对称修正齿端涡旋压缩机排气孔研究——兼对《涡旋压缩机的涡旋型线始端修正及排气过程研究》一文商榷

阐明了涡旋压缩机齿端修正参数的确定原则, 通过计算实例说明了对称圆弧和对称圆弧加直线修正压缩机涡线及齿端参数的设计方法; 对无排气阀涡旋压缩机的实际排气过程和排气孔的开启规律进行了深入分析, 得到了排气孔开设的一般原则及改善排气孔以减小排气损失的关键所在; 给出了这两种修正方法常用的排气孔型式及其生成方法; 对有排气阀压缩机的排气角作了简单分析。     

涡旋压缩机的涡旋型线始端修正及排气过程研究

通过对涡旋压缩机排气过程的分析,提出涡旋型线始端修正的实用计算方法及排气孔设计的原则。指出舌簧排气阀对排气过程的影响,并对排气角的确定提出自己的见解。     

涡旋压缩机的齿端修正方法

提出了涡旋齿端的基本修正原则，介绍了圆弧齿端修正的几种方法，为涡旋压缩机的型线设计提供参考。     

涡旋齿端圆弧类型线修正概述

对涡旋压缩机圆弧类修正各种齿型的生成方法,几何理论,结构特点,性能优势,加工方法,应用领域等进行了系统的分析,对比,总结和评价,对涡旋压缩机齿端修理型式的设计和选用有一定的参考价值。     

涡旋压缩机排气孔面积与基本参数的最佳选择

详细分析了涡旋压缩机基本参数与圆弧型修正齿形结构性能之间的变化关系，提出了合理选择参数的思路，并从理论上给出了排气孔开设的范围。     

涡旋压缩机非对称型线圆弧齿端修正的研究

当前涡旋压缩机的涡旋齿通常采用圆渐开线的对称型线,存在吸气过热、低绝热效率、难以提高压缩比等问题。针对这些问题采用非对称圆弧齿端修正的设计,解决了对称圆弧修正中的不足,更好地兼顾内容积比和齿端强度。通过理论计算,该设计缩小了两工作腔内容积比之差,减少排气的气流脉动;同时运用CAE仿真分析在气体温度及压力载荷共同作用下,非对称型线设计的涡旋齿端的应力与变形最大值减小。最后实验证实了非对称型线齿端修正能够降低功耗、提升压缩机的性能与可靠性。     

多涡旋齿涡旋压缩机的双圆弧型线修正研究

建立了双涡旋齿、三涡旋齿及四涡旋齿的双圆弧修正的作图方法,进而得到了任意齿数的多涡旋齿双圆弧修正的通用方法,并分析了齿形参数的变化对修正齿形特点及压缩机性能的影响。通过对不同齿数的多涡旋齿修正齿形啮合特性的讨论,提出了一对大小圆弧能作为多涡旋齿啮合型线的条件,证实了用该修正方法所得到的修正涡旋齿在工作中能实现完全啮合。研究结果表明,多涡旋齿的双圆弧型线修正不但提高了压缩比和齿头强度,而且改善了齿头型线的加工特性,所得到的修正齿形具有较高的综合性能。     

采用圆渐开线修正涡旋压缩机涡齿型线

确定了一对圆渐开线作为涡旋齿啮合型线的条件,创建了用圆渐开线修正涡旋齿齿头而得到全啮合型线的修正方法。详细介绍了该修正齿形的生成方法,得到了各齿形参数间的变化关系、修正型线方程和各连接点的坐标,讨论了修正齿形的特点和齿形参数的变化对修正齿形的影响。相同条件下与双圆弧修正齿形相比,圆渐开线修正齿形增加啮合转角10°～25°,增加涡旋齿的加强角度12°～30°,能进一步提高压缩比和齿头强度。结果表明: 该修正方法优于现有的任何一种型线修正方法,所得到的修正涡旋齿的综合性能较高。研究结果可直接应用于型线修正设计中。     

多涡旋齿涡旋压缩机的可用啮合型线研究

为了拓宽多涡旋齿可用啮合型线的种类,提出正多边形渐开线可作为多涡旋齿的啮合型线,如边数分别为4,8,12…和6,12,18…的正多边形渐开线可作为双涡旋齿和三涡旋齿的型线,得出边数为2iZ(i=1,2,3…)的正多边形渐开线可作为Z涡旋齿的啮合型线。归纳出一对圆弧及圆渐开线作为多涡旋齿啮合型线的条件,并确定了圆弧与圆渐开线的多种组合型线也可作为多涡旋齿的啮合型线。     

计及气体力的新能源涡旋压缩机型线齿头修正优化

针对涡旋型线齿头修正最优参数难以确定的问题,综合考虑齿头修正对基元腔气体力与齿头强度的影响,推导双圆弧加直线修正方法几何模型,建立双圆弧加直线修正方法参数化模型,解析涡旋齿头修正后压缩机气体力、齿头修正面积计算公式,研究了各修正参数对气体力与涡旋齿头修正面积的影响规律。以气体力峰峰值、涡旋齿修正面积为优化目标,齿头修正参数为设计变量,基于多目标遗传优化算法对修正参数进行优化设计。涡旋齿头面积基本不变的情况下,径向、切向气体力峰峰值下降最大达到22.61%,研究结果可为修正涡旋齿气体力解析计算、齿头修正最优参数选取提供理论依据。     

