一種雙頭爪式泵轉子型線制造技術

本發明專利技術涉及一種雙頭爪式泵轉子型線，包括轉子1和轉子2，所述轉子1和轉子2各自關于自身的轉子軸旋轉中心O1和轉子軸旋轉中心O2對稱；轉子1的上半部分轉子型線由點嚙合擺線a1b1、齒頂對滾圓弧b1c1、過渡圓弧c1d1、過渡圓弧d1e1和齒底對滾圓弧e1f1構成，轉子2的上半部分轉子型線由點嚙合擺線a2b2、齒底對滾圓弧b2c2、圓弧包絡線c2d2、圓弧包絡線d2e2和齒頂對滾圓弧e2f2構成；所述轉子1和轉子2的a1b1與a2嚙合，b1與a2b2嚙合，b1c1與b2c2嚙合，c1d1與c2d2嚙合，d1e1與d2e2嚙合，e1f1與e2f2嚙合。本爪式泵轉子型線，保證爪式泵轉子在同步異向旋轉時正確嚙合，解決現有存在的爪式泵轉子結構組成復雜、容積利用系數低的問題，改善了爪式泵的工作性能。改善了爪式泵的工作性能。改善了爪式泵的工作性能。

【技術實現步驟摘要】
一種雙頭爪式泵轉子型線


[0001]本專利技術涉及機械工程
，特別是涉及一種雙頭爪式泵轉子型線。

技術介紹

[0002]爪式泵作為一種回轉式真空壓縮機，具有結構緊湊、運行可靠、機械壽命長、振動噪聲小和干式無油壓縮等優點，廣泛應用于食品、醫藥、化工等多種領域，在低壓氣體輸送上具有良好的應用前景。特別是因其無油壓縮的特點在燃料電池的回氫系統中表現良好而備受關注，因而在未來氫能源應用領域具有較大潛力。
[0003]爪式泵由一對相互嚙合轉子和一個8字形壓縮腔組成，通過轉子同步異向回轉帶動壓縮腔內氣體體積周期性改變而實現吸氣、壓縮和排氣過程。因此爪式轉子作為爪式泵的核心部件，其型線設計的好壞直接影響到爪式泵的壓縮性能，如氣密性、容積利用率、工作效率和使用壽命。一對嚙合的雙頭轉子型線由多段曲線構成，每段曲線在同步異向旋轉過程中均對應嚙合，且每個轉子的型線分為上下兩部分并關于旋轉中心對稱。但現有雙頭爪式轉子型線存在結構組成復雜、加工難度大、成本高和容積利用率低等缺點。

