自共轭转子及具有该自共轭转子的泵制造技术

一种自共轭转子，包括两个相同并相互共轭啮合的转子，两个转子互为定义转子和共轭转子，两个转子啮合时，定义转子的相位比共轭转子的相位超前π/2，两个转子的形状相同，每个转子呈中心对称，分别包括突出于基圆表面的尖拨部、从基圆表面向基圆圆心方向凹进的凹陷部以及连接于所述尖拨部和所述凹陷部之间的基圆表面曲线部，定义转子和共轭转子在共轭旋转过程中两转子之间的共轭点分别于定义转子的尖拨部与共轭转子的凹陷部之间、以及定义转子的基圆表面曲线部与共轭转子的基圆表面曲线部之间切换。该自共轭转子输送容积高、消除工作腔室泄漏、减小噪音和振动、根据实际应用需求设计与更改设计更方便。本发明专利技术还进一步提供包括该自共轭转子的泵。

Self conjugate rotor and pump having the same conjugate rotor

A self conjugate rotor, rotor consists of two identical and mutually conjugate meshing, two rotor rotor and rotor are defined conjugate, two rotor meshing, rotor phase definition than the phase conjugate rotor lead PI /2, two rotor of the same shape, each rotor is centrosymmetric, including tip dial, protruding from the base circle surface from the surface to the base of the base circle circle direction concave concave part and is connected to the dial tip part and the base circle portion of the curve surface depression between the concave part and switch between the conjugate points between the two rotors in the conjugate rotating process definition and conjugate rotor the rotor tip respectively to define rotor dial with conjugate rotor and circular curve of the surface of the base surface of the base curve definition and conjugate rotor rotor part. The self conjugate rotor has high conveying capacity, eliminates the leakage of the working chamber, reduces noise and vibration. It is more convenient to design and change the design according to the actual application requirements. The invention further provides a pump comprising the self conjugate rotor.

