[發明專利]螺桿轉子及制造螺桿轉子的方法

有效

• 申請號: 202010087634.0
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111550406B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: K·A·L·馬林;P·米歇爾;P·希爾施
• 申請（專利權）人: 阿特拉斯·科普柯空氣動力股份有限公司
• 主分類號: F04C18/107
• 分類號: F04C18/107;F04C18/16;F04C29/00;F01C1/107;F01C1/16;F01C21/08;B29C45/14
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 林振波

本發明涉及螺桿轉子及制造螺桿轉子的方法。一種螺桿轉子，其特征在于，螺桿轉子(1)由聚合物制成，螺桿轉子(1)由軸(2)和在軸(2)上的轉子主體(3)組成，軸(2)的聚合物用纖維(4)增強，軸(2)具有與轉子主體(3)接合或與轉子主體(3)上的相應元件(5c)接合的元件(5a，5b)，從而這些元件(5a，5b，5c)防止軸(2)相對于轉子主體(3)軸向運動和/或旋轉運動。

技術領域

本發明涉及螺桿轉子。

更具體地，根據本發明的螺桿轉子旨在用于流體注入式壓縮機、膨脹機和真空泵。

背景技術

已知這樣的螺桿轉子傳統上由鑄鐵或鋼制成，鑄造成原始螺桿形或鍛造成原始圓柱形，然后通過粗磨和精磨、銼削、銑削和其他切削操作對(具有螺桿輪廓的)螺桿轉子的軸及轉子主體進行精加工，獲得了最終的成品螺桿形。

該精加工是必要的，因為鑄造工藝無法獲得在允許最終機器正常運行所需的非常精細公差范圍內的形狀。

即使這種常規的螺桿轉子能正常工作，但通過磨削、銼削、銑削和其他類似工藝進行精加工也是非常費力費時的。

此外，所有這些會導致成本增加。

另一個缺點是，在精加工過程中要機加工掉很多材料，這會造成原材料的損失或浪費。

另一個缺點是，由于使用鑄鐵或鋼，這種常規螺桿轉子的重量很大。

發明內容

本發明的任務是提供一種對前述缺點和其他缺點中至少一個缺點的解決方案。

本發明的主題是一種螺桿轉子，其特征在于，螺桿轉子由聚合物制成，螺桿轉子由具有轉子主體的軸組成，軸的聚合物用纖維增強，軸具有與轉子主體接合或與轉子主體中相應元件接合的元件，從而這些元件防止軸相對于轉子主體的軸向運動和/或旋轉運動。

通過使用聚合物，螺桿轉子不僅比傳統金屬螺桿轉子更輕，而且將更耐腐蝕，并且更容易制造成復合形式。

這種螺桿轉子例如可以通過注塑成型工藝來制造，以允許制造出已經非常接近最終精加工螺桿形狀的初始螺桿形狀，從而使得把該初始螺桿最終形成為處于要求公差范圍內所需的切削操作進行精加工將會非常有限，或者可以根本沒有必要。

此外，復合螺桿轉子的加工比鑄鐵或鋼螺桿轉子的加工簡單容易得多。

這意味著精加工所需的工作量和時間要少得多，從而將大大節省成本。

此外，由于起點的初始螺桿形狀就已非常接近最終形狀，因此損失的材料更少。

雖然對于本發明必要的是僅軸采用纖維增強聚合物，但也不排除轉子主體也由纖維增強聚合物制造。

軸的元件是進入或離開軸表面的軸偏離部，即朝向軸中心線或離開軸中心線的偏離部。

軸的元件以及轉子主體上或轉子主體中的相應或匹配元件會在軸和轉子主體之間產生機械阻擋，因此軸向力和扭矩可從軸傳遞到轉子主體或從轉子主體傳遞到軸。盡管元件可以布置在軸本身上，但軸的元件也可以通過布置在軸上指定凹部中的中間體或鍵來形成。

優選地，軸中的纖維主要在軸向上延伸。這將為軸提供必要的剛性和強度。

眾所周知，例如在螺桿壓縮機的螺桿轉子中，在螺桿轉子上施加了非常強的軸向力和氣體力，因此，軸具有必要的剛性是至關重要的。

轉子主體可以由兩個或更多個同心層組成，其中，內層具有與另一層接合的元件，從而該元件防止一層相對于另一層的軸向運動和/或旋轉運動。

這將特別適用于通過注塑成型制造更大的螺桿轉子，使得每層的最大厚度為八毫米。