螺杆转子、双螺杆转子、压缩机、真空泵及膨胀机的制作方法

1.本实用新型涉及的工业设计与制造的技术领域，更确切地说涉及一种螺杆转子、双螺杆转子、压缩机、真空泵及膨胀机。


背景技术：

2.国内外的螺杆转子，不管是单头还是多头、固定螺距还是变螺距，大部分都采用一体式加工的方法制造出一体式结构的螺杆转子。要制造螺杆转子，前期工作就要先设计出螺杆转子的齿形型线并对所设计的螺杆转子进行性能仿真，还要设计出制造螺杆转子的刀具并根据设计制作出相应的刀具。如果螺杆转子是大尺寸的，或者是复杂的变螺距结构，抑或是多齿结构，则采用一体式结构就会使得前期的每个工作环节都需要很长的时间，这会严重拖延新产品的试制加工。而且制造大尺寸或复杂结构的一体式螺杆转子对加工机床也有很高的要求，为了使螺杆转子的机械性能满足设计要求，还需要操作工人有较高的技术水平，这些都使得一体式螺杆转子的加工难度过大，会严重影响加工进度，不适合大批量生产制作，不符合企业的利益。
3.目前也有采用将螺杆转子分体加工再通过焊接方式制成螺杆转子整体的制造方法，但该制造方法对焊接工艺及焊接操作人员的水平要求也很高。焊接后的螺杆转子如果在预热保温阶段稍有疏忽，导致焊接处的应力不能被彻底消除，焊缝中就很容易出现裂纹，当机器运行一段时间后，螺杆转子的焊接处就会容易发生断裂，从而影响机组使用寿命。
4.因此，针对大尺寸的、复杂的变螺距结构的、或者是多齿结构的螺杆转子，如何缩短其加工制造时间，并提高产品质量，是本技术领域人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是，提供一种螺杆转子，针对大尺寸、复杂的变螺距结构、或者是多齿结构的螺杆转子，能够降低对螺杆转子机床的技术要求，也不需要操作工人有很高的技术水平，就能在短时间内大批量生产，并能保证产品的质量，缩短螺杆转子的设计时间及加工制造时间。
6.本实用新型的技术解决方案是，提供一种螺杆转子，包括1个主转子体和若干个转子分体，主转子体上设置有传动轴，所有的转子分体上均设置有安装孔，传动轴配合插接在所有转子分体的安装孔中，所有转子分体的安装孔与传动轴之间均设置有胀套，主转子体和相邻的转子分体之间、任意两个相邻的转子分体之间均紧密拼合，且各个拼合位置的齿形型线保持连贯。
7.与现有技术相比，本实用新型的螺杆转子有以下优点：螺杆转子划分成1个主转子体和若干个转子分体，可以同时分别进行加工制造，缩短螺杆转子的加工制造时间，能在短时间内大批量生产；转子分体通过胀套与主转子体连接，胀套对安装孔与传动轴的加工和配合精度要求不高，大大降低了操作工人的作业难度，在不影响产品质量的前提下进一步缩短螺杆转子的加工制造时间；主转子体和相邻的转子分体之间、任意两个相邻的转子分
体之间均紧密拼合，且各个拼合位置的齿形型线保持连贯，使得本实用新型的螺杆转子能平稳运行，不会产生大的震动，延长使用寿命。
8.本实用新型要解决的另一个技术问题是，提供一种双螺杆转子，针对大尺寸、复杂的变螺距结构、或者是多齿结构的螺杆转子，能够缩短螺杆转子的设计时间及加工制造时间，在短时间内就能大批量生产，并能保证产品的质量。
9.本实用新型的技术解决方案是，提供一种双螺杆转子，包括相互啮合的阳转子和阴转子，阳转子包括阳主转子体和若干个阳转子分体，阳主转子体上设置有阳传动轴，所有的阳转子分体上均设置有安装孔，阳传动轴插接在所有的阳转子分体的安装孔中，所有的阳转子分体的安装孔与阳传动轴之间均设置有胀套，阳主转子体和相邻的阳转子分体之间、任意两个相邻的阳转子分体之间均紧密拼合，且各个拼合位置的齿形型线保持连贯。