技術實現思路

[0004]針對上述現有技術的不足，本專利申請所要提供一種雙頭爪式泵轉子型線，以保證爪式泵轉子在同步異向旋轉時正確嚙合，并解決現有技術中存在的爪式泵轉子的結構組成復雜、容積利用系數低的問題，從而極大改善爪式泵的工作性能。
[0005]為了解決上述技術問題，本專利技術采用了如下的技術方案：
[0006]一種雙頭爪式泵轉子型線，包括轉子1和轉子2，所述轉子1和轉子2各自關于自身的轉子軸旋轉中心O1和轉子軸旋轉中心O2對稱；
[0007]所述轉子1的上半部分轉子型線由點嚙合擺線a1b1、齒頂對滾圓弧b1c1、過渡圓弧c1d1、過渡圓弧d1e1和齒底對滾圓弧e1f1構成，轉子2的上半部分轉子型線由點嚙合擺線a2b2、齒底對滾圓弧b2c2、圓弧包絡線c2d2、圓弧包絡線d2e2和齒頂對滾圓弧e2f2構成；
[0008]所述轉子1和轉子2各自繞轉子軸旋轉中心O1和轉子軸旋轉中心O2同步異向旋轉過程中，點嚙合擺線a1b1與點a2嚙合，點b1與點嚙合擺線a2b2嚙合，齒頂對滾圓弧b1c1與齒底對滾圓弧b2c2嚙合，過渡圓弧c1d1與圓弧包絡線c2d2嚙合，過渡圓弧d1e1與圓弧包絡線d2e2嚙合，齒底對滾圓弧e1f1與齒頂對滾圓弧e2f2嚙合；
[0009]所述點b1、點a2為尖點，點a1、點c1、點d1、點e1、點f1、點b2、點c2、點d2、點e2、點f2均為相鄰兩段曲線的公切點，形成光滑的曲線，使得嚙合過程平穩；
[0010]所述轉子1的節圓半徑為r1，轉子2的節圓半徑為r2，轉子1和轉子2同步嚙合，嚙合參數傳動比i＝r1/r2＝1，轉子1和轉子2的節圓半徑相同，即r1＝r2，且中心距A＝r1+r2＝2r1。
[0011]進一步的，點嚙合擺線a1b1滿足下式：
[0012]x
ab1
＝acost
ab
?
bcosct
ab
[0013]y
ab1
＝
?
(asint
ab
?
bsinct
ab
)
[0014]點嚙合擺線a2b2滿足下式：
[0015]x
ab2
＝acost
ab
?
bcosct
ab
[0016]y
ab2
＝asint
ab
?
bsinct
ab
[0017]其中，a為滾圓中心到基圓中心的距離，a＝A，擺徑b＝R
h
，A、R
h
已知，其中R
h
為齒頂圓半徑，c＝a/r1＝2。
[0018]進一步的，齒頂對滾圓弧b1c1滿足下式：
[0019]x
bc1
＝r
bc
cost
bc
[0020]y
bc1
＝r
bc
sint
bc
[0021]齒底對滾圓弧b2c2滿足下式：
[0022]x
bc2
＝(A
?
r
bc
)cost
bc
[0023]y
bc2
＝(A
?
r
bc
)sint
bc
[0024]其中，r
bc
為b1c1的圓弧半徑，r
bc
＝R
h
；t
bc
∈(0,α1)，α1為b1c1的圓弧弧度，α1已知。
[0025]進一步的，過渡圓弧c1d1滿足下式：
[0026]x
cd1
＝(r
bc
?
r
cd
)cosα1+r
cd
cost
cd
[0027]y
cd1
＝(r
bc
?
r
cd
)sinα1+r
cd
sint
cd
[0028]圓弧包絡線c2d2滿足下式：
[0029][0030][0031][0032]其中，r
cd
為c1d1的圓弧半徑，t
cd
∈(α1,α1+α2)，α2為c1d1的圓弧弧度，α2已知。
[0033]進一步的，過渡圓弧d1e1滿足下式：
[0034][0035][0036]圓弧包絡線d2e2滿足下式：
[0037][0038][0039][0040]其中，r
de
為d1e1的圓弧半徑，t
de
∈(α1+α2,π
?
α4)。
[0041]進一步的，齒底對滾圓弧e1f1滿足下式：
[0042]x
ef1
＝r
ef
cost
ef
[0043]y
ef1
＝r
ef
sint
ef
[0044]齒頂對滾圓弧e2f2滿足下式：
[0045]x
ef2
＝(A
?
r
ef
)cost
ef
[0046]y
ef2
＝(A
?
r
ef
)sint
ef
[0047]其中，r
ef
為e1f1的圓弧半徑，r
ef
＝A
?
r
bc
；t
ef
∈(π
?
α4,π)，α4為e1f1的圓弧弧度，α4已知。
[0048]綜上，本專利技術提出的雙頭爪式泵轉子型線，僅由擺線、圓弧及其對應嚙合曲線構成，能實現轉子對的正確嚙合和平穩運轉，以保證氣體壓縮，并減小內部泄漏本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種雙頭爪式泵轉子型線，其特征在于，包括轉子1和轉子2，所述轉子1和轉子2各自關于自身的轉子軸旋轉中心O1和轉子軸旋轉中心O2對稱；所述轉子1的上半部分轉子型線由點嚙合擺線a1b1、齒頂對滾圓弧b1c1、過渡圓弧c1d1、過渡圓弧d1e1和齒底對滾圓弧e1f1構成，轉子2的上半部分轉子型線由點嚙合擺線a2b2、齒底對滾圓弧b2c2、圓弧包絡線c2d2、圓弧包絡線d2e2和齒頂對滾圓弧e2f2構成；所述轉子1和轉子2各自繞轉子軸旋轉中心O1和轉子軸旋轉中心O2同步異向旋轉過程中，點嚙合擺線a1b1與點a2嚙合，點b1與點嚙合擺線a2b2嚙合，齒頂對滾圓弧b1c1與齒底對滾圓弧b2c2嚙合，過渡圓弧c1d1與圓弧包絡線c2d2嚙合，過渡圓弧d1e1與圓弧包絡線d2e2嚙合，齒底對滾圓弧e1f1與齒頂對滾圓弧e2f2嚙合；所述點b1、點a2為尖點，點a1、點c1、點d1、點e1、點f1、點b2、點c2、點d2、點e2、點f2均為相鄰兩段曲線的公切點，形成光滑的曲線，使得嚙合過程平穩；所述轉子1的節圓半徑為r1，轉子2的節圓半徑為r2，轉子1和轉子2同步嚙合，嚙合參數傳動比i＝r1/r2＝1，轉子1和轉子2的節圓半徑相同，即r1＝r2，且中心距A＝r1+r2＝2r1。2.根據權利要求1所述的一種雙頭爪式泵轉子型線，其特征在于，點嚙合擺線a1b1滿足下式：x
ab1
＝a cost
ab
?
b cos ct
ab
y
ab1
＝
?
(a sin t
ab
?
b sin ct
ab
)點嚙合擺線a2b2滿足下式：x
ab2
＝a cos t
ab
?
b cos ct
ab
y
ab2
＝a sin t
ab
?
b sin ct
ab
其中，a為滾圓中心到基圓中心的距離，a＝A，擺徑b＝R
h
，A、R
h
已知，其中R
h
為齒頂圓半徑，c＝a/r1＝2。3.根據權利要求1所述的一種雙頭爪式泵轉子型線，其特征在于，齒頂對滾圓弧b1c1滿足下式：x
bc1
＝r
bc
cos t
bc
y
bc1
＝r
bc
sin t
bc
齒底對滾圓弧b2c2滿足下式：x
bc2
＝(A

【專利技術屬性】
技術研發人員：賀雪強，唐陳，甘露，李響，段威林，聶林，
申請(專利權)人：中船重工重慶西南裝備研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：