhuǎn)120°、240°后分別與第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1重合。一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)與右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(2)完全相同；左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)與右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(2)在同步異向雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中能夠?qū)崿F(xiàn)正確的嚙合；左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)中的第一橢圓弧段A1B1C1、第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1、第二橢圓弧段E1F1G1、第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧段I1J1K1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1分別與右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(2)中的第四橢圓弧共軛包絡(luò)線A2B2C2、第四橢圓弧段C2D2E2、第五橢圓弧共軛包絡(luò)線E2F2G2、第五橢圓弧段G2H2I2、第六橢圓弧段I2J2K2、第六橢圓弧共軛包絡(luò)線K2L2A2進(jìn)行正確的嚙合。一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)中的5個參數(shù)滿足以下關(guān)系：R1＝a+ll＜0.973208R2以上：a—第一橢圓弧段A1B1C1的長半軸長度，mm；b—第一橢圓弧段A1B1C1的短半軸長度，mm；R1—轉(zhuǎn)子外圓半徑，mm；R2—節(jié)圓半徑，mm；l—節(jié)圓圓心O1到第一橢圓弧段A1B1C1中心O3的位移，mm。一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)中各段曲線的方程如下：①第一橢圓弧段A1B1C1的方程為：當(dāng)時，t的取值范圍為：-α≤t≤α當(dāng)時，t的取值范圍為：-π-α≤t≤π+α其中：②第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1的方程為：其中：當(dāng)時，t的取值范圍為：-α≤t≤α當(dāng)時，t的取值范圍為：-π-α≤t≤π+α③第二橢圓弧段E1F1G1的方程為：④第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1的方程為：⑤第三橢圓弧段I1J1K1的方程為：⑥第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1的方程為：以上：t—角度參數(shù)，rad。一種凸輪轉(zhuǎn)子泵，使用上述三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子。一種羅茨真空泵，使用上述三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子。一種羅茨風(fēng)機(jī)，使用上述三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子。本技術(shù)的有益效果為：①三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子的型線由6段首尾依次光滑連接的曲線構(gòu)成，2個相同的轉(zhuǎn)子在同步異向雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中能夠?qū)崿F(xiàn)正確的嚙合，具有設(shè)計(jì)加工簡單和氣密性好的優(yōu)點(diǎn)。②三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子的面積利用率高。③三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子外圓半徑R1與節(jié)圓半徑R2之比的范圍大。附圖說明圖1是所提出的一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子圖。圖2是所提出的2個三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子的嚙合圖。圖3是所提出的4個不同的三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子圖。圖4是所提出的2個三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子在不同角度的嚙合圖。圖中：R1—轉(zhuǎn)子外圓半徑；R2—節(jié)圓半徑；a—第一橢圓弧段A1B1C1的長半軸長度；b—第一橢圓弧段A1B1C1的短半軸長度；O3—第一橢圓弧段A1B1C1的中心；1—左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子；2—右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本技術(shù)作進(jìn)一步說明。如圖1所示，為所提出的一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)的型線由6段曲線首尾光滑連接組成，依次為：第一橢圓弧段A1B1C1、第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1、第二橢圓弧段E1F1G1、第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧段I1J1K1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1，其特征是：連接點(diǎn)A1、C1、E1、G1、I1、K1均位于節(jié)圓上，且∠A1O1B1＝∠C1O1B1＝30°，∠E1O1B1＝∠K1O1B1＝90°，∠G1O1B1＝∠I1O1B1＝150°；第一橢圓弧段A1B1C1關(guān)于x軸對稱，第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1關(guān)于直線對稱，第一橢圓弧段A1B1C1繞節(jié)圓圓心O1逆時針旋轉(zhuǎn)120°、240°后分別與第二橢圓弧段E1F1G1、第三橢圓弧段I1J1K1重合，第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1繞節(jié)圓圓心O1逆時針旋轉(zhuǎn)120°、240°后分別與第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1重合。如圖1所示，為所提出的一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)中的5個參數(shù)有如下的關(guān)系：R1＝a+ll＜0.973208R2如圖1所示，為所提出的一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)的型線中，各段曲線的方程如下：①第一橢圓弧段A1B1C1的方程為：當(dāng)時，t的取值范圍為：-α≤t≤α當(dāng)時，t的取值范圍為：-π-α≤t≤π+α其中：②第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1的方程為：其中：當(dāng)時，t的取值范圍為：-α≤t≤α當(dāng)時，t的取值范圍為：-π-α≤t≤π+α③第二橢圓弧段E1F1G1的方程為：④第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1的方程為：⑤第三橢圓弧段I1J1K1的方程為：⑥第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1的方程為：如圖2所示，為所提出的2個三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子的嚙合圖，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)與右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(2)完全相同；左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)與右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(2)在同步異向雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中能夠?qū)崿F(xiàn)正確的嚙合；左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)中的第一橢圓弧段A1B1C1、第一橢圓弧共本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)的型線由6段曲線首尾光滑連接組成，依次為：第一橢圓弧段A1B1C1、第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1、第二橢圓弧段E1F1G1、第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧段I1J1K1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1，其特征是：連接點(diǎn)A1、C1、E1、G1、I1、K1均位于節(jié)圓上，且∠A1O1B1＝∠C1O1B1＝90°，∠E1O1B1＝∠K1O1B1＝90°，∠G1O1B1＝∠I1O1B1＝150°；第一橢圓弧段A1B1C1關(guān)于x軸對稱，第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1關(guān)于直線對稱，第一橢圓弧段A1B1C1繞節(jié)圓圓心O1逆時針旋轉(zhuǎn)120°、240°后分別與第二橢圓弧段E1F1G1、第三橢圓弧段I1J1K1重合，第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1繞節(jié)圓圓心O1逆時針旋轉(zhuǎn)120°、240°后分別與第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1重合。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)的型線由6段曲線首尾光滑連接組成，依次為：第一橢圓弧段A1B1C1、第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1、第二橢圓弧段E1F1G1、第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧段I1J1K1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1，其特征是：連接點(diǎn)A1、C1、E1、G1、I1、K1均位于節(jié)圓上，且∠A1O1B1＝∠C1O1B1＝90°，∠E1O1B1＝∠K1O1B1＝90°，∠G1O1B1＝∠I1O1B1＝150°；第一橢圓弧段A1B1C1關(guān)于x軸對稱，第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1關(guān)于直線對稱，第一橢圓弧段A1B1C1繞節(jié)圓圓心O1逆時針旋轉(zhuǎn)120°、240°后分別與第二橢圓弧段E1F1G1、第三橢圓弧段I1J1K1重合，第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1繞節(jié)圓圓心O1逆時針旋轉(zhuǎn)120°、240°后分別與第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1重合。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種三葉橢圓弧型凸輪轉(zhuǎn)子，其特征是：左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)與右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(2)完全相同；左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)與右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(2)在同步異向雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中能夠?qū)崿F(xiàn)正確的嚙合；左側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(1)中的第一橢圓弧段A1B1C1、第一橢圓弧共軛包絡(luò)線C1D1E1、第二橢圓弧段E1F1G1、第二橢圓弧共軛包絡(luò)線G1H1I1、第三橢圓弧段I1J1K1、第三橢圓弧共軛包絡(luò)線K1L1A1分別與右側(cè)凸輪轉(zhuǎn)子(2)中的第四橢圓弧共軛包絡(luò)線A2B2C2、...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉瑞青，崔冬，王君，劉強(qiáng)，張凌宏，曹晨燕，
申請(專利權(quán))人：中國石油大學(xué)華東，
類型：新型
國別省市：山東;37