【技术实现步骤摘要】
自共轭转子及具有该自共轭转子的泵
本专利技术涉及共轭转子，尤其涉及一种自共轭转子及具有自共轭转子的泵。
技术介绍
众所周知，应用于多段鲁氏压缩机、真空泵、空压机或增压器上的爪式转子，大体上包括两个相互啮合的定义转子与共轭转子，通过两转子相互啮合旋转以提供周期性循环的进、排气压缩运动。因此，两转子啮合性非常重要，假使两转子相互啮合性不佳，则在进气、排气、无压缩的周期性旋转过程中会产生噪音与振动，且会造成两转子因啮合不当而产生磨耗，从而降低使用寿命。公知相关转子的构造可参考美国专利案第1,426,820、4,138,848、4,224,016、4,324,538、4,406,601、4,430,050以及5,149,256号等，其中以第5,149,256号美国专利为例，如图3所示，其揭示两个转子8、9的叶片，在凹部80、90与弧面81、91的交接处形成尖部82、92，而使得整个转子80、90的曲线在该尖部82、92形成不连续，因而，当其从无效压缩至开始进气的过程时，转子8、9的顶端部83、93便会在该尖部82、92运转不顺畅平滑，而会有噪音与振动的现象产生，上述其它的美国专利与第5,149,256号美国专利的技术方案原理相类似，在相啮合的两转子作动过程，也存在运转不顺畅，而有噪音与振动的现象。又如申请号为200510088855.5、200510097134.0、200610000459.7、200610000458.2的中国专利，提供了能够由不同参数定义取得的相互啮合的定义转子与共轭转子，当它应用于进行周期性膨胀、压缩运动的机械上时，虽然在膨胀压缩过程通过不同线形作平滑连接，使得进、排气过程顺畅，解决了在运转过程中噪音和振动的问题，但也存在着定义转子与共轭转子需分别设计从而使得转子的旋转具有方向性、曲线复杂、加工不易、压缩比提升有限、输送容积偏小等不足。再如申请号为201210034049.X的中国专利，揭示了一种自共轭转子，包括互为定义转子和共轭转子的两个自共轭转子，自共轭转子的外形曲线包括相同的四部分，各部分之间相互对称，每个部分是转子的四分之一外形曲线。该转子的设计首先通过试凑法确定出0～45度曲线的形状，然后根据共轭的原理确定出其它部分的曲线，该自共轭转子的输送容积高、减少噪音和振动、且压缩比高。然而，以上技术方案仍存在以下问题：1、确定出该外形曲线需要经过多次试凑，从而根据不同实际需求更改转子形状时非常麻烦，往往需要重新设计和大量次数的试凑才能确定；2、定义转子与共轭转子的所有共轭点都在X轴上相交形成封闭，两转子实际加工制造过程中和运转中会产生干涉；3、为了解决两转子干涉问题，仅能通过试凑法调整曲线的形状使得干涉重叠区域最小，然后在实际加工的过程中将干涉重叠区域标示出来并切削处理，经过切削处理后的定义转子和共轭转子在工作过程中在X轴上的共轭点的间隙距离较小，当转速较快时高压区和低压区的之间的压差可以基本得到保障，然而当泵静止时，高压区和低压区之间不能有效封闭，从而导致存在泄漏等问题。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种输送容积高、消除工作腔室泄漏、减小噪音和振动、根据实际应用需求设计与更改设计更方便的自共轭转子及具有该自共轭转子的泵。一种自共轭转子，包括两个相同并相互共轭啮合的转子，两个转子互为定义转子和共轭转子，两个转子啮合时，定义转子的相位比共轭转子的相位超前π/2，两个转子的形状相同，每个转子呈中心对称，分别包括突出于基圆表面的尖拨部、从基圆表面向基圆圆心方向凹进的凹陷部以及连接于所述尖拨部和所述凹陷部之间的基圆表面曲线部，定义转子和共轭转子在共轭旋转过程中两转子之间的共轭点分别于定义转子的尖拨部与共轭转子的凹陷部之间、以及定义转子的基圆表面曲线部与共轭转子的基圆表面曲线部之间切换。一种泵，包括上述自共轭转子。上述自共轭转子中两转子的形状完全相同，转子之间没有定义转子与共轭转子之分，可以互为定义转子与共轭转子，在共轭旋转过程中两转子之间的共轭点分别形成于尖拨部和凹陷部之间以及基圆表面曲线部之间，使得该自共轭转子在共轭旋转的过程中，定义转子的基圆表面曲线相对于共轭转子的的基圆表面曲线产生的共轭曲线为一段圆弧，能有效的提高工作腔室的密封性，降低泄漏，减少噪音和振动。转子的凹陷部的曲线形状及基圆表面曲线部的曲线长度均根据尖拨部的尖拨曲线的形状与运动曲线确定，转子的外形曲线比较简单，加工制造方便，互换性强。由于形成有突出于基圆表面的尖拨部，该自共轭转子被应用到进行周期性循环膨胀、压缩运动的机械上时，在工作过程中通过尖拨部与基圆表面所形成的空间能够容纳更多的流体，转子旋转一周时可以扫过更大体积的流体，从而具有更高的压缩比和输送容积。转子高速旋转中，定义转子和共轭转子的啮合部位分别在两转子的尖拨部和凹陷部之间以及基圆原表面曲线部之间切换，即转子转动过程中两转子啮合的相交点不局限于水平轴线上，从而可避免实际加工制造过程中和运行中产生的干涉，因此无需再考虑解决干涉问题而导致泄漏，当根据不同的实际应用需求需要改变转子的输送容积时，可通过改变尖拨长度进行调整，转子其它部分的形状曲线则根据改变后的尖拨的运动曲线进行确定，从而根据实际应用需求进行设计或更改设计更加方便。附图说明图1为一实施例中自共轭转子的形状示意图；图2为一实施例中自共轭转子的其中一转子的尖拨部的一个循环顺次分为四个旋转阶段的示意图；图3为现有技术中一自共轭转子的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，本专利技术一较佳实施例提供的自共轭转子，包括两个相同并相互共轭啮合的转子10、20，两个转子10、20互为定义转子和共轭转子，两个转子10、20啮合时，其中一转子的相位比另一转子的相位超前π/2。两个转子10、20的形状相同，每个转子呈中心对称，以其中一个转子10为例，转子10包括突出于基圆表面的尖拨部11、从基圆表面向基圆圆心O方向凹进的凹陷部12以及连接于所述尖拨部11和所述凹陷部12之间的基圆表面曲线部13。定义转子和共轭转子在共轭旋转过程中两转子之间的共轭点分别于定义转子的尖拨部与共轭转子的凹陷部之间、以及定义转子的基圆表面曲线部与共轭转子的基圆表面曲线部之间切换。其中，凹陷部12的曲线由尖拨部11和转动角速度确定。在一具体的实施例中，凹陷部12的曲线由该尖拨部11的形状曲线的共轭曲线和转动角速度进行确定，首先根据该自共轭转子的排量和压差、以及尖拨部11所需的强度确定尖拨部11的形状曲线，再根据该尖拨部11的形状曲线的共轭曲线和转动角速度确定凹陷部12的曲线，而基圆表面曲线部13连接于尖拨部11和凹陷部12之间。优选的，该尖拨部11的形状曲线为一抛物线，在排量和压差、以及尖拨部11所需的强度已知的前提下，尖拨部11的顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自共轭转子，包括两个相同并相互共轭啮合的转子，两个转子互为定义转子和共轭转子，两个转子啮合时，定义转子的相位比共轭转子的相位超前π/2，其特征在于：两个转子的形状相同，每个转子呈中心对称，分别包括突出于基圆表面的尖拨部、从基圆表面向基圆圆心方向凹进的凹陷部以及连接于所述尖拨部和所述凹陷部之间的基圆表面曲线部，定义转子和共轭转子在共轭旋转过程中两转子之间的共轭点分别于定义转子的尖拨部与共轭转子的凹陷部之间、以及定义转子的基圆表面曲线部与共轭转子的基圆表面曲线部之间切换。

