一种一体式内螺旋空心螺杆转子制造技术

本发明专利技术涉及真空无油螺杆泵技术领域，特别涉及一种一体式内螺旋空心螺杆转子。包括转轴及设置于转轴上的螺旋叶片；转轴上沿轴线方向设有中心孔；螺旋叶片为中空结构，并且通过转轴表面螺旋槽与中心孔连通；转轴的中心孔及螺旋叶片的中空结构整体满足任意截面的静平衡且质心均位于转轴的中心轴线上，通过封闭端面的非均匀设计使螺杆转子整体在静平衡的基础上满足动平衡要求。本发明专利技术因内螺旋空心结构，质量更轻、能耗更低、动平衡性能更高、抗振能力更强、噪声更小；因内螺旋空心结构可通入介质气体，具有良好的散热性能、减少了转子的热变形、增强了的抗疲劳强度及使用寿命。形、增强了的抗疲劳强度及使用寿命。形、增强了的抗疲劳强度及使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式内螺旋空心螺杆转子


[0001]本专利技术涉及真空无油螺杆泵
，特别涉及一种一体式内螺旋空心螺杆转子。

技术介绍

[0002]螺杆转子作为螺杆真空泵的核心部件，其性能与特性直接影响着螺杆泵的抽气效率、极限真空度及疲劳寿命。因此螺杆转子的设计与制造则是整个螺杆泵生产中的关键技术之一，也是国内各企业开发、研制螺杆真空泵过程中所普遍面临的技术难题。
[0003]作为高速旋转部件，螺杆转子普遍存在质量分布不均匀、质心偏离旋转轴心的现象。这不仅会增加运动副中的摩擦和部件的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且由于惯性力周期性变化，长期运转必将引起机械及其基础产生强迫振动，噪声和共振的产生将大大降低干式螺杆真空泵的机械效率与使用寿命。
[0004]质量去除法是目前实现螺杆转子动平衡的最为普遍的办法，其原理是通过对转子的适当部位进行局部质量除去，通过去除质量改变转子普遍存在的质量分布不均匀，质心偏离旋转轴心的现象，从而更满足动平衡条件。事实证明只有对螺杆端面或螺杆内部进行质量去除才能保证螺杆转子啮合过程中的齿形的完整性与气封密闭性。上述资料虽然提供了一些行之有效解决螺杆转子动平衡的方法，但对螺杆转子的重量、动平衡能、散热性的综合能力的提高还是做不到同步提高。这使得螺杆转子的高速回旋系统中运转受应力、结构、温度的影响持续增大，从而降低螺杆转子的极限真空度、动力学性能及疲劳寿命。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种一体式内螺旋空心螺杆转子，该螺杆转子具有高动平衡性能、轻质量、低能耗、强抗振能力、低噪声、良好散热性能、长疲劳寿命、易制造、低成本等特性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种一体式内螺旋空心螺杆转子，包括转轴及设置于所述转轴上的螺旋叶片；
[0008]所述转轴上沿轴线方向设有中心孔；
[0009]所述螺旋叶片为中空结构，并且与所述中心孔连通；
[0010]所述转轴的中心孔及所述螺旋叶片的中空结构整体满足所述螺杆转子的任意截面的质心均位于所述转轴的中心轴线上，从而满足所述螺杆转子的静平衡。
[0011]所述中心孔为轴向盲孔，且外侧轴端为进气端。
[0012]所述螺旋叶片内的中空结构为沿轴向设置的内螺旋通道。
[0013]所述内螺旋通道靠近所述进气端的一端设有封闭端面，另一端为排气端口。
[0014]所述内螺旋通道的内壁上沿轴向设有多个螺旋导气槽。
[0015]多个所述螺旋导气槽相互平行且等间距设置。
[0016]所述封闭端面与所述转轴垂直；所述封闭端面、转轴及螺旋叶片的质量共同满足
所述螺杆转子的动平衡要求。
[0017]所述转轴上沿轴向设有用于连通所述中心孔和所述内螺旋通道的螺旋槽。
[0018]所述螺旋槽和所述内螺旋通道的形状及旋向均与所述螺旋叶片的螺旋展开线的形状及旋向相同。
[0019]所述转轴和所述螺旋叶片为一体式结构；
[0020]所述一体式内螺旋空心螺杆转子的任意横截面在各象限内的横截面积及质心极坐标的质量半径均相等。
[0021]本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术通过内部空心化及动平衡补偿，空心螺杆的质量得到大幅度降低，方便工作人员的拆装与更调。
[0022]本专利技术静平衡性能高，空心螺杆各截面所承受的径向不平衡载荷降低，增强整个螺杆转子的抗疲劳强度及使用寿命。
[0023]本专利技术动平衡性能高，空心螺杆通过降低因质量不均所引起的离心力，使螺杆转子的抗振能力更强、噪声更小。
