双螺杆真空泵新型椭圆弧修正正弦螺旋线螺杆转子设计与模拟北大核心CSCD

螺杆转子的几何性能直接决定双螺杆真空泵的工作性能。针对现有的螺杆转子存在空间接触线长,泄漏三角形面积大的问题,建立正弦螺旋线和椭圆弧及其共轭曲线的啮合模型,设计了一种新型正弦螺旋线-椭圆弧转子,并推导了其型线方程;通过对螺杆转子几何特性的分析和工作过程的数值模拟,比较了传统螺杆转子和新型转子的不同。结果表明:所提出的新型转子接触线长度缩短了2.54%,泄漏三角形面积减小了27.77%,且齿顶泄漏深度明显小于现有转子,具有更好的密封性能,显著提高了双螺杆真空泵的工作性能,对于改善双螺杆真空泵泄漏具有重要的理论意义和实际工程价值。     

新型分段圆弧型罗茨转子几何理论与性能研究

提出一种分段圆弧型罗茨转子,在转子齿峰部分采用3段圆弧式设计。运用啮合原理求解了与齿峰分段圆弧共轭的齿谷曲线,建立了转子型线的数学模型。分析并求解了分段圆弧型转子不发生根切、无余隙容积的条件。研究了转子型线参数对面积利用系数的影响,结果表明:在转子外圆半径、节圆半径一定的情况下,随着圆心角的增大,转子面积利用系数增大;分段圆弧型罗茨转子的面积利用系数明显高于常见的圆弧型罗茨转子。     

螺杆膨胀机转子型线特性研究

螺杆膨胀机在能量回收领域具有广阔的应用前景,转子型线是其设计、开发的基础。本文分析转子中心距、相对齿根深度和转子齿数等对型线参数的影响,并计算转子的变形。研究结果表明：转子长径比和相对泄漏三角形面积均随中心距及相对齿根深度的增大而减小,随阴转子齿数的增大而增大;面积利用系数随相对齿根深度及阴转子齿数的增大而增大;接触线长度随相对齿根深度的增大而增大,随阴转子齿数的增大而降低;转子齿根直径在阴转子齿数较大时较为接近;转子吸气侧齿顶位置变形较大;中心距、齿根深度和齿数等特征参数优化匹配是确定转子型线的重要环节。     

几种干式螺杆真空泵转子型线特性的研究

对4种干式螺杆真空泵转子型线--多头双边对称圆弧型线、单头变螺距梯形齿型线、单头等螺距梯形齿型线和单头等螺距凹齿型线进行了研究,包括:型线方程、面积利用系数、几何抽速及加工制造等特性.对各型线几何抽速和面积利用系数公式中的重要变量进行了讨论.得出以下结论:双边对称圆弧型线长径比λ取值范围为1～2,单头螺杆型线的内外径比p取值范围0.30～0.45,导程外径比ξ接近1.在相同的转子几何参数条件下,单头凹齿型线比其他2种单头型线的抽速大.     

双螺杆真空泵的新型椭圆弧型螺杆转子研究

针对现有螺杆转子存在尖点的问题,提出了一种新型椭圆弧型转子.建立了椭圆的啮合模型,基于该模型采用椭圆弧及其包络线构建了转子截面型线,并验证其啮合性能.讨论了圆心角参数大小对椭圆弧型线构成方式的影响.计算对比圆弧修正转子和所提出的新型转子的性能,结果表明:新型螺杆转子具有更大的面积利用率,更短的空间接触线和面积更小的泄漏...     

泵用新抛物线转子的型线研究与轻量化设计北大核心CSCD

为降低共轭泄漏和缓解转子的动不平衡,提出一款新的抛物线转子。基于抛物线的成形原理,从几何关系、理论型线、实际型线、取值上限、坐标方程和参数化模型等6个方面展开研究;其次,以节圆半径和形状系数为设计变量,转子副所占方体空间的最小体积为目标函数,构建优化模型和实例分析。结果表明:抛物线转子因更大的综合曲率半径和较小的顶部几何特征,既能降低共轭泄漏,又能缓解转子动不平衡,最大形状系数为2叶的1.4871,3叶的1.3865,4叶的1.3159;非1.3865最大形状系数的1.367最优值,说明转子尺寸须优化。     