【技术特征摘要】
1.一种自共轭转子，包括两个相同并相互共轭啮合的转子，两个转子互为定义转子和共轭转子，两个转子啮合时，定义转子的相位比共轭转子的相位超前π/2，其特征在于：两个转子的形状相同，每个转子呈中心对称，分别包括突出于基圆表面的尖拨部、从基圆表面向基圆圆心方向凹进的凹陷部以及连接于所述尖拨部和所述凹陷部之间的基圆表面曲线部，定义转子和共轭转子在共轭旋转过程中两转子之间的共轭点分别于定义转子的尖拨部与共轭转子的凹陷部之间、以及定义转子的基圆表面曲线部与共轭转子的基圆表面曲线部之间切换。2.如权利要求1所述的自共轭转子，其特征在于：所述凹陷部的曲线由所述尖拨部和转动角速度确定。3.如权利要求2所述的自共轭转子，其特征在于：所述凹陷部的曲线由所述尖拨部的形状曲线的共轭曲线和转动角速度确定。4.如权利要求1-3中任意一项所述的自共轭转子，其特征在于：所述两个转子的规格、尺寸相同。5.如权利要求1所述的自共轭转子，其特征在于：每个转子的外形曲线包括相同的四部分，各部分之间相互对称，每个部分对应转子的四分之一外形曲线，所述四分之一外形曲线位于通过基圆圆心的竖直直线和水平直线之间，包括形成所述尖拨部的二分之一外形轮廓的尖拨曲线、位于所述凹陷部内的拨子共轭曲线和切口曲线、以及连接于所述尖拨曲线和所述切口曲线之间的基圆表面曲线，其中，所述拨子共轭曲线为所述尖拨曲线的共轭曲线，所述拨子共轭曲线的端点与基圆圆心的连线所形成的圆心角的大小与所述尖拨曲线的端点与基圆圆心的连线所形成的圆心角的大小呈预设比例，所述切口曲线根据所述尖拨曲线的共轭曲线及所述自共轭转子的流量确定，所述基圆表面曲线的弧长由所述切口曲线与所述尖拨曲线确定。6.如权利要求5所述的自共轭转子，其特征在于：所述尖拨部的顶点与基圆圆心的距离及所述基圆的半径根据所述自共轭转子的输送容积确定,所述尖拨曲线的形状根据所述尖拨部所需强度确定。7.如权利要求5所述的自共轭转子，其特征在于：所述凹陷部的所述拨子共轭曲线及所述切口曲线的确定方式为，求所述尖拨曲线的共轭曲线确定所述凹陷部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新华，王璐，王欢，
申请(专利权)人：王新华，
类型：发明
国别省市：湖南,43