基于任意密封线的双螺杆压缩机转子轮廓的改进.pdf

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1、第4期机械设计与制造2011年4月MachineryDesign&Manufacture115文章编号：1001—3997(2011)04—0115-02基于任意密封线的双螺杆压缩机转子轮廓的改进半邓杨何雪明0倪敏敏薛莹(江南大学机械工程学院，无锡214122)(华中科技大学机械科学与工程学院，武汉430074)TheimprovementofrotorprofilebasedonthearbitrarysealingIinefortwin-screwcompressorsDENGYang，HEXue—ru

2、ing，NIMin—rain~,XUEYing(SchoolofMechanicalEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)(SchoolofMechanicalScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)；【摘要】介绍了基于任意密封线的双螺杆压缩机的转子轮廓的设计方法。该密封线可分为几个；功能段，分别控制转子高压侧和低压侧的性能，每个

3、功能段均用三次样条曲线来拟合，通过移动样条曲：线上的控制点来调整该段形状。基于密封线的这种形状，压缩机的性能就可以直接计算出来，相应的无：欠切转予轮廓也就可得到了。最后，用一兼顾转子轮廓几何约束的例子来证实本方法在参数化研究上具有一定的适应性和稳定性。i关键词：密封线；双螺杆压缩机；转子轮廓；功能段÷【Abstract】Adesignmethodforrotorprofileoftwin-screwcompressorfromanarbitrarysealing：lineispresented．sseali

4、nglineisdividedintoseveralfunctionalsegmentsthatcontrolthepe~rmanees÷high-pressuresideandthelow-pressuresidesepacateEachfunctionalsegmentisfittedbycubic：splineandtheshapeofthesegmentCanbeadjustedbymovingthecontrolpointsofthecubicspline．Based÷ontheshapeofth

5、esealingline，thepermanceofthecompressorCallbedirectcalculatedandthecor-respondingrotorprofilesorederivedconsideringthenon—undercuttingcondition．Intheend，anumerical；examplewhichconsidersthegeometricconstraintsofrotorprofilesal'epresentedtodemonstratetheexib

6、ili一：tyandstabilityinparametricstudyoftherotordesign．iKeywords：Sealingline；Twin—screwcompressor；Rotorprofile；Functionalsegments中图分类号：TH122文献标识码：A1引言轮廓面十分闲难。因此，提出一种新的转子轮廓的设计方法，以逆向思维打破这种合理的限制。双螺杆压缩机是一种旋转容积式压缩机，它可以在大压力两转子问的瞬问接触线是一条转子轮廓上的空间曲线，而范围内和高流量环境下高速运转I’

7、I。如图1所示，是典型的双螺杆定义在投影横断面上的密封线是分析密封质量和泄漏的重要工压缩机的爆炸视图和剖面图，阴阳转子以相反的旋转啮合，横断具。根据密封线在压缩机运行过程中的作用不同，一般可分为几面上的密封线是两转子瞬间接触时的投影曲线。段。如图2所示，第1段处于转子啮合的低压侧，本身无轴向气密性要求，因此一般使用圆弧；第Ⅱ段处于转子啮合的高压侧，为了保护转子轮廓，减少磨损，此处一般使用摆线；第Ⅲ段形状直接影响两转子啮合后的泄露三角形大小。提出了通过优化密封线—将密封线分为几个功能段，然后用光滑的三次样条曲

8、线去拟合，从而得出共轭的转子轮廓面。用以拟合的三次样条曲线数值表达简明确定，可方便进行拼合和微分[31。最终，建立相应的数学模型，计算压缩机的性能参数，验证这种方法的可行性和灵活性。图l双螺杆压缩机视图在传统的双螺杆压缩机转子设计过程中，设计者首先要生2从密封线得到的转子轮廓的数学模型成转子的轮廓面，然后计算出瞬间接触线，再投影出密封线。在该在工程上，密封线不允许包含圆心在转子轴线I．的圆弧，以密封线的基础上，才