10.与现有技术相比，本实用新型的双螺杆转子中，阳转子划分成的阳主转子体和若干个阳转子分体，可以同时分别进行加工制造，缩短螺杆转子的加工制造时间；阳转子分体与阳传动轴之间通过胀套紧密拼合成一体，胀套对安装孔与传动轴的加工和配合精度要求不高，降低了操作工人的作业难度，在不影响产品质量的前提下进一步缩短螺杆转子的加工制造时间；各个拼合位置的齿形型线保持连贯，使得本实用新型的螺杆转子能平稳运行，不会产生大的震动，延长螺杆转子和胀套的使用寿命。
11.优选的，阳主转子体和所有阳转子分体上的齿形均相同。采用此结构，本实用新型的双螺杆转子中，阳转子与阴转子的啮合转动过程平稳，不会产生卡顿现象或大的震动，延长使用寿命。
12.优选的，阳主转子体的螺距是固定螺距，其他阳转子分体的螺距是固定螺距或者变螺距，阳主转子体与相邻的阳转子分体的螺距不相同。采用此结构，阳主转子体与相邻的阳转子分体的螺距不同，使双螺杆转子在啮合转动的过程中形成周期性变化的工作腔容积，实现工作介质的进入、膨胀/压缩/抽真空、排出过程，使工作介质的内能转化为机械能，适用于异步或同步双回转运动中。可以根据双螺杆转子的具体应用定制阳主转子体的螺距和所有阳转子分体的螺距。
13.优选的，阳主转子体的螺距是变螺距，其他阳转子分体的螺距是固定螺距或者变螺距。采用此结构，阳主转子体的螺距与相邻的阳转子分体的螺距不同，使双螺杆转子在啮合转动的过程中形成周期性变化的工作腔容积，使工作介质的内能转化为机械能。可以根据双螺杆转子的具体应用定制阳主转子体的螺距和所有阳转子分体的螺距。
14.优选的，阳主转子体仅有一端安装有阳转子分体，或者阳主转子体的两端都安装有阳转子分体。采用此结构，可以根据阳主转子体上阳转子分体的安装位置，设计阳传动轴的结构和尺寸。根据双螺杆转子的尺寸，阳转子可以分割成的1阳主转子体和1个阳转子分体拼合构成，或是由1阳主转子体和多个阳转子分体拼合构成。
15.优选的，阴转子包括阴主转子体和若干个阴转子分体，阴主转子体上设置有阴传动轴，所有的阴转子分体上均设置有安装孔，阴传动轴插接在所有的阴转子分体的安装孔中，所有的阴转子分体的安装孔与阴传动轴之间均设置有胀套，阴主转子体和相邻的阴转子分体之间、任意两个相邻的阴转子分体之间均紧密拼合，且各个拼合位置的齿形型线保持连贯。采用此结构，使得阴转子与上述的阳转子一样，既能缩短螺杆转子的加工制造时间又能保证产品的质量；各个拼合位置的齿形型线保持连贯，使得本实用新型的螺杆转子能
平稳运行，不会产生大的震动，延长螺杆和胀套的使用寿命。
16.将本实用新型的双螺杆转子中应用在压缩机、真空泵、膨胀机等双回转运动设备中，对于大尺寸、具有复杂的变螺距结构或多齿结构的螺杆转子，都能沿轴向分成多个转子分体部件且各个转子分体部件可以同时加工制造，能大大缩短螺杆转子的加工制造时间；加工完成的各个转子分体部件通过胀套连接成螺杆转子整体，由于胀套对安装孔与传动轴的加工和配合精度要求不高，降低了操作工人的作业难度，在不影响产品质量的前提下进一步缩短螺杆转子的加工制造时间，使得能在短时间内大批量生产螺杆转子，提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
17.图1为本实用新型的双螺杆转子应用在压缩机气缸中的结构示意图。
18.图2为本实用新型的双螺杆转子相互啮合的结构示意图。
19.图3为图1的a
‑
a方向剖视图。
20.如图中所示：1、第一阳转子分体齿形型面，2、阳转子，2
‑
1、阳传动轴，2
‑
2、阳主转子体，2
‑
3、第一阳转子分体，2
‑
