專利名稱：一種不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及的是一種機械零件，特別涉及的是一種不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿
泵的螺桿齒形。
背景技術(shù)：
雙螺桿泵螺桿的齒形有擺線齒形(專利號99201251. 1)，阿基米德螺旋線螺桿齒 形(專利號96236524.6)及漸開線齒形等。但所有上述齒形均為單頭的，且兩螺桿的橫截 面均相同。少數(shù)的雙螺桿泵螺桿的齒形也有雙頭的，但兩根螺桿都是雙頭的，齒數(shù)相等，橫 截面形狀相同，且不能完全密封。無論是單頭的還是雙頭的螺桿，它們的共同缺點是1、比 流量小，2、輸出壓力低。 并且中國專利200510060976. 9公開了一種不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺 桿齒形，其采用的螺桿泵包括兩個螺桿，一根螺桿為雙頭螺桿，另一根螺桿為三頭螺桿；三 頭螺桿的每頭螺桿的齒形相同，且沿圓周均勻分布，其中一頭由齒頂圓弧線、徑向直線段、 廣義擺線、齒根圓弧線、廣義擺線和徑向直線段順序連接而成，其中，所述的齒頂圓弧線和 齒根圓弧線都是以三頭螺桿的中心點為圓心的圓??；雙頭螺桿的每頭螺桿的齒形相同，且 沿圓周對稱分布，其中一頭由包絡線、廣義擺線、齒頂圓弧線、廣義擺線、包絡線和齒根圓弧 線順序連接而成；其中，齒頂圓弧線和齒根圓弧線都是以雙頭螺桿的中心點為圓心的圓??； 所述雙頭螺桿的齒根圓弧線的弧度是三頭螺桿齒頂圓弧線的弧度的一倍半，所述雙頭螺桿 齒頂圓弧線的弧度是三頭螺桿齒根圓弧線弧度的一倍半；所述三頭螺桿的齒頂圓半徑與雙 頭螺桿的齒頂圓半徑相同，所述三頭螺桿的齒根圓半徑與雙頭螺桿的齒根圓半徑相同。雖 然解決了上述的兩個問題，但是仍然存在螺桿徑向受力不平衡，螺桿相對長度較長的缺陷。
鑒于上述問題，本發(fā)明創(chuàng)作者，經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，用以克服 上述的缺陷。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種不等齒數(shù)的大流量高壓 雙螺桿泵的螺桿齒形，其中所述的螺桿泵包括兩個螺桿， 一根螺桿為三頭螺桿，另一根螺桿 為四頭螺桿；其中， 四頭螺桿的每頭螺桿的齒形相同，且沿圓周均勻分布，其中一頭由齒頂圓弧線、徑 向直線段、廣義擺線、齒根圓弧線、廣義擺線和徑向直線段順序連接而成，其中，所述的齒頂 圓弧線和齒根圓弧線都是以四頭螺桿的中心點為圓心的圓??； 三頭螺桿的每頭螺桿的齒形相同，且沿圓周對稱分布，其中一頭由包絡線、廣義擺 線、齒頂圓弧線、廣義擺線、包絡線和齒根圓弧線順序連接而成；其中，齒頂圓弧線和齒根圓 弧線都是以三頭螺桿的中心點為圓心的圓弧； 所述三頭螺桿的齒根圓弧線的弧度是四頭螺桿齒頂圓弧線的弧度的三分之四倍，所述三頭螺桿齒頂圓弧線的弧度是四頭螺桿齒根圓弧線弧度的三分之四倍；所述四頭螺桿 的齒頂圓半徑與三頭螺桿的齒頂圓半徑相同，所述四頭螺桿的齒根圓半徑與三頭螺桿的齒 根圓半徑相同。 較佳的，所述四頭螺桿徑向直線段為圓弧、擺線或漸開線。
較佳的，所述四頭螺桿齒形的導程是三頭螺桿的三分之四倍。 與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的優(yōu)點是密封線較短，密封性能 好；輸出流量和輸出壓力成倍增加，效率高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲??；螺桿徑向受力平衡，螺桿相 對長隊較短，螺桿曲線簡單，加工方便，加工成本低；螺桿可以高速運轉(zhuǎn)。


圖1是本發(fā)明不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形四頭螺桿的徑向截面 圖； 圖2是本發(fā)明不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形三頭螺桿的徑向截面 圖； 圖3是圖1和圖2所示為本發(fā)明不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形兩個 螺桿作滾動時嚙合狀態(tài)圖； 圖4是圖1和圖2所示為本發(fā)明不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形兩個 螺桿作滾動時嚙合曲線圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的說明。
本發(fā)明的螺桿泵包括兩個螺桿，一根螺桿為四頭螺桿，另一根螺桿為三頭螺桿。
請參閱圖1所示，其為本發(fā)明不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形四頭螺 桿的徑向截面圖；本發(fā)明四頭螺桿徑向截面的形狀，四頭螺桿的每頭螺桿的齒形相同，且沿 圓周均勻分布，其中一頭由齒頂圓弧線aj、徑向直線段ab、廣義擺線bc、齒根圓弧線ed、廣 義擺線de和徑向直線段ef依順序連接而成。其中，齒頂圓弧線aj和齒根圓弧線ed都是 以所述的四頭螺桿的中心點0l為圓心的圓弧，徑向直線段ab和ef的長度可調(diào)，也可省略。
