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螺杆压缩机转子型线设计原则

    螺杆压缩机中,最关键的是一对相互啮合的转子。转子的齿面与转子轴线垂直面的截交 线称为转子型线。

    由转子型线作螺旋运动就形成了转子的齿面,故又把转子型线称为端面型线。

    螺杆压缩机的阴、阳转子型线,必须是满足啮合定律的共轭型线,即不论在任何位置, 经过型线接触点的公法线必须通过节点。

    螺杆压缩机的功用是经济有效地压缩各类气体介质,转子型线对螺杆压缩机的效率、体 积及加工成本等方面有着决定性的影响。

    为此,转子型线除应满足一般啮合运动的要求外, 还要满足密封的要求。

    螺杆压缩机的吸、排气孔口是呈对肄气角线方向配置的,所以气体沿对角线方悲 向的泄漏,可分为沿转子轴线方向的轴向泄漏和垂直于转子轴线方向的横向泄 吸气漏。

    与轴向泄漏和横向泄漏相对应,分别称作转子的轴向气密 图6-11港漏通道性和横向气密性。

    阳转子剖面图

    螺杆压缩机的阴、阳转子啮合时, 两转子齿面相互接触而形成的空间曲线称为接触线,两转子型线啮合运动的啮合点轨迹,叫做型线的啮合线。

    显然,接触线在转子端面上的投影就是啮合线。

    从图6-12还可看出,若转子型线的啮合线顶点H'、M'与两转子外圆周交点H、M不重合,气体就要沿HH'及 MM' 作轴向泄漏。

    由间隙HH' 及MM 形成的空间曲边三角形,称作泄漏三角形。由于它的 存在不能确保螺杆压缩机的轴向气密性,因此,啮合线的顶点与两转子外圆周交点重合是确 保转子型线具有轴向气密性的条件。

    如果转子齿面间的接触线不连续,则处在高压力区内的气体,将 通过接触线中断缺口D向低压力区作横向泄漏。

    因此,接触线连续是确保转子型线具有横 向气密性的条件。

    显然,接触线连续意味着型线的啮合线是一条连续的封闭曲线。在实际机 器中,为保证转子齿面间的相互运动,齿面间总保持一定间隙。

    因此,理论上的接触线就转 化成实际中的间隙带。为了尽可能减少气体通过间隙带的泄漏,要求齿面间隙面积应尽可能 小。

    为此,除尽量减少间隙外,更重要的是设法缩短齿面间的接触线长度。 另外,从制造、运转角度考虑,还要求转子型线便于加工制造、具有良好的啮合特性, 较小的气体动力损失,以及在热态和受力的情况下具有小的热变形和弯曲变形等。

    值得指出 的是,以上有些因素是相互制约的。

    例如,为了减小泄漏: 三角形,确保转子的轴向气密性, 就不可避免地使型线具有封闭容积和较长的接触线; 为了践少流体动力损失,使型线流线型 化,又反而增大了泄漏三角形等等。

    鉴于要满足如上种种要求,螺杆压缩机转子的型线通常由多段曲线首尾相接组成,其中 主要有摆线、圆弧、椭圆及抛物线等。

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