冰轮低碳科技有限公司;西安交通大学李丹童获国家专利权
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龙图腾网获悉冰轮低碳科技有限公司;西安交通大学申请的专利基于设计啮合线的扭叶罗茨转子及其型线设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116816678B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310795521.X,技术领域涉及:F04C29/00;该发明授权基于设计啮合线的扭叶罗茨转子及其型线设计方法是由李丹童;何志龙;马凯;齐天宇;李增群;王闯;邢子文设计研发完成,并于2023-06-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于设计啮合线的扭叶罗茨转子及其型线设计方法在说明书摘要公布了:一种基于设计啮合线的扭叶罗茨转子及其型线设计方法,转子包括互相啮合的第一转子和第二转子,第一转子和第二转子的型线结构相同,单齿齿形均通过定义啮合线段AmmBmmCmm,由啮合关系求解得到转子型线曲线段ABCB’A’,通过添加齿顶与齿根圆弧段,得到一半单齿齿形,再通过对称所生成的一半单齿齿形,得到另一半单齿齿形,拼接得到完整单齿齿形;将得到的完整单齿齿形进行旋转拼接,获得完整的第一转子和第二转子的型线结构;所述的啮合线段AmmBmmCmm由贝塞尔曲线AmmBmm与贝塞尔曲线BmmCmm组成。本发明的扭叶罗茨转子型线能够直观反映转子型线对泄漏性能的综合影响,实现啮合线形状的灵活调控,提升扭叶罗茨压缩机转子密封性能。
本发明授权基于设计啮合线的扭叶罗茨转子及其型线设计方法在权利要求书中公布了:1.一种基于设计啮合线的扭叶罗茨转子,其特征在于,包括互相啮合的第一转子和第二转子,第一转子和第二转子的型线结构相同,单齿齿形均通过定义啮合线段AmBmCm,由啮合关系求解得到转子型线曲线段ABCB’A’,通过添加齿顶与齿根圆弧段,得到一半单齿齿形,再通过对称所生成的一半单齿齿形,得到另一半单齿齿形,拼接得到完整单齿齿形;将得到的完整单齿齿形进行旋转拼接,获得完整的第一转子和第二转子的型线结构;所述的啮合线段AmBmCm由贝塞尔曲线AmBm与贝塞尔曲线BmCm组成; 所述贝塞尔曲线AmBm的位置向量表达式为: 式中,rAmBm表示贝塞尔曲线段AmBm上点的位置向量,rAm与rBm分别表示点Am与点Bm的位置向量,rP1,AB与rP2,AB分别表示点P1,AB与点P2,AB的位置向量; P 1,AB与点P2,AB分别选取为线段AmP0,AB与线段BmP0,AB上的一点,方向向量表达式为: 式中,i1,AB与i2,AB分别为决定点P1,AB与点P2,AB的位置参数,为设计参数,rP0,AB表示点P0,AB的位置向量,点P0,AB为直线AmP0,AB与直线BmP0,AB的交点,直线BmP0,AB经过给点Bm,直线BmP0,AB斜率为0,直线AmP0,AB经过给定点Am,垂直于x轴; 点Bm的位置向量为: 式中,α与β为设计参数,分别决定点Bm的水平与垂直位置; 所述贝塞尔曲线BmCm的位置向量表达式为: 式中,rBmCm表示贝塞尔曲线段BmCm上点的位置向量,rCm表示点Cm的位置向量,rP1,BC与rP2,BC分别表示点P1,BC与点P2,BC的位置向量; P 1,BC与点P2,BC分别选取为线段BmP0,BC与线段CmP0,BC上的一点,方向向量表达式为: 其中,i1,BC与i2,BC分别为决定点P1,BC与点P2,BC的位置参数,为设计参数,rP0,BC表示点P0,BC的位置向量,点P0,BC为直线BmP0,BC与直线CmP0,BC的交点,直线CmP0,AB经过给点Cm,直线CmP0,AB斜率为设计变量kC; 所述啮合线段AmBmCm与转子型线曲线段ABC的转化关系为: 式中,rABC表示坐标系O1x1y1中转子型线曲线段ABC的位置向量,φ表示不同啮合线上点位置所对应的转子型线转动角度,为中间变量; 所述啮合线段AmBmCm与转子型线曲线段CB’A’的转化关系为: 式中,rCB’A’表示坐标系O1x1y1中转子型线曲线段CB’A’的位置向量,A为转子型线中心距; 其中,t与φ之间满足如下关系: 式中,rp为节圆半径,等于A2,xAmBmCmt与yAmBmCmt分别表示静止坐标系中啮合线上点的横纵坐标,xAmBmCm’t与yAmBmCm’t为其横纵坐标函数关于t的导数。
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