請參閱圖2所示，其為本發(fā)明不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形三頭螺 桿的徑向截面圖；本發(fā)明三頭螺桿徑向截面的雙頭螺桿的每頭螺桿的齒形相同，且沿圓周 對稱分布，其中一頭由包絡線f' e'、廣義擺線a' f'、齒頂圓弧線a' b'、廣義擺線b' c'、 包絡線c' d'和齒根圓弧線d' g'順序連接而成；其中，齒頂圓弧線a' b'和齒根圓弧線 d' g'都是以三頭螺桿的中心點o2為圓心的圓弧。 當三頭螺桿和四螺桿以4 : 3的速比繞各自的圓心轉(zhuǎn)動時，四頭螺桿上廣義擺線 be和de分別是三頭螺桿上的b'點和a'點在四頭螺桿上形成的共扼曲線，三頭螺桿上廣義 擺線a' f'和b' c'分別是四頭螺桿上的e點和b點在雙頭螺桿上形成的共扼曲線，包絡 線f' e'和c' d'分別是四頭螺桿上的直線段ef和ab在三頭螺桿上形成的共扼曲線。
所述的三頭螺桿的齒根圓弧線d' g'的弧度是四頭螺桿齒頂圓弧線aj的弧度的 4/3，所述三頭螺桿齒頂圓弧線a' b'的弧度是所述四頭螺桿齒根圓弧線cd弧度的4/3。所 述的四頭螺桿的齒頂圓半徑與三頭螺桿的齒頂圓半徑相同，所述四頭螺桿的齒根圓半徑與所述三頭螺桿的齒根圓半徑相同。 所述四頭螺桿齒形的導程是所述三頭螺桿的4/3，螺桿的長度略大于所述的四頭 螺桿的導程，兩螺桿旋向相反。 請參閱圖3所示，其是圖1和圖2所示的本發(fā)明不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵 的螺桿齒形兩個螺桿作滾動時嚙合狀態(tài)圖；所述的四頭螺桿齒頂圓aj和齒根圓ed對應的 嚙合曲線分別是三頭螺桿的齒根圓d' g'和齒頂圓a' b'，所述的三頭螺桿上點a'和點 b'分別對應于四頭螺桿上廣義擺線de和廣義擺線bc，所述的四頭螺桿上點b和點e分別 對應于所述三頭螺桿上廣義擺線b' c'和廣義擺線a' f'，所述四頭螺桿上徑向直線段 ab和ef分別對應于所述三頭螺桿上的包絡線c' d'和f' e'。 請參閱圖4所示，其是圖1和圖2所示的本發(fā)明不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵 的螺桿齒形兩個螺桿作滾動時嚙合曲線圖。當兩螺桿相對滾動時，所述的四頭桿就會在所 述三頭螺桿上形成空間嚙合曲線，所述的三頭螺桿也會在所述的四頭螺桿上形成相應的嚙 合曲線。由于轉(zhuǎn)動是連續(xù)的，兩條嚙合曲線阻斷了泵的輸入腔和輸出腔，且不斷地向前推 進，從而產(chǎn)生壓縮流體。 與對比文件比較本專利的優(yōu)勢在于 1、螺桿相對長度較短，本案每增加一級螺桿僅加長單級螺桿長度的三分之一，而 對比文件每增加一級螺桿卻要加長單級螺桿長度的二分之一，級數(shù)越多，本案優(yōu)勢越明顯。
2.螺桿徑向力平衡情況得到大幅改善，本案螺桿徑向力平衡在平衡長度和力度上 都大大優(yōu)于對比文件。 3.從桿相對轉(zhuǎn)速較低，本案在主桿轉(zhuǎn)速與對比專利相等的情況下，從桿轉(zhuǎn)速比對 比文件要低，從而改善運行工況。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性 的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變， 修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，螺桿泵包括兩個螺桿，一根螺桿為三頭螺桿，另一根螺桿為四頭螺桿；其特征在于，四頭螺桿的每頭螺桿的齒形相同，且沿圓周均勻分布，其中一頭由齒頂圓弧線、徑向直線段、廣義擺線、齒根圓弧線、廣義擺線和徑向直線段順序連接而成，其中，所述的齒頂圓弧線和齒根圓弧線都是以四頭螺桿的中心點為圓心的圓弧；三頭螺桿的每頭螺桿的齒形相同，且沿圓周對稱分布，其中一頭由包絡線、廣義擺線、齒頂圓弧線、廣義擺線、包絡線和齒根圓弧線順序連接而成；其中，齒頂圓弧線和齒根圓弧線都是以三頭螺桿的中心點為圓心的圓弧；所述三頭螺桿的齒根圓弧線的弧度是四頭螺桿齒頂圓弧線的弧度的三分之四倍，所述三頭螺桿齒頂圓弧線的弧度是四頭螺桿齒根圓弧線弧度的三分之四倍；所述四頭螺桿的齒頂圓半徑與三頭螺桿的齒頂圓半徑相同，所述四頭螺桿的齒根圓半徑與三頭螺桿的齒根圓半徑相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，其特征在于，所述四頭螺桿徑向直線段為圓弧、擺線或漸開線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，其特征在于，所述四頭螺桿齒形的導程是三頭螺桿的三分之四倍。
全文摘要
本發(fā)明為一種不等齒數(shù)的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，螺桿泵包括兩個螺桿，一根螺桿為三頭螺桿，另一根螺桿為四頭螺桿；所述三頭螺桿的齒根圓弧線的弧度是四頭螺桿齒頂圓弧線的弧度的三分之四倍，所述三頭螺桿齒頂圓弧線的弧度是四頭螺桿齒根圓弧線弧度的三分之四倍；所述四頭螺桿的齒頂圓半徑與三頭螺桿的齒頂圓半徑相同，所述四頭螺桿的齒根圓半徑與三頭螺桿的齒根圓半徑相同。
文檔編號F04C2/16GK101709698SQ20091018032
公開日2010年5月19日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者陳九慧 申請人:黃工機械集團有限公司