РОТОР ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА Российский патент 2002 года по МПК F04C18/16 

Заявляемое техническое решение относится к компрессорной технике, а именно к винтовым компрессорам, предназначенным, например, для перекачивания и (или) сжатия газов или жидкостей.

Основными элементами конструкции винтового компрессора являются два ротора, причем головки зубьев одного ротора входят во впадины второго, и корпус. Геометрическая форма роторов подбирается из условия их сопряженности. При выполнении условия сопряженности существует линия запирания, которая разделяет полости, образованные впадинами между зубьями роторов. Существование непрерывной линии запирания значительно снижает потери мощности на компенсацию протечек.

Перекачивание и (или) сжатие газов или жидкостей происходит при синхронном вращении пары роторов в противоположные стороны. При этом полости, ограниченные линиями запирания, перемещаются вдоль осей роторов. Степень сжатия определяется формой и расположением выпускных окон компрессора.

Характеристики компрессора в основном определяются формой роторов. Существуют многочисленные варианты профилей роторов и конструкций компрессоров на их основе.

Известны винтовые компрессоры, имеющие ведущий и ведомый ротор с разными профилями. Например, в [Сакун И. А. Винтовые компрессоры// "Машгиз". - Л. : 1960. С. 56-97] описаны роторы следующей конструкции: ведущей винт состоит из участков эпициклоид и дуги окружности, а ведомый - из участков трохоид и дуги окружности.

Недостатком данной конструкции является необходимость использования разного инструмента для изготовления ведущего и ведомого роторов.

Известен выбранный в качестве прототипа ротор винтового компрессора [Авторское свидетельство SU 1300193; приоритет от 04.04.85; МКИ F 04 С 18/08] , головки зубьев которого образованы двумя сопряженными между собой одинаковыми кривыми линиями, описанными уравнениями

где r - радиус начальной окружности ротора,
a, b - параметры прямой линии,
ϕ - угол.

Недостатками данного ротора являются, во-первых, наличие протечек рабочей среды между полостями вследствие прерывистой линии запирания и, во-вторых, неточное математическое описание геометрии торцевого сечения ротора.

Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в повышении производительности компрессора при неизменных габаритах и массе, а также повышении КПД работы компрессора в целом.

Технический результат достигается тем, что каждая кривая линия выполнена в виде функции в полярных координатах




причем угол ϕ измеряется в радианах, а величины ρ, r, R - в единицах межосевого расстояния.

Измерение в единицах межосевого расстояния означает, что для нахождения реальных размеров роторов радиусы необходимо умножить на величину межосевого расстояния.

На чертеже показан профиль торцевого сечения заявляемого ротора.

Профиль головки 1 состоит из дуги окружности 2 радиуса R и сопряженных между собой одинаковых кривых линий 3. Впадина 4 выполнена в форме дуги радиуса r.

Достижению технического результата способствует то, что заявляемое техническое решение обеспечивает непрерывную линию запирания. Это снижает протечки рабочей среды между полостями и повышает КПД конструкции.

Способствует достижению технического результата также то, что отношение площади полостей между зубьями к площади расточек корпуса выше по сравнению с прототипом, и, как следствие, увеличивается производительность компрессора.

Изобретение относится к компрессорной технике, а именно к винтовым компрессорам, предназначенным для перекачивания и/или сжатия газов или жидкостей. Ротор винтового компрессора содержит головки, выполненные в форме дуги окружности и двух сопряженных между собой одинаковых кривых линий, а впадины выполнены в форме дуги окружности. Каждая кривая линия выполнена в виде функции в полярных координатах




причем угол ϕ измеряется в радианах, величины ρ, r, R - в единицах межосевого расстояния. Ротор такой формы позволяет повысить производительность и кпд винтового компрессора. 1 ил.

Ротор винтового компрессора, содержащий головки, выполненные в форме дуги окружности и двух сопряженных между собой одинаковых кривых линий, и впадины, выполненные в форме дуги окружности, отличающийся тем, что каждая кривая линия выполнена в виде функции в полярных координатах




r, R - соответственно радиусы дуг впадины и головки, причем угол ϕ измеряется в радианах, величины ρ, r, R - в единицах межосевого расстояния.