[0024]本专利技术通过进气轴端对中心孔通入介质气体，介质气体通过中心轴上的螺旋开孔流入空心螺杆，最后由排气端口排出，该结构增大了螺杆与外界的接触面，带走了转子在高速回旋运动中产生的更多热量，减少了转子的热变形。
[0025]本专利技术通过内螺旋通道内壁上平行等距的螺旋导气槽，在转子高速旋转过程中，引导介质气体的流动，使其更容易从空心螺杆内腔排出，防止螺杆内部出现积气、死腔的现象。
[0026]本专利技术通过质量的大幅度降低及产生热量的减少的同时，会降低电机功率消耗，节约能源。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例一中一体式内螺旋空心螺杆转子的结构示意图；
[0028]图2为图1的右视图；
[0029]图3为本专利技术实施例一中一体式内螺旋空心螺杆转子的轴测图；
[0030]图4为图3的局部剖视图；
[0031]图5为本专利技术实施例二中一体式内螺旋空心螺杆转子的结构示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例二中一体式内螺旋空心螺杆转子的轴测图；
[0033]图7为图6的局部剖视图。
[0034]图中：1为螺旋叶片，2为转轴，3为封闭端面，4为排气端口，5为内螺旋通道，6为螺旋导气槽，7为中心孔，9为螺旋槽，10为进气端，101为外型线Ⅰ，102为外型线Ⅱ，103为外型线Ⅲ，104为外型线Ⅳ，105为内型线Ⅰ，106为内型线Ⅱ，107为内型线Ⅲ，108为内型线Ⅳ。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0036]实施例一
[0037]如图1
‑
4所示，本专利技术的实施例一提供了一种一体式内螺旋空心螺杆转子，该螺杆
转子为单头等螺距螺杆转子，包括转轴2及设置于转轴2上的螺旋叶片1，其中螺旋叶片1是等螺距，且为中空结构，转轴2上沿轴线方向设有中心孔7，该中心孔7与螺旋叶片1的中空结构连通；转轴2的中心孔7及螺旋叶片1的中空结构整体满足螺杆转子的任意截面的质心均位于转轴2的中心轴线上，从而满足螺杆转子的静平衡。
[0038]如图1所示，本专利技术的实施例中，中心孔7的轴向为盲孔，且外侧轴端为进气端10；螺旋叶片1的中空结构的一端设有排气端口4，由进气端10向中心孔7内导入的介质气体，介质气体再进入螺旋叶片1的中空腔体内，并由排气端口4排出。
[0039]如图3
‑
4所示，本专利技术的实施例中，螺旋叶片1内的中空结构为沿轴向设置的内螺旋通道5。内螺旋通道5靠近进气端10的一端设有封闭端面3，另一端为排气端口4，进入内螺旋通道5的内气体由排气端口4排出。
[0040]如图1所示，在上述实施例的基础上，在内螺旋通道5的内壁上沿轴向设有多个螺旋导气槽6，多个螺旋导气槽6相互平行且等间距设置。螺旋导气槽6作为气体引流通道，在螺杆转子高速旋转过程中，介质气体由于转子运动惯性力的作用沿内螺旋通道5流动，使其更容易从内螺旋通道5内排出，气体最终由排气端口4导出。介质气体的排出，会带走热量，减小热变形，同时防止积气、死腔的现象。螺旋导气槽6为在螺旋通道5内壁的螺旋槽形状，可分别采用凸、凹槽的结构设计。
[0041]具体地，如图1所示，封闭端面3垂直连接在螺旋叶片1的初始端，封闭端面3为薄壁端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体式内螺旋空心螺杆转子，其特征在于，包括转轴(2)及设置于所述转轴(2)上的螺旋叶片(1)；所述转轴(2)上沿轴线方向设有中心孔(7)；所述螺旋叶片(1)为中空结构，并且与所述中心孔(7)连通；所述转轴(2)的中心孔(7)及所述螺旋叶片(1)的中空结构整体满足所述螺杆转子的任意截面的质心均位于所述转轴(2)的中心轴线上，从而满足所述螺杆转子的静平衡。2.根据权利要求1所述的一体式内螺旋空心螺杆转子，其特征在于，所述中心孔(7)为轴向盲孔，且外侧轴端为进气端(10)。3.根据权利要求1或2所述的一体式内螺旋空心螺杆转子，其特征在于，所述螺旋叶片(1)内的中空结构为沿轴向设置的内螺旋通道(5)。4.根据权利要求3所述的一体式内螺旋空心螺杆转子，其特征在于，所述内螺旋通道(5)靠近所述进气端(10)的一端设有封闭端面(3)，另一端为排气端口(4)。5.根据权利要求4所述的一体式内螺旋空心螺杆转子，其特征在于，所述内螺旋通道(5)的内壁上沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢元华，王健，王光玉，徐静怡，刘坤，黄成，王桂鹏，巴要帅，巴德纯，刘在行，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：