[發明專利]螺桿壓縮機

有效

• 申請號: 201380033659.0
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN104395609B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 拉爾夫·斯蒂芬斯
• 申請（專利權）人: 拉爾夫·斯蒂芬斯
• 主分類號: F04C18/08
• 分類號: F04C18/08;F04C18/16
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司11279
• 代理人: 王正茂,叢芳

1.螺桿壓縮機，其運行于工作腔室中，沒有工作流體介質，作為雙軸旋轉位移機，在真空壓力和正壓力應用中輸送并壓縮氣體介質，該螺桿壓縮機具有螺桿轉子對，其在位于壓縮機工作腔室外部、周圍壓縮機殼體(1)內的外部同步裝置的驅動下具有一定的旋轉角度并反向旋轉，周圍壓縮機殼體(1)設有用于輸送介質的入口(18)和排放出口(19)，其特征在于，兩個螺桿轉子設有不同數目的齒，由此，該螺桿轉子對由相互非接觸嚙合的雙齒螺桿轉子(2)和三齒螺桿轉子(3)，其中與雙齒螺桿轉子相關的包角至少為800度，由此，螺桿轉子以高速旋轉，從而使轉子頭部平均圓周速度達到至少30米/秒的范圍，兩個螺桿轉子的橫截面都設有圓弧部(36.K和36.F，以及37.K和37.F)和擺線齒廓面(38和39)，在雙齒螺桿轉子(2)中擺線齒廓面基本高于輪齒節圓(6)并具有凸狀設計，在三齒螺桿轉子(3)中擺線齒廓面基本低于其輪齒節圓(7)并具有凹狀設計，即凹陷的，每個螺桿轉子的橫截面優選地具有對稱的設計，使得在每個橫截面中輪廓面的重心位于各自轉子的樞軸點(M.2或M.3)。

2.根據權利要求1所述的螺桿壓縮機，其特征在于，入口側的所述工作腔室的容積大于排放出口側的所述工作腔室的容積。

3.根據權利要求2所述的螺桿壓縮機，其特征在于，入口側的所述橫截面的橫截面面積(40)大于出口側的橫截面，這通過在至少一個螺桿轉子，但優選地在兩個螺桿轉子中，所述轉子的縱向軸線方向上，特別優選的齒頂圓半徑(30或31)的連續單調減小3％至20％，以及各自嚙合的齒根圓半徑的相應增加來實現的。

4.根據權利要求2或3所述的螺桿壓縮機，其特征在于，在所述轉子縱向軸線方向上所述轉子對的主軸螺距m(z)減小，使得在入口(18)處的主軸螺距比出口(19)處的主軸螺距大1.5倍至4倍。

5.根據上述任一項權利要求所述的螺桿壓縮機，其特征在于，隨著所述轉子的外直徑(30和31)的變化，每個螺桿轉子(2和3)形成了圓錐形外形，其中每個螺桿轉子具有至少一個直角齒錐值，優選地，每個螺桿轉子在所述入口區設有圓柱形區(41)，其轉子頭部具有恒定的外直徑。

6.根據上述任一項權利要求所述的螺桿壓縮機，其特征在于，在入口區，齒廓面(38和39)被設計為使得在三齒螺桿轉子(3)中，齒廓面(39)在長度方向上延伸并高于其節圓(7)，優選為擺線，這意味著根據輪齒系統，雙齒螺桿轉子(2)中的齒廓面(38)也必須在長度方向上延伸并低于其節圓(6)。

7.根據上述任一項權利要求所述的螺桿壓縮機，其特征在于，螺桿轉子(2和3)都設有錐形內部轉子流體冷卻系統(8和9)并且利用其通過冷卻劑流體(23)運行。

8.根據上述任一項權利要求所述的螺桿壓縮機，其特征在于，壓縮機殼體(1)也設有用于散熱的流體冷卻系統(12)，其利用用于螺桿轉子(2和3)的內部轉子流體冷卻系統(8和9)運行，優選地，通過冷卻劑流體(23)形成共同的循環。

9.根據上述任一項權利要求所述的螺桿壓縮機，其特征在于，在所述轉子的縱向軸線方向上，所述轉子的設計參數，如轉子頭部輪廓(34)的齒距角和每個螺桿轉子(2和3)的齒頂圓半徑(30和31)，被設計成使得雙齒螺桿轉子(2)的轉子平均溫度相對于三齒螺桿轉子(3)的轉子平均溫度的偏離小于25％，更好的是小于10％。

10.根據上述任一項權利要求所述的螺桿壓縮機，其特征在于，周圍的壓縮機殼體(1)的平均溫度相對于螺桿轉子的最高平均溫度偏離小于25％，更好的是小于10％，壓縮機殼體(1)的平均溫度取決于壓縮機殼體(1)的冷卻劑接觸表面的尺寸和冷卻劑流動參數，特別是與冷卻劑質量流量和冷卻劑的溫度水平有關。

11.根據上述任一項權利要求所述的螺桿壓縮機，其特征在于，在各自的內部轉子冷卻錐形鉆孔(8和9)上，輪廓對稱地設置細長的凹部(10和11)，使得這些凹部低于各自的螺桿轉子齒。

12.根據上述任一項權利要求所述的螺桿壓縮機，其特征在于，優選地，在雙齒螺桿轉子的每個橫截面上轉子的齒頂圓圓心角(32)大于轉子2中各自壓縮機殼體的開度角(33)。