專利名稱：螺線式渦旋泵的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于流體機械技術領域，尤其是一種螺線式渦旋泵。
目前渦旋泵的渦旋付采用漸開線形式曲線，這種形式的渦旋付加工重復精度差，在我國現有的工業基礎狀態下很難形成批量生產的能力。
本實用新型的目的是為適合我國現有工業基礎狀態水平，提出一種依據等距螺線方程而生產加工出渦旋泵的螺旋付，并配合以相應的防止動螺線盤自轉機構，從而提高該螺線付生產加工的重復精度，降低生產成本。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案是在現有的漸開線螺旋泵基礎上提出一種螺線式渦旋泵，它包括泵殼、定螺線盤、動螺線盤、端蓋、主軸等，它組成中還包括有防止動螺線盤自轉機構，定螺線盤和動螺線盤的螺旋付由等距螺線形以及與其相銜接的過渡弧線、過渡直線、過渡圓角幾部分構成(如附


圖1所示)，其中等距螺線由一次線性極坐標方程p=a+(t/360)α來描述；過渡弧線由方程(x+3.015)2+(y-6.286)2=R2；過渡直線由方程y=3.077x-12.783來描述；過渡圓角由方程(x-2.889)2+(y+7.33)2=r2。上述一次線性極坐標方程p=a+(t/360)α中，a為曲線基礎圓的半徑，它的大小決定出口壓縮空間大小，是決定動螺線盤擺動的半徑參數，a愈大，動螺線盤擺動半徑愈大，泵的功率也愈大，但太大時，就要考慮泵葉的機械強度與采用相應的材料提高泵的彎曲強度；t為螺線的螺距，在使用上t與泵的排量有直接關系，經計算，t每增加1毫米時，排量增加約5毫升左右，(動葉高度值不變的情況下)，上述的a、t值為設計時的給定值，a在3.0至4.5范圍取值，t在17至23范圍取值。在方程p=a+(t/360)α中，給定值確定后，α是唯一的變量，這樣在設計時，就為設計人員提供了極大方便，曲線在加工編程過程中也就簡單化，大大縮短計算機的運算時間，在加工中由于曲線的形狀只與α角有關，而且是線性關系，所以加工的重復精度明顯提高，為保證渦旋付在圓周上有四個以上壓縮室，提高工作效率，α值取810·910度之間為合適。當動螺線盤在定螺線盤中沿著已設定的偏心圓做回轉式運動，于是動渦旋盤與定渦旋盤之間形成四個空間(稱壓縮室)隨著動渦旋盤的擺動，四個壓縮室(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)內氣體推向出口，形成一定壓力后由出口排出(參見附圖2)。上述構成動、定螺線付形狀的四個方程式聯立求解，要有唯一的解，才能保證整個螺線付曲線的圓滑，并且滿足動螺線葉擺動空間，即無干涉，又要保證一定的配合間隙。
在本技術方案中，動螺線盤葉在定螺線盤中只有做擺動，動螺線盤本身不允許自轉，為此在本技術方案中，在泵的設計中就要考慮一套防止動螺線盤自轉的輪系。這套結構在本實用新型中均采用偏心圓自鎖原理而設計。在本技術方案中，具體設計了兩種防止動螺線盤自轉機構具體結構形式，其一是滾珠式防動螺線盤自轉機構，其結構如附圖4、5所示，它是由軸承隔圈，滾珠，軸承墊，偏心套等構成，在兩相互平行的軸承支撐墊之間設置兩片軸承隔圈，而在兩軸承隔圈上若干相對的通孔之間設置有若干滾珠。
防止動螺線盤自轉機構的另一種具體結構形式為滑塊式防動螺線盤自轉機構，其結構如附圖6所示，它由軸承座、動螺線盤等構成，軸承座上開有一滑槽，動螺線盤與主軸呈偏心固定，且軸承座的圓心在主軸中心軸線上，動螺線盤的圓心O1與主軸的軸心O之間的距離為t，即為動螺線葉和定螺線葉的螺距，在動螺線盤短半徑端外沿設置有一滑塊，該滑塊插入至軸承座上的滑槽內。當主軸沿n方向轉動時，由于動螺線盤的長半徑端點抵觸軸承的內邊沿以及軸承座上滑槽對動螺線盤上滑塊的限位作用，使動螺線盤無法以O點為軸心自轉，這樣，相對于動螺線盤真正的圓心O1而言，動螺線盤的運動軌跡為圓周擺動，而軸承座僅交替的作n方向或n1方向的上下擺動。
本實用新型的優點主要是，螺線式渦旋泵與同類渦旋泵比較具有加工簡單，裝配精度高，結構緊湊，工作效率高，使用壽命長的優點。
附
圖1是本實用新型動定螺線付曲線構成示意圖。
附圖2是本實用新型螺線付結構示意圖。
附圖3是本實用新型實施例一的結構示意圖。
附圖4是本實用新型實施例一中的滾珠式防動螺線盤自轉機構示意圖。
附圖5是附圖3的A-A視圖。
附圖6是滑塊式防動螺線盤自轉機構示意圖。
以下結合附圖介紹本實用新型的一個實施例。