泵用新抛物线转子的型线研究与轻量化设计

为降低共轭泄漏和缓解转子的动不平衡,提出一款新的抛物线转子。基于抛物线的成形原理,从几何关系、理论型线、实际型线、取值上限、坐标方程和参数化模型等6个方面展开研究;其次,以节圆半径和形状系数为设计变量,转子副所占方体空间的最小体积为目标函数,构建优化模型和实例分析。结果表明:抛物线转子因更大的综合曲率半径和较小的顶部几何特征,既能降低共轭泄漏,又能缓解转子动不平衡,最大形状系数为2叶的1.4871,3叶的1.3865,4叶的1.3159;非1.3865最大形状系数的1.367最优值,说明转子尺寸须优化。     

一种等齿顶宽的螺杆真空泵单头变螺距转子型线

一种适用于无油螺杆真空泵的单头变螺距螺杆转子新型线,其端面型线依次由齿根圆、摆线、齿顶圆和渐开线线顺序相接组成;该型线的主要特征是:当端面型线沿轴向作变螺距螺旋展开过程中,转子螺旋导程由排气端向吸气端逐渐增大,同时其渐开线的发生圆半径则逐渐变小,使转子齿形面的齿顶宽可以保持不变,因此能够增大吸气端的吸气容积,降低排气端的气体返流泄漏,从而提高泵的抽速和极限真空度.文章中给出了端面型线的极坐标方程、轴向展开方程和渐开线发生圆半径的计算方程,可供设计人员参考借鉴。     

双螺杆真空泵的全光滑螺杆型线及其性能研究

为了解决现有的螺杆型线存在尖点的问题,本文提出了圆弧和摆线等距曲线的啮合模型,可以解决同步异向双回转运动的容积式流体机械的转于型线尖点修正问题;构建了一种新型全光滑螺杆型线,使得气体密封方式由点与曲线的啮合转变为曲线与曲线的啮合,讨论了齿背圆弧半径对全光滑螺杆型线结构和性能的影响,得到了接触线最短的螺杆型线;通过内部流场的数值模拟,将全光滑螺杆型线与现有的螺杆型线进行比较。研究结果表明:所提出的新型全光滑螺杆型线具有连续的接触线,在工作中通过齿顶面的级间返流泄漏更少,不存在泄漏通道。     

泵用低周向泄漏圆弧转子的新型线研究

为实现罗茨泵圆弧转子的低周向泄漏、无闭气现象、造型参数化和尺寸最优化。从7个方面构建出第1、2两类新型线的参数化方程;后以节圆半径和周向弧半角为设计变量,转子副所占方体空间的轻量化为目标函数,构建优化模型;最终就闭气现象,给出谷部型线段上的新避让型线。结果表明:新型线的主圆弧圆心为不位于峰轴上的偏心圆弧;新型线的低周向泄漏是以降低最大形状系数和增加泵体积为代价的,叶数越多、周向弧半角越大,牺牲越大,应优选2叶第1类新转子;谷部的新避让圆弧能有效消除闭气现象,且简化加工等。为泵其它型线的低周向泄漏,提供一种全参数设计与造型方法。     

国内螺杆式制冷压缩机行业现状与发展趋势

螺杆式制冷压缩机进入国内市场已有30多年,如今已逐步取代其他型式压缩机,成为中、高容量制冷空调系统的优势选择,市场份额逐年增加。本文从转子型线、转子加工、喷油及补气技术和控制调节技术等多个方面阐述我国螺杆式制冷压缩机行业所取得的技术进步,介绍螺杆式制冷压缩机在热泵及冷冻冷藏行业中的应用,指出目前国产螺杆式制冷压缩机在生产制造及控制系统方面存在的几点不足,预测螺杆式制冷压缩机的未来发展趋势,力求为我国螺杆式制冷压缩机的自主研发创新起到指导性作用。     

Theoretical and experimental study on indicator diagram of twin screw refrigeration compressor

In this paper a new mathematical model for calculating the indicator diagram of twin screw refrigeration compressor is presented firstly. The geometric parameters related to the rotation angle of male rotor are used in the model such as groove volume, suction and discharge port area, slide valve bypass port area, leakage area etc. The effects of internal leakage through five paths, oil injection, gas–oil heat transfer, refrigerant property and partial loading etc. are taken into account simultaneously and separately in the theoretical study. To verify the model and the calculated p–V indicator diagram, experimental recording of p–V indicator diagram of twin screw refrigeration compressor is carried out. Various indicator diagrams are recorded successfully by a small pressure sensor embedded in the bottom of female rotor at the discharge side. The results of theoretical calculation are in good agreement with the measured data, which lead to conclusion that the model can be used as a powerful tool for performance prediction and product development.     

