高真空容积泵宽头转子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高真空容积泵宽头转子，现有凸轮泵技术中，由于泵体与转子密封为线密封，转子、泵体磨损后易造成真空能力下降。本实用的高真空容积泵宽头转子端面为轴对称结构，其端面1/4型线由3个部分组成：顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BD、中间圆弧DE，转子由金属骨架和橡胶包裹而成；所述的宽头转子顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线。本实用新型专利技术有效增大高真空容积泵的工作压力范围，保证输送压力持久稳定性，降低脉动，提高工作效率。

Wide head rotor of high vacuum volume pump

The utility model discloses a high vacuum volume pump wide head rotor. In the existing cam pump technology, because the sealing between the pump body and the rotor is a line seal, the vacuum capacity of the rotor and pump body is reduced after wearing. The utility of the high vacuum pump volume wide head rotor end for axial symmetry structure, composed of the end face of the 1/4 line consists of 3 parts: the top wide head arc AB, BD, DE arc middle transition curve, the rotor is composed of a metal frame and rubber wrapped; the wide end rotor tip wide head and middle arc AB DE is the two conjugate curve arc. The utility model can effectively increase the working pressure range of the high vacuum volume pump, ensure the lasting stability of the conveying pressure, reduce the pulsation and improve the working efficiency.