4、第二阳转子分体，3、第二阳转子分体齿形型面，4、胀套，5、第一阴转子分体齿形型面，6、阴转子，6
‑
1、阴传动轴，6
‑
2、阴主转子体，6
‑
3、第一阴转子分体，6
‑
4、第二阴转子分体，7、第二阴转子分体齿形型面，8、气缸。
具体实施方式
21.为了更好得理解本技术，将参考附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本技术的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
22.在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。
23.还应理解的是，用语“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如
“…
至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。
24.实施例1：
25.本实施例公开了一种双螺杆转子压缩机，包括呈两圆相交的“∞”字型气缸8、电机及齿轮传动系统，气缸8中设置有相互啮合的阳转子2和阴转子6，阳转子2的齿数是4，阴转子6的齿数是6，齿形为x齿形型线结构。所述的相互啮合的阳转子2和阴转子6如图1中所示装配在“∞”字型气缸中，将阳转子与电机相连，阳转子与阴转子之间则通过齿轮传动，使电机驱动阳转子，阳转子通过齿轮驱动阴转子，阴阳转子在气缸内相互啮合转动，形成封闭容积。压缩机的吸气口设置在气缸的一端，排气口设置在气缸的另一端，阴阳转子在啮合转动的过程中形成周期性变化的工作腔容积，气体从压缩机的吸气口吸入，在气缸中经阴阳转子压缩后再由排气口排出，实现气体的进入、压缩、排出过程，使机械能转化为工作介质的内能。
26.如图2和图3中所示，阳转子2包括阳主转子体2
‑
2、第一阳转子分体2
‑
3、第二阳转
子分体2
‑
4，第一阳转子分体2
‑
3的齿形轴向截面为第一阳转子分体齿形型面1，第二阳转子分体2
‑
4的齿形轴向截面为第二阳转子分体齿形型面3，第一阳转子分体齿形型面1、第二阳转子分体齿形型面3均与阳主转子体2
‑
2的齿形轴向截面相同。第一阳转子分体2
‑
3、阳主转子体2
‑
2、第二阳转子分体2
‑
4的螺距均为固定螺距，且依次减小。阳主转子体2
‑
2的两端沿转轴方向设置有阳传动轴2
‑
1，第一阳转子分体2
‑
3、第二阳转子分体2
‑
4的轴心均设置有安装孔，阳主转子体2
‑
2两端的阳传动轴2
‑
1分别插接在第一阳转子分体2
‑
3和第二阳转子分体2
‑
4的安装孔中，第一阳转子分体2
‑
3和第二阳转子分体2
‑
4的安装孔与阳传动轴2
‑
1之间均设置有胀套4，第一阳转子分体2
‑
3、第二阳转子分体2
‑
4分别通过胀套4紧固安装在阳主转子体2
‑
2两端的阳传动轴2
‑
1上，阳主转子体2
‑
2、第一阳转子分体2
‑
3、第二阳转子分体2
‑
4之间均紧密拼合，且各个拼合位置的齿形型线保持连贯。
27.阳转子沿轴向分割成1个阳主转子体和两个阳转子分体，大大降低了对螺杆转子机床的技术要求，阳主转子体和两个阳转子分体可以同时分别进行加工制造，缩短了阳螺杆转子的加工制造时间，能在短时间内大批量生产；两个阳转子分体通过胀套分别与阳主转子体连接，胀套对安装孔与传动轴的加工和配合精度要求不高，大大降低了操作工人的作业难度，对工人的技术水平要求不高，在不影响产品质量的前提下进一步缩短阳螺杆转子的加工制造时间；阳主转子体的两端均与相邻的阳转子分体紧密拼合，且拼合位置的齿形型线保持连贯，使得气体压缩过程中设备能平稳运行，不会产生大的震动，延长使用寿命。