考虑压力与温度影响的螺杆马达过盈量设计方法

螺杆马达是螺杆钻具的动力源,其定子与转子之间过盈量的合理设计对马达工作性能和使用寿命至关重要.首先,建立了螺杆马达定子与转子的二维啮合有限元模型,并分析了工作压力和井下温度对定子廓形的影响.然后,基于密封性能评价准则,对不同过盈量下定子与转子的接触应力进行计算,并提出定子大、小径处采用不同过盈量的非均匀过盈量设计方法....     

离心式压缩机密封动态特性分析及稳定性评价

稳定性问题是离心压缩机在向高端化方向发展过程中遇到的主要瓶颈,密封间隙内流体周向流动导致的压力在圆周方向不均匀分布是导致失稳的主要原因。采用数值模拟的方法预测密封的动力特性系数,有助于加强对密封机理的理解,实现密封结构的优化进而提高转子的稳定性和设计的可靠性。本文使用数值模拟的方法,首先基于ANSYS APDL语言,开发了参数化程序来构建迷宫密封、孔式阻尼密封及蜂窝密封的几何模型,采用ANSYS CFX软件,计算并比较三种密封的刚度及阻尼等动力学特性参数,研究结果表明孔式阻尼密封及蜂窝密封相对于迷宫密封可以提供更大的刚度和阻尼、且具有较好的密封特性。在此基础上,以孔式阻尼密封为对象,研究比较了不同孔间距,不同孔径的孔式阻尼密封,找到影响阻尼密封动力学参数的基本规律。最后以一台九级合成气压缩机转子为例,比较不同密封对转子稳定性的影响。CFD计算的结果预测了密封的动力特性以及密封结构参数对转子动力学特性的影响,可以指导密封的设计和压缩机改造,综合考虑性能和制造成本,实现优化设计。     

降低双螺杆制冷压缩机组噪声和振动的实验研究

为改善运行环境并提高运行性能,对一台双螺杆制冷压缩机组进行了噪声和振动实验测试。通过频谱分析发现,机组在压缩机基频整数倍的频率处出现较高的噪音和较大的振动,说明压缩机是机组主要的振动源和噪声源。通过对改进前后的压缩机组进行实验对比,分析了实验数据,提出了相应的降噪减振措施。结果表明:改进转子型线设计,调整阴、阳转子啮合间隙分布,提高阴、阳转子的加工精度等措施是机组降噪减振的有效方法。     

螺杆真空泵单头等螺距内凹转子型线研究

基于螺杆啮合原理,通过数学推导,得到单头等螺距梯形内凹型线的完整型线方程,包括齿面方程、端面截形以及轴向截形.给出了面积利用系数公式以及理论抽速公式,讨论了型线中各参数对干式螺杆真空泵的性能的影响.最后运用Solidworks软件建模,通过模拟啮合,验证了型线方程的正确性一拥有完整的啮合线,且啮合运转过程中不会发生齿面干涉.     

汽车空调用旋叶压缩机型线的动力特性分析

气缸型线是影响汽车空调用旋叶式压缩机性能的重要因素之一。以带密封圆弧的气缸型线为研究对象，分析了几种典型型线对压缩机的容积变化、滑片运动特性以及转子合力及力矩的影响。研究结果表明，三角函数曲线具有较好的速度和加速度特性；对连接密封圆弧和主曲线的过渡曲线进行优化，能有效的减少滑片的冲击、振动和噪声；型线的构成对压缩机轴功率的影响可以忽略。     

螺杆式压缩机衍生机型的内容积比优化设计

介绍螺杆式压缩机内容积比的计算方法,分析螺杆转子有效长度的变化对螺杆式压缩机内容积比的影响。指出为了改善螺杆式压缩机衍生机型的性能,需合理调整主导机型的内容积比,这对衍生机型的内容积比优化、改善衍生压缩机的性能具有实际意义。     

Dynamic balancing method for the single-threaded,fixed-pitch screw rotor

The screw rotor is the most important component of dry screw vacuum pumps used in various industrial applications. In this paper, a method for determining the dynamic balance of the single-threaded, fixed-pitch screw rotor is proposed based on previous research. A specific structure is designed in order to meet the demand of engineering. In this structure, two cavities with identical sections are preformed on both end faces of the rotor. The two cavities have the same shape, the same symmetric location relative to each other, and the same pitch with the screw rotor. All the structural parameters of the cavities are described, and the dynamic balancing of the screw rotor is feasible by closely following the procedure. Considering the calculation method does not depend on the form of the end-face profile, it can be used with any type of screw rotor end-face profile.