一种分段式变截面螺杆转子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分段式变截面螺杆转子，左旋螺杆转子(100)和右旋螺杆转子(200)分段式布置，且能够实现正确的啮合；螺杆转子的螺距分段式连续变化，截面型线分段式连续变化，但各截面型线都是由五段首尾相连的曲线组成，且类型不变；从第一轴向位置Ⅰ‑Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ‑Ⅸ，两螺杆转子的截面型线的面积利用系数逐渐增大，形成的工作腔容积逐渐增大，中心距保持不变；在吸气侧两螺杆转子齿宽较小，在排气侧两螺杆转子齿宽较大，具有良好的级间密封性能；所提出的分段式变截面螺杆转子在相同轴向长度下具有较大的抽速、极限真空度和内容积比，其适用范围和领域更广。

A segmented variable section screw rotor

【技术实现步骤摘要】
一种分段式变截面螺杆转子
本技术涉及双螺杆真空泵，特别涉及一种适用于双螺杆真空泵的分段式变截面螺杆转子。
技术介绍
双螺杆真空泵是一种干式无油真空泵，具有结构紧凑、运行平稳、适用范围广特点，被广泛于半导体、化工、食品和医药领域。双螺杆真空泵的核心元件是一对相互啮合的螺杆转子，螺杆转子的特性决定了双螺杆真空泵的性能。在同步齿轮的带动下，螺杆转子在泵腔内做异向回转运动，从而完成气体的吸入、增压和排出的过程，达到抽取真空的目的。螺杆转子的齿宽、螺距变化方式和面积利用率，直接决定了双螺杆真空泵的抽速、内容积比和极限真空度。中国专利，公布号CN105971877A，公开了一种锥形螺杆转子及其双螺杆真空泵；其特点是：双螺杆真空泵的两螺杆转子是分段式的，工作腔容积逐渐变化，但是在吸气侧齿宽过大，面积利用率不够大，吸气量不够大，在排气侧齿宽过小，级间密封性能不够高；由此导致双螺杆真空泵的抽速降低、内容积比不够高，极限真空度降低。
技术实现思路
为了最大限度地提高双螺杆真空泵的抽速、内容积比和极限真空度，本技术提出一种分段式变截面螺杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分段式变截面螺杆转子，包括：左旋螺杆转子(100)和右旋螺杆转子(200)；其特征是：从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，左旋螺杆转子(100)分段式布置：从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ为左旋等螺距段(101)，从第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ到第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ为左旋锥形段(102)，从第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ为左旋变螺距段(103)；右旋螺杆转子(200)分段式布置：从第一轴向位置Ⅰ-I到第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ为右旋等螺距段(201)，从第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ到第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ为右旋锥形段(202)，从第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ为右旋变螺距段(203)；从第...

【技术特征摘要】
1.一种分段式变截面螺杆转子，包括：左旋螺杆转子(100)和右旋螺杆转子(200)；其特征是：从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，左旋螺杆转子(100)分段式布置：从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ为左旋等螺距段(101)，从第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ到第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ为左旋锥形段(102)，从第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ为左旋变螺距段(103)；右旋螺杆转子(200)分段式布置：从第一轴向位置Ⅰ-I到第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ为右旋等螺距段(201)，从第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ到第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ为右旋锥形段(202)，从第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ为右旋变螺距段(203)；从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，左旋螺杆转子(100)各截面型线连续变化，面积利用系数逐渐增大，但各截面型线都是由五段曲线首尾相连组成，且类型相同；左旋等螺距段(101)齿顶宽度逐渐减小，螺距变化方式为等螺距；左旋锥形段(102)呈线性锥形，齿顶宽度逐渐减小，螺距变化方式为变螺距且螺距逐渐增大；左旋变螺距段(103)齿顶宽度逐渐减小，螺距变化方式为变螺距且螺距逐渐增大；左旋等螺距段(101)和左旋变螺距段(103)之间采用左旋锥形段(102)过渡，在第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ处左旋等螺距段(101)与左旋锥形段(102)的截面型线相同；在第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ处左旋锥形段(102)与左旋变螺距段(103)的截面型线相同；从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，右旋螺杆转子(200)和左旋螺杆转子(100)中心距保持不变，能够实现正确的啮合，并且形成的工作腔容积逐渐增大。


2.如权利要求1所述的一种分段式变截面螺杆转子，其特征是：从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，螺旋展开角τ由0至8π连续变化；在第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ处，螺旋展开角τ＝0；在第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ处，螺旋展开角τ＝4π；在第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ处，螺旋展开角τ＝6π；在第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ处，螺旋展开角τ＝8π；随着螺旋展开角τ由0至8π，左旋螺杆转子(100)的螺距P(τ)的变化规律为：从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ，左旋等螺距段(101)的螺距P(τ)保持不变，且满足：



式中，L1为左旋等螺距段(101)的转子长度；
从第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，左旋变螺距段(103)的螺距P(τ)逐渐增大，且满足：



式中，α为左旋变螺距段(103)的变螺距系数；L3为左旋变螺距段(103)的转子长度；
从第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ到第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ，左旋锥形段(102)的螺距P(τ)逐渐增大，且满足：



式中，L2为左旋锥形段(102)的转子长度；
随着螺旋展开角τ由0至8π，左旋螺杆转子(100)的轴向长度Z(τ)的变化规律为：



在同一轴向位置处，右旋螺杆转子(200)的螺距p(τ)和左旋螺杆转子(100)的螺距P(τ)相等，螺旋方向相反。


3.如权利要求1所述的一种分段式变截面螺杆转子，其特征是：左旋螺杆转子(100)的左旋截面型线(1001)由左旋齿顶圆弧AB、左旋圆渐开线BC、左旋第一摆线CD、左旋齿根圆弧DE和左...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙润东，赵胜，王君，武萌，崔淑洁，陈志凯，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37