[實用新型]一種泵用轉子通用的高形狀系數輪廓構造

有效

• 申請號: 201922103314.5
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN211082247U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 李玉龍;劉萍;范鈞
• 申請（專利權）人: 宿遷學院
• 主分類號: F04C15/00
• 分類號: F04C15/00;F04C2/12
• 代理公司: 宿遷市永泰睿博知識產權代理事務所(普通合伙) 32264
• 代理人: 劉海莉

一種泵用轉子通用的高形狀系數輪廓構造，高形狀系數轉子的半葉輪廓均由首尾相連的節圓外側的外同心圓弧段、節圓外側的第一外過渡圓弧段、節圓外側的第二外過渡圓弧段、節圓外側的共軛輪廓外段、節圓內側的共軛輪廓內段、節圓內側的內過渡圓弧段、節圓內側的內圓弧段這七段輪廓段組成。本實用新型的有益效果：1.共軛輪廓構造上具有通用性，可為漸開線、圓弧、擺線、直線、拋物線或其它的任一種類型，以適用不同的應用需求；2.通過進一步的高形狀系數技術，實現更大的形狀系數和更低的內泄漏率尤其徑向內泄漏，并由此帶來泵容積利用率方面的最大化；3.提高泵的輕量化性能；4.第一外過渡圓弧段與內過渡圓弧段半徑相同，利于用一把刀具加工。

技術領域

本實用新型涉及一種泵用轉子輪廓，特別涉及到具有更大形狀系數的非接觸式轉子的通用輪廓構造。

背景技術

轉子泵分為接觸式和非接觸式兩種，后者廣泛應用于羅茨泵。其中，一對同尺寸的轉子和對偶轉子，直接決定了泵的性能，漸開線、圓弧、擺線轉子最為參見。隨著轉子泵在空天海洋裝備上的日漸使用，其輕量化性能要求也越來越高，輕量化性能主要取決于其容積利用率η，而η=容積利用系數λ×(1－泄漏率η_leakage)，λ越大和η_leakage越小，則輕量化效果越好。

現有研究表明λ≈1－1/ε²，其中，“ε=頂最大半徑/節圓半徑”為轉子的形狀系數，則ε越大，λ越大。泄漏率主要包括徑向的、軸向的、共軛的三大泵內泄漏率，現有研究表明ε越大，η_leakage越低。

基于高容積利用率η所要求的大形狀系數ε和低內泄漏率η_leakage兩方面需求，由此提出具有更大形狀系數的輪廓構造，其目的旨在由普通轉子形狀系數ε₀的進一步增大，附帶徑向內泄漏的降低，以期實現轉子泵容積利用率η的最大化。

實用新型內容

本實用新型旨在通過提供一種能適用于任意共軛輪廓類型下進一步的高形狀系數輪廓構造，從而實現非接觸式泵用轉子更大的形狀系數、更低的徑向泄漏和更好的輕量化性能。

本實用新型的技術解決方案：

一種泵用轉子通用的高形狀系數輪廓構造，其特征在于：轉子、與轉子構成共軛運動的同尺寸對偶轉子，統稱為高形狀系數轉子，所述高形狀系數轉子的半葉輪廓均由首尾相連的節圓外側的外同心圓弧段、節圓外側的第一外過渡圓弧段、節圓外側的第二外過渡圓弧段、節圓外側的共軛輪廓外段、節圓內側的共軛輪廓內段、節圓內側的內過渡圓弧段、節圓內側的內圓弧段這七段輪廓段組成，點1為外同心圓弧段上的輪廓頂點，點8為谷點，所述外同心圓弧段中的“同心”表示外同心圓弧段的圓心與泵殼內腔圓弧面的圓心，均為轉子中心o，并由此在外同心圓弧段與泵殼內腔圓弧面之間形成了徑向泄漏縫隙。

所述外同心圓弧段的半徑r₁由控制徑向泄漏所需要的圓心角σ和轉子上點2剛好避讓對偶轉子上點6的幾何關系所唯一確定。