圆弧类涡旋修正齿型泄漏线的计算

分析了圆弧类涡旋修正齿型的啮合特点及啮合规律，由此提出了适用于所有圆弧类修正齿型的涡旋机械工作腔周向及径向泄漏线动态长度的精确计算方法。并对应用较多的动静盘齿端形状相同的修正齿型，给出了泄漏线的简化计算方法，为涡旋机械工作过程的深入研究提供了理论基础。     

涡旋压缩机的一种高低间断涡旋齿研究

通过改变齿高的方法来提高压缩比,提出了一种高低间断涡旋齿,建立了间断齿在气体压缩过程中的数学模型。间断涡旋齿的工作过程中包括了利用高低压气体混合来提高低压气体压力的步骤,包含了依靠高压气体的膨胀来压缩气体的思路。高低间断涡旋齿不但具有压缩比大、结构紧凑等优点,而且可将曲轴内嵌于动涡旋盘内,减小了动涡旋盘所受的倾覆力矩,因而具有较高的综合性能。     

涡旋型线起始段的修正计算

对涡旋型线起始段进行修正，可以改善涡旋型线的加工生和受力特性，且提高了涡旋压缩机的实际压力比，是一种被广泛应用的实际型线。介绍一种涡旋型线起始段的修正方法，并结合算例进行说明。     

基于对称圆弧修正的单元组合型线涡旋压缩机特性研究

针对采用单元组合型线的涡旋压缩机,研究当对涡旋盘涡圈采用对称圆弧修正时整机的工作特性,建立修正型线参数方程,讨论修正型线的取值范围,分析其工作腔随转角的变化关系及内容积比和排气截面的工作特性。仿真研究结果表明:与修正后的采用圆渐开线的压缩机相比,在内容积比相同的情况下,采用单元组合型线的压缩机具有更大的排气角和排气截面,使得压缩过程更趋平缓;并随着内容积比的增加,其排气截面减小的趋势和排气损失增加的趋势也较基于圆渐开线的压缩机缓慢。可见,随着压比的升高,采用单元组合型线的压缩机优势更加突出。该研究结果为采用该型线的涡旋压缩机应用及优化奠定基础。     

双涡旋齿涡旋压缩机的工作过程特性研究

得到了双涡旋齿涡旋压缩机在工作腔的形成、工作腔之间的相对位置关系、腔内气体的径向泄漏和传热、涡旋盘所受气体力、背压孔和排气孔口气速等方面的性能特点，比较了与单涡旋齿涡旋压缩机在以上方面的不同。结果表明：双涡旋齿结构具有涡旋盘所受气体力波动小、排气脉动小、工作腔内气体的径向泄漏严重和热交换复杂等特点。     

修正型线涡旋压缩机的内容积比确定方法

提出了一种修正型线涡旋压缩机内容积比的确定方法，给出了压缩腔容积和内容积比计算公式。比较了修正型线与未修正型线的内容积比，详细分析了影响修正型线内容积比的因素。精确地建立了涡旋压缩机几何参数、修正参数与内容积比的关系，可用于参数的优化设计和整机性能的预测与评价。该原理方法同样适用于型线无修正时涡旋压缩机内容积比的计算。     

涡旋式压缩机型线研究和计算

分析了在切削加工过程中刀具对涡旋式压缩机圆的渐开线型涡旋齿面的干涉现象及其对排气角和压缩比的影响;提出了一种对渐开线型齿面线型修正的新方法。经过修正的一对涡旋齿排气角可达2π,实现了理论上的零余隙压缩,可以较大幅度地提高压缩比和容积效率。按照这种方法,通过电子计算机求解,得到了十分精确的加工要素,并在产品试制中采用。样机试验结果表明,修正后的涡旋齿啮合情况良好。     

圆弧类涡旋修正齿型的设计方法研究

在深入分析涡旋压缩机渐开线齿型端部修正目的的基础上,提出了涡旋齿端的基本修正原则,得出了齿型的选取依据,提出了型线及齿端参数的设计步骤,给出了圆弧类修正齿型结构内容积比的通用计算方法。系统研究了三种常用修正齿型的特征,并提出了其工程设计方法,解决了多自由度修正齿型无法直接设计的工程问题。     

驱动轴承内嵌式双涡旋齿涡旋压缩机气体力的分析

使用涡旋型线始端展角和终端展角几何参数,对驱动轴承内嵌式双涡旋齿涡旋压缩机的吸气容积、排气容积、压缩比建立了计算公式;对作用于双涡旋齿动涡盘的气体力建立了分析模型;并通过计算与传统的双涡旋齿气体力进行了比较。结果表明,驱动轴承内嵌式双涡旋齿涡旋压缩机相对于传统的双涡旋齿涡旋压缩机,切向、轴向和径向气体力均减小,输气量更大,运行更平稳。     

涡旋压缩机逆向工程型线分析方法

涡旋压缩机的涡旋型线是进行其性能理论分析的基础,基于逆向工程技术提出了的一套涡旋压缩机圆渐开线型线参数测绘方法,对于任意给定的涡旋压缩机,通过3D扫描技术及曲线拟合软件,可以精确求解出其涡旋型线的标准表达式,包括基圆半径、基圆圆心坐标、渐开线初始角度和最终展角,基圆半径误差在1e-4mm级别,此方法通用性强、精度高,满足工程应用需求。