28.阴转子6包括阴主转子体6
‑
2、第一阴转子分体6
‑
3、第二阴转子分体6
‑
4，第一阴转子分体6
‑
3的齿形轴向截面为第一阴转子分体齿形型面5，第二阴转子分体6
‑
4的齿形轴向截面为第二阴转子分体齿形型面7，第一阴转子分体齿形型面5、第二阴转子分体齿形型面7均与阴主转子体6
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2的齿形轴向截面相同。阴主转子体6
‑
2的两端沿转轴方向设置有阴传动轴6
‑
1，第一阴转子分体6
‑
3、第二阴转子分体6
‑
4的轴心均设置有安装孔，阴主转子体6
‑
2两端的阴传动轴6
‑
1分别插接在第一阴转子分体6
‑
3和第二阴转子分体6
‑
4的安装孔中，第一阴转子分体6
‑
3和第二阴转子分体6
‑
4的安装孔与阴传动轴6
‑
1之间均设置有胀套4，第一阴转子分体6
‑
3、第二阴转子分体6
‑
4分别通过胀套4紧固安装在阴主转子体6
‑
2两端的阴传动轴6
‑
1上，阴主转子体6
‑
2、第一阴转子分体6
‑
3、第二阴转子分体6
‑
4之间均紧密拼合，且各个拼合位置的齿形型线保持连贯。
29.阴转子沿轴向分割成1个阴主转子体和两个阴转子分体，大大降低了对螺杆转子机床的技术要求，阴主转子体和两个阴转子分体可以同时分别进行加工制造，缩短了阴螺杆转子的加工制造时间，能在短时间内大批量生产；两个阴转子分体通过胀套分别与阴主转子体连接，胀套对安装孔与传动轴的加工和配合精度要求不高，大大降低了操作工人的作业难度，对工人的技术水平要求不高，在不影响产品质量的前提下进一步缩短阴螺杆转子的加工制造时间；阴主转子体的两端均与相邻的阴转子分体紧密拼合，且拼合位置的齿形型线保持连贯，使得气体压缩过程中设备能平稳运行，不会产生大的震动，延长使用寿命。
30.胀套4包括内环、外环与螺钉，用胀套将第一阳转子分体2
‑
3、第二阳转子分体2
‑
4分别安装在阳传动轴2
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1上时，内环与阳传动轴2
‑
1配合，外环与第一阳转子分体2
‑
3或第二阳转子分体2
‑
4的安装孔配合，拧紧螺钉，即向胀套4施加轴向夹紧力，内环与外环之间的接
触面是锥面，锥面受力移动，使内环与阳传动轴2
‑
1之间和外环与第一阳转子分体2
‑
3或第二阳转子分体2
‑
4的安装孔之间均产生压力，阳主转子体2
‑
2转动时，胀套4能在摩擦力的作用下实现无键联结的负载传递，带动第一阳转子分体2
‑
3、第二阳转子分体2
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4一起转动。用胀套将第一阴转子分体6
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3、第二阴转子分体6
‑
4分别安装在阴传动轴6
‑
1上的过程也是如此。
31.胀套可以承受变载荷和冲击载荷，耐疲劳强度高，可承受一定的轴向力；且对安装孔与传动轴的加工和配合精度要求不高，便于加工制造，互换性和可调性好；定心好，易于装拆，使用维护方便。
32.实施例2：
33.本实施例公开了一种双螺杆转子真空泵，包括呈两圆相交的“∞”字型气缸、电机及齿轮传动系统，气缸中设置有相互啮合的阳转子和阴转子，阳转子的齿数是4，阴转子的齿数是6，齿形为x齿形型线结构。所述的相互啮合的阳转子和阴转子装配在“∞”字型气缸中，将阳转子与电机相连，阳转子与阴转子之间则通过齿轮传动，使电机驱动阳转子，阳转子通过齿轮驱动阴转子，阴阳转子在气缸内相互啮合转动，形成封闭容积。