本實例為應用于轎車上的制冷泵，該螺旋線付由諸線段構成，設計參數a=3.5，t=22，描述此螺線付形狀的諸方程式分別為螺旋線段(①)為p=3.5+0.061α；弧ba段(②)為(x+3.015)2+(y-6.286)2=8.752；直線ac(③)段為y=3.077x-12.783；弧cd段(④)為(x-2.889)2+(y+7.33)2=1.52(參見附
圖1)。旋葉厚度4.5毫米，設計排量118毫升，以滿足105毫升排量要求，在加工方面，動定螺旋均使用日本法那克系統數控銑床，采用宏指令編程，總語句23條，α賦值間隔為0.1度，殼體采用模具一次成型后再用機床校正的加工辦法，從而提高了裝配精度，降低了生產成本，保證了泵的使用壽命，為批量生產創造條件。
本實施例的具體結構如附圖3所示，本裝置由泵殼5，出汽口6，定螺線盤7，進汽口8，動螺線盤9，軸承支撐墊10；14，軸承隔圈11；13滾珠12，端蓋15，平衡物17；19，軸承16；20，偏心套21，主軸18等組成。主軸與汽車發動機相連接，當發動機工作時，帶動主軸18旋轉，在偏心套21的作用下，動螺線盤9做偏心轉動，但由于軸承墊10；14，隔圈11；13及滾珠12的作用下，動螺線盤不能自轉，只能在給定偏心圓范圍內擺動。如附圖2所示，動螺線盤1在定螺線盤2中擺動形成四個壓縮腔(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，在負壓的作用下，汽體從進汽孔4中被吸入，沿著螺旋線被壓入動葉中心，高壓大流量汽體從排汽孔3中排出。本實施例采用的是滾珠式防動螺線盤自轉機構，該機構具體結構如附圖4、5所示，軸承支撐墊10；14與隔圈11；13固定在端蓋上，其中心與主軸中心重合，軸承支撐墊10與隔圈11固定在動葉上，其回轉中心相對主軸中心有偏心距t，當動葉由主軸帶動轉動時，由于上述機構的限制只能擺動而不能自轉，其原因是由于偏心距的作用，將滾珠12卡在上下隔圈之間。本實施例適用于轉速在2000轉以上的場合，可應用小嬌車，面包車，長途運輸車的制冷系統。
對于定轉速泵，由于泵的轉速是恒定的，當轉速在2000轉以下，可采用滑塊式防動螺線盤自轉機構，該機構的具體結構如附圖6所示，它由軸承座26、滑槽28、動葉25及動葉上滑塊27、主軸22組成，滑槽28設置在軸承座26上，當主軸22按圖示方向作n向旋轉時，由于偏心距t的作用帶動動葉25沿偏心圓23欲旋轉，由于滑塊27卡在滑槽28中，而滑槽28是可按o軸旋轉的裝置，因此動葉沿偏心圓只能做圓周擺動，而不能自轉。采用此種滑塊式防動螺線盤自轉機構的螺線渦旋泵可使用于空調、制冷箱等。
權利要求1.一種螺線式渦旋泵，它包括泵殼、定渦旋盤、動渦旋盤、端蓋、主軸等，其特征在于它組成中還包括有定螺線盤、動螺線盤、以及防止動螺線盤自轉機構，定螺線盤和動螺線盤的形狀由等距螺線形以及與其相銜接的過渡弧線、過渡直線及過渡圓角幾部分構成，其中等距螺線由一次線性極坐標方程p=a+(t/360)α來描述，該方程式中a為曲線基礎圓的半徑，t為螺線的螺距，α是變量；過渡弧線由方程(x+3.015)2+(y-6.286)2=R2；過渡直線由方程y=3.077x-12.783來描述；過渡圓角由方程(x-2.889)2+(y+7.33)2=r2。
2.根據權利要求1所述螺線式渦旋泵，其特征在于線性極坐標方程p=a+(t/360)α中，a在3.0至4.5范圍取值，t在17至23范圍取值，α在810至910度范圍取值。
3.根據權利要求1所述螺線式渦旋泵，其特征在于所述的防止動螺線盤自轉機構是由軸承隔圈，滾珠，軸承墊，偏心套等構成，在兩相互平行的軸承支撐墊之間設置兩片軸承隔圈，而在兩軸承隔圈上若干相對的通孔之間設置有若干滾珠。
4.根據權利要求1所述螺線式渦旋泵，其特征在于所述的防止動渦旋盤自轉機構是由軸承座、動螺線盤構成，軸承座上設置有滑槽，動螺線盤與主軸呈偏心固定，且軸承座的圓心在主軸中心軸線上，在動螺線盤短半徑端外沿設置有一滑塊，該滑塊插入至軸承座上的滑槽內。
專利摘要本實用新型涉及流體機械領域,提供了一種由動定等距螺線付及防止動螺線付自轉機構組成的新型渦旋泵。動定螺線付等距螺線形狀線由極坐標方程p=a+(t/360)α和相應的過渡弧線方程(x+3.015)
文檔編號F04C18/02GK2432357SQ0021980
公開日2001年5月30日 申請日期2000年3月30日 優先權日2000年3月30日
發明者孫廣玉 申請人:南京廣峰達機械制造有限公司