СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ЛОБОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗУБА ВЕДУЩЕГО РОТОРА ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА Российский патент 1995 года по МПК F04C18/16 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно холодильному, и может быть использовано в винтовых компрессорах, работающих на различных холодильных агентах.

В современном компрессоростроении используются роторы, лобовая часть зубьев которых образована дугой окружности радиуса R [1] Известный способ профилирования винтовой части роторов не позволяет обеспечить высокие коэффициенты подачи компрессора из-за значительных перетечек между винтовыми частями роторов, вызванных конфигурацией и длиной щелей, образующихся при их зацеплении.

Известен способ профилирования винтовой части роторов, когда лобовая часть зуба образована движением точки R, расположенной на расстоянии r при перекатывании без скольжения производящей окружности по начальной окружности винта радиусом R_1н. При этом точка R описывает эпициклоиду [2] Однако при существующем способе профилирования при зацеплении роторов образуется линия контакта значительной длины. Это приводит к большим перетечкам холодильного агента на всасывание и снижает энергетическую эффективность работы компрессора.

Техническая задача изобретения заключается в повышении эффективности работы винтового компрессора путем уменьшения длины линии контакта и изменения конфигурации щелей роторов.

Для повышения энергетической эффективности работы винтового компрессора, а именно путем уменьшения длины линии контакта и изменения конфигурации щелей, образующихся при зацеплении роторов, посредством траектории, получаемой движением точки А на участке между наружной и начальной окружностями ротора, расположенной на расстоянии а от центра производящей окружности, производящую окружность перекатывают без скольжения по образующему эллипсу. Оси и центр эллипса произвольно расположены относительно осей системы координат винтовой части ротора, при этом полуоси эллипса могут быть выбраны произвольно, а также равны между собой или одна полуось равна 0, а другая ∞
На фиг. 1 представлено профилирование лобовой поверхности зуба ведущего ротора, когда производящую окружность перекатывают по образующему эллипсу; на фиг.2 профилирование лобовой поверхности зуба ведущего ротора, когда полуоси эллипса равны m n; на фиг.3,4 и 5 профилирование лобовой поверхности зуба ведущего ротора, когда одна полуось равна 0, а другая ∞; на фиг.6 и 7 профилирование лобовой поверхности зуба ведущего ротора, когда направление полуосей эллипса совпадает с направлением координатных осей ОХ и ОY.

Для профилирования лобовой поверхности зуба ведущего ротора или ее части точку А перемещают по кривой. Точка расположена между наружной окружностью с радиусом R₁ и начальной окружностью с радиусом R_1н ротора, центр которых помещен в точке О. Точку А располагают на расстоянии а от центра 0₁ производящей окружности, которую перекатывают без скольжения по образующему эллипсу с центром О₂. Оси эллипса m и n и его центр произвольно расположены относительно осей ОХ и ОY системы координат винтовой части ротора.

В том случае, когда полуоси эллипса m и n равны между собой, производящую окружность перекатывают по образующей окружности. Если же одна полуось эллипса, например, n 0, а другая m ∞, то производящая окружность катится по прямой по оси ОХ (фиг. 3) или по прямой, параллельной оси ОY (m 0, n ∞ ) (фиг. 4). В случае вырождения наклонного эллипса в наклонную прямую n 0, а m ∞ производящая окружность катится по наклонной прямой (фиг.5).

Благодаря профилированию лобовой поверхности зуба путем перекатывания производящей окружности по образующему эллипсу, оси и центр которого произвольно расположены относительно осей системы координат винтовой части ротора, а не перекатыванием производящей окружности по начальной окружности винта, как это описано в прототипе, обеспечивается меньшая длина линии контакта винтовой части роторов компрессора при их зацеплении, а конфигурация щелей, образующихся при зацеплении роторов, обеспечивает меньшие перетечки. Все это повышает энергетическую эффективность винтового компрессора.

Сущность изобретения: производящую окружность перекатывают по образующему эллипсу, оси и центр которого произвольно расположены относительно осей системы координат винтовой части ротора. Полуоси эллипса равны между собой. Одна полуось может быть равна 0, другая - 5. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ЛОБОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗУБА ВЕДУЩЕГО РОТОРА ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА или ее части посредством траектории, получаемой движением точки A между наружной и начальной окружностями ротора, расположенной на расстоянии a от центра производящей окружности, перекатывающейся без скольжения, отличающийся тем, что производящую окружность перекатывают по образующему эллипсу, оси и центр которого произвольно расположены относительно осей системы координат винтовой части ротора. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полуоси эллипса равны между собой. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что одна из полуосей эллипса равна 0, а другая - ∞ .