34.阳转子包括阳主转子体、阳转子分体，阳转子分体的齿形轴向截面与阳主转子体的齿形轴向截面相同。阳主转子体、阳转子分体的螺距均为变螺距，且阳转子分体上的最大螺距要小于阳主转子体上的最小螺距。阳主转子体的一端沿转轴方向设置有阳传动轴，阳转子分体的轴心设置有安装孔，阳传动轴插接在阳转子分体的安装孔中，阳转子分体的安装孔与阳传动轴之间设置有胀套，阳转子分体通过胀套紧固安装在阳传动轴上，阳主转子体、阳转子分体之间紧密拼合，且拼合位置的齿形型线保持连贯。
35.阴转子包括阴主转子体、阴转子分体，阴转子分体的齿形轴向截面与阴主转子体的齿形轴向截面相同。阴主转子体、阴转子分体的螺距均为变螺距，且阴转子分体上的最大螺距要小于阴主转子体上的最小螺距。阴主转子体的一端沿转轴方向设置有阴传动轴，阴转子分体的轴心设置有安装孔，阴传动轴插接在阴转子分体的安装孔中，阴转子分体的安装孔与阴传动轴之间设置有胀套，阴转子分体通过胀套紧固安装在阴传动轴上，阴主转子体、阴转子分体之间紧密拼合，且拼合位置的齿形型线保持连贯。
36.真空泵的吸气口设置在阳主转子体所在的一端，排气口设置在阳转子分体所在的一端，阴阳转子在啮合转动的过程中形成周期性变化的工作腔容积，气体从压缩机的吸气口吸入，在气缸中经阴阳转子抽真空后再由排气口排出，实现气体的进入、抽真空、排出过程。
37.实施例3：
38.本实施例公开了一种双螺杆转子膨胀机，包括呈两圆相交的“∞”字型气缸、电机及齿轮传动系统，气缸中设置有相互啮合的阳转子和阴转子，阳转子的齿数是4，阴转子的齿数是6，齿形为x齿形型线结构。所述的相互啮合的阳转子和阴转子装配在“∞”字型气缸中，将阳转子与电机相连，阳转子与阴转子之间则通过齿轮传动，使电机驱动阳转子，阳转子通过齿轮驱动阴转子，阴阳转子在气缸内相互啮合转动，形成封闭容积。
39.阳转子包括阳主转子体、阳转子分体，阳转子分体的齿形轴向截面与阳主转子体的齿形轴向截面相同。阳主转子体、阳转子分体的螺距均为变螺距，且阳转子分体上的最小螺距要大于阳主转子体上的最大螺距。阳主转子体的一端沿转轴方向设置有阳传动轴，阳
转子分体的轴心设置有安装孔，阳传动轴插接在阳转子分体的安装孔中，阳转子分体的安装孔与阳传动轴之间设置有胀套，阳转子分体通过胀套紧固安装在阳传动轴上，阳主转子体、阳转子分体之间紧密拼合，且拼合位置的齿形型线保持连贯。
40.阴转子包括阴主转子体、阴转子分体，阴转子分体的齿形轴向截面与阴主转子体的齿形轴向截面相同。阴主转子体、阴转子分体的螺距均为变螺距，且阴转子分体上的最小螺距要大于阴主转子体上的最大螺距。阴主转子体的一端沿转轴方向设置有阴传动轴，阴转子分体的轴心设置有安装孔，阴传动轴插接在阴转子分体的安装孔中，阴转子分体的安装孔与阴传动轴之间设置有胀套，阴转子分体通过胀套紧固安装在阴传动轴上，阴主转子体、阴转子分体之间紧密拼合，且拼合位置的齿形型线保持连贯。
41.真空泵的吸气口设置在阳主转子体所在的一端，排气口设置在阳转子分体所在的一端，阴阳转子在啮合转动的过程中形成周期性变化的工作腔容积，气体从压缩机的吸气口吸入，在气缸中经阴阳转子抽真空后再由排气口排出，实现气体的进入、膨胀、排出过程，使工作介质的内能转化为机械能。
42.以上仅为本实用新型的几个具体实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。