【技术实现步骤摘要】
高真空容积泵宽头转子
本技术涉及高真空容积泵零部件，特别是高真空容积泵宽头转子。
技术介绍
目前，输送各种介质的凸轮泵转子大多采用摆线型，圆弧型，渐开线型三种型线制造而成，这些类型的转子与泵体内壁之间所构成的密封状态是线密封状态，密封效果欠佳，尤其是在高压工况下，不能恒定有效地保证输送压力的稳定性，容易造成脉动增大,输送效率降低等问题,同时转子与泵体内壁之间构成的区域空间大小固定,介质通过性差。而且摆线型，圆弧型，渐开线型等转子由于受到型线的制约，转子轴孔及与其配合的轴径较小，导致轴强度不足，当遇到大、硬等介质时，容易造成转子晃动，影响凸轮泵介质通过性，降低高真空容积泵效率，甚至引发高真空容积泵故障。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高真空容积泵宽头转子，主要解决了摆线型，圆弧型，渐开线型等转子通过性差，且在高压输送工况下，与泵体内壁之间的密封效果差，不能恒定有效地保证输送压力的稳定性，导致脉动增大、效率低下等问题。本技术采用下述技术方案为：所述的高真空容积泵宽头转子端面为轴对称结构，其端面1/4型线由3个部分组成：顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BD、中间圆弧DE，转子由金属骨架和橡胶包裹而成；所述的宽头转子顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线，其方程分别为x1＝R1cosθ，y1＝R1sinθ；中心距R＝R1+R2；其中(x1、y1)为圆弧AB上任意一点的坐标，其中(x2、y2)为圆弧DE上任意一点的坐标，θ为圆弧AB的圆心角，为为圆弧DE的圆心角。所述的过渡曲线BD由过渡BC曲线和过渡CD曲线构成，过渡曲线BC和过渡曲线CD是两条共轭曲线。所述的过渡曲线BC和过渡曲线CD可随意变化，且过渡曲线CD随过渡曲线BC的变化而作相应变化。BCD单条曲线构成，BCD可采用为渐开线。所述的两宽头转子同步旋转时，顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE相互啮合。所述的橡胶厚度K＝6-12mm,橡胶型线I为高真空容积泵宽头转子端面型线，骨架型线III外凸圆弧与型线II相切，型线I与型线II等距K；骨架型线III波浪形内外圆弧半径r3尺寸为3-8mm。骨架型线III总长的为型线II长度1.15-1.5倍。所述的高真空容积泵宽头转子为直转子。所述的高真空容积泵宽头转子为螺旋转子，螺旋转子螺旋角度任意设定，可设为30°、45°、60°、270°等,相应圈数为n＝β/360°，上述角度对应圈数n分别为0.08，0.12,0.17,0.75等。所述的螺旋转子螺距采用定螺距和变螺距两种，其中变螺距转子，螺距变化率C公式为式中，气液比例为a:b，进口压力p1，出口压力p2，L1和L2为螺距。所述的橡胶，其特征在于：橡胶材料成分为：丁晴橡胶42-48％、硫磺1.7-2.8％、低速促进剂0.4-0.7％、高速促进剂1.2-1.5％、硬脂酸1.2-1.7％、氧化锌0.3-0.6％、防老剂2.6-2.7％、炭黑21-25％、软化油2.1-3.7％、纳米晶须5.6-7.5％、其余为填充料填充料，填充料为不低于1020目超耐磨炉黑。本技术的创新之处在于：1.设计了一种宽头转子，将转子与泵体内壁之间的线密封状态转变成为面密封状态，有效增大高真空容积泵的工作压力范围，保证输送压力持久稳定性，降低脉动，提高工作效率。由于宽头转子型线的特殊构造：由顶端宽头圆弧、过渡曲线1、过渡曲线2、中间圆弧四部分或者由顶端宽头圆弧、过渡曲线、中间圆弧三部分组成，提高了介质通过性，同时中间圆弧的构造增大了与其轴孔配合轴的轴径，确保了轴的强度。2.宽头转子螺旋角度任意设定，多螺旋角度，可增大高真空容积泵的压力范围。变螺距的螺旋宽头转子具有较强压缩作用，单头变螺旋基础上采用对称变螺距结构则能够平衡转子轴向力，特别适合含气体高压工况。3.采用波浪圆弧骨架型线，增强骨架与橡胶之间接触面积，加强骨架与橡胶间粘附性。附图说明图1为本技术的高真空容积泵宽头转子啮合装配示意图。图2为本技术的高真空容积泵宽头转子BCD两条过渡曲线示意图。图3为本技术的高真空容积泵宽头转子BCD单条独立过渡曲线示意图。图4为本技术的高真空容积泵宽头转子骨架、橡胶结构示意图。图5为本技术的高真空容积泵宽头转子螺旋90°示意图6为本技术的高真空容积泵宽头转子等距多螺旋示意图图7为本技术的高真空容积泵宽头转子变螺距多螺旋啮合示意图图8为本技术的高真空容积泵宽头转子螺距变化率示意图具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细描述：如图1-2高真空容积泵宽头转子1/4型线由3个部分组成：顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BCD、中间圆弧DE，过渡曲线BCD可以由BC曲线和CD曲线构成，也可由整条BD曲线构成。顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线，其中AB其方程分别为且保证AB面密封面宽度大于5mm,小于100mm。其中DE其方程为其中：R＝R1+R21)当BCD是过渡曲线BC和过渡曲线CD是两条共轭曲线，过渡曲线BC和过渡曲线CD可随意变化，且过渡曲线CD随过渡曲线BC的变化而作相应变化。若BC为圆弧，其方程为：式中r为BC圆弧半径，r1为圆弧到中心点距离则CD对应的共轭曲线方程为：2)如图3当BCD是整条过渡曲线，则BCD可采用渐开线，对应方程为：如图4，宽头转子由金属骨架与橡胶组成，骨架1和橡胶2组成，橡胶2外型线采用上述宽头型线I，橡胶厚度K＝6-12mm,橡胶2型线I为权利要求1所述型线，骨架1外型线III由内外凸圆弧波浪线组成，骨架型线III外凸圆弧与型线II相切，型线I与型线II等距为K。骨架型线III内外圆弧半径r3尺寸为3-8mm。骨架型线III总长的为型线II长度1.15-1.5倍。如图5-7，宽头转子可设置为直转子和螺旋转子，螺旋转子螺旋角度可不同角度，螺距采用定螺距和变螺距两种。设螺旋角度β为30°、45°、60°,上述角度对应圈数n＝β/360°，分别为0.08，0.12,0.17。如图8，变螺距转子，空间逐渐变小，应用于气固液多项介质工况，螺距变化率根据气液比、进出口压力设定。气液比例为a:b，进口压力p1，出口压力p2。则螺距变化率C公式为：所述橡胶材料成分为：丁晴橡胶48％、硫磺2.8％、低速促进剂0.7％、高速促进剂1.5％、硬脂酸1.7％、氧化锌0.6％、防老剂2.7％、炭黑25％、软化油3.7％、纳米晶须7.5％、其余为填充料填充料，填充料为不低于1020目超耐磨炉黑。所述橡胶具有如下物理性能：抗拉强度16.5Mpa,极限伸长率456％，硬度为邵氏硬度48。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高真空容积泵宽头转子，其特征在于：所述的高真空容积泵宽头转子端面为轴对称结构，其端面1/4型线由3个部分组成：顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BD、中间圆弧DE，转子由金属骨架和橡胶包裹而成；所述的宽头转子顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线，其方程分别为x1＝R1cosθ，y1＝R1sinθ；

【技术特征摘要】
1.高真空容积泵宽头转子，其特征在于：所述的高真空容积泵宽头转子端面为轴对称结构，其端面1/4型线由3个部分组成：顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BD、中间圆弧DE，转子由金属骨架和橡胶包裹而成；所述的宽头转子顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线，其方程分别为x1＝R1cosθ，y1＝R1sinθ；中心距R＝R1+R2；其中(x1、y1)为圆弧AB上任意一点的坐标，其中(x2、y2)为圆弧DE上任意一点的坐标，θ为圆弧AB的圆心角，为圆弧DE的圆心角。2.根据权利要求1所述的高真空容积泵宽头转子，其特征在于：所述的过渡曲线BD由过渡BC曲线和过渡CD曲线构成，过渡曲线BC和过渡曲线CD是两条共轭曲线。3.根据权利要求2所述的高真空容积泵宽头转子，其特征在于：所述的过渡曲线BC和过渡曲线CD可随意变化，且过渡曲线CD随过渡曲线BC的变化而作相应变化。4.根据权利要求1所述的高真空容积泵宽头转子，其特征在于：BCD单条曲线构成，BCD可采用为渐开线。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：许静，江锦波，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33