一种爪形干式气体传输泵的排气结构制造技术

本发明专利技术公开了一种爪形干式气体传输泵的排气结构，属于干式气体传输泵技术领域，包括泵体，在泵腔截面两个顶圆的圆心处平行放置有两个旋转轴，一组共轭爪形转子分别固定在两个旋转轴上，泵腔贯通方向两端部形成有盖板，盖板上与两个旋转轴对应位置处均形成有轴孔，旋转轴通过所述轴孔安装在盖板上；至少有一个盖板上设置异型排气孔，泵腔侧壁上形成有进气口；异型排气孔设置在盖板上靠近其中一个旋转轴对应轴孔位置处，且异型排气孔的外轮廓由四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线构成。本发明专利技术采用四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线组成异型排气孔的外轮廓，对爪形干式气体传输泵的传输速度和压力提升性能有显著的提高。的提高。的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种爪形干式气体传输泵的排气结构


[0001]本专利技术涉及干式气体传输泵
，具体而言，涉及一种爪形干式气体传输泵的排气结构。

技术介绍

[0002]爪形干式气体传输泵是一种转子为爪形的变容式气体传输泵，利用联接在两轴上的成对的爪形转子之间、转子与泵腔内壁之间以及转子与隔板之间进行有间隙而无摩擦的啮合所形成的密闭腔的容积大小变化来完成吸排气过程。
[0003]单级爪式干泵的泵腔内不含任何介质，无污染、结构简单且寿命长，但是其工作原理决定了单级爪式干泵的压缩比和介质的流通量无法达到较大的量级，无法满足某些工作场景的工况需求。
[0004]现有的解决办法一般是增加泵腔体积或者多级泵串联的形式，但是增加泵腔体积必然需要将转子的直径变大，转速随之增加，导致震动、挠曲和功耗的增加，泵腔内部间隙的精确度也不易得到保证；而多级转子串联要大幅增加设备的体积，需要设备安装现场留有很大的空间，在许多工作场景并不适用，这些解决办法都会增加设备制造成本。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术中通过增加泵腔体积或者多级转子串联方法来提高设备的压缩比和输送介质的流通量，容易导致震动、挠曲和功耗的增加，泵腔内部间隙的精确度不易得到保证，需要设备安装现场留有很大的空间，在许多工作场景并不适用等一系列问题，本专利技术提供了一种爪形干式气体传输泵的排气结构，能够在确保不增大设备体积的前提下提高排气效率，进而提高爪式干泵的性能，确保该设备适用于小空间、较高压比、较大流通量的工作场景。具体技术方案如下：一种爪形干式气体传输泵的排气结构，包括泵体，所述泵体内形成有贯通所述泵体的泵腔，所述泵腔截面轮廓为两个直径相同的顶圆部分叠合形成，在泵腔截面两个顶圆的圆心处平行放置有两个旋转轴，所述旋转轴长度方向与所述泵腔贯通方向相同；一组共轭爪形转子分别固定在两个所述旋转轴上，所述泵腔贯通方向两端部形成有盖板，所述盖板上与两个所述旋转轴对应位置处均形成有轴孔，所述旋转轴通过所述轴孔安装在所述盖板上；至少有一个所述盖板上设置异型排气孔，所述泵腔侧壁上形成有进气口；所述异型排气孔设置在所述盖板上靠近其中一个旋转轴对应轴孔位置处，且所述异型排气孔的外轮廓由四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线构成。
[0006]通过四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线组成异型排气孔的外轮廓，使得泵体在排气开始时拥有较大的排气面积，同时在排气结束时，留存在泵腔内的残余气体最大限度的排出泵腔，减少反流流量。
[0007]优选地，两端部的两个所述盖板上均设置有所述异型排气孔，两个所述异型排气孔的几何形状和大小完全一致且从泵体的泵腔贯穿方向看去完全重合。这样可以增加设备
每一次压缩行程的排气量，进而缩短每一次压缩行程的排气时间，更加高效的利用泵腔内的可压缩容积。
[0008]优选地，所述爪形转子中心对称且包括节圆和设置在节圆两侧的爪子，两个所述爪形转子随所述旋转轴旋转时处于非接触的啮合状态。
[0009]优选地，两个所述爪形转子随所述旋转轴旋转时，与泵腔的壁面、两盖板之间产生极小的间隙而在所述泵腔内形成几个容积周期性变化的空间；在一个旋转周期内至少有一个空间随所述旋转轴旋转时相继经历空间形成阶段、空间压缩阶段和空间排气阶段。
[0010]优选地，所述空间形成阶段时，所述爪形转子上的第一爪子背部在所述泵腔中两个圆叠合位置处与所述泵腔的壁面形成极小的间隙而将位于左右两侧的两个空间分开；当所述第一爪子背部随所述旋转轴旋转远离所述泵腔的壁面时，位于其左右两侧的两个空间合并成一个，再随着所述第一爪子背部靠近另一爪形转子上的第二爪子凹槽部并与所述第二爪子凹槽部形成极小间隙而分成两个空间，且其中一个空间处于空间形成阶段，其由所述第一爪子背部与所述第二爪子凹槽部之间、另两个爪子与泵腔的壁面之间以及两个爪形转子与盖板之间产生极小的间隙而形成；此时所述异型排气孔全部被爪形转子遮挡。
[0011]优选地，所述空间压缩阶段时，两个与所述泵腔的壁面之间产生极小间隙的爪子向泵腔中间转动，且两个所述爪形转子之间由第一爪子背部与所述第二爪子凹槽部之间的极小间隙啮合运动至两个节圆之间产生极小间隙啮合，这一阶段中空间形成阶段形成的空间容积被压缩且所述异型排气孔全部被爪形转子遮挡。空间压缩阶段压缩腔内的压力未达到目标压力值时，泵腔两端的盖板上的排气孔结构完全被爪形转子遮挡，减少因出口反流造成的功耗增加。
[0012]优选地，所述空间排气阶段时，所述异型排气孔部分与完成空间压缩阶段的空间连通；两个与所述泵腔的壁面之间产生极小间隙的爪子向泵腔中间转动至相互啮合，在相互啮合后该处于空间排气阶段的空间为两个爪子相互啮合，直至两个爪子不再啮合而该空间也随之消失。
[0013]优选地，四段所述曲线段中第一段曲线段为圆弧形线段，其圆心与远离所述异型排气孔的顶圆圆心重合，且半径大于顶圆半径1
‑
2mm；第二段曲线段为圆弧形线段，其圆心与靠近所述异型排气孔的轴孔圆心重合，且半径大于该轴孔半径；优选地，第三段曲线段为拟合曲线段，当靠近所述异型排气孔的所述爪形转子运动至靠近所述第二段曲线段一端位置时，所述第三段曲线段线型与靠近所述异型排气孔的所述爪形转子上的爪子凹槽部上部分型线重合；优选地，第四段曲线段为圆弧形线段，其圆形与靠近所述异型排气孔的所述爪形转子的节圆圆心重合，半径小于节圆半径1
‑
2mm。
[0014]优选地，所述第一段曲线段与第二段曲线段之间的过渡曲线是圆弧形线段，且该圆弧形线段与盖板上两个轴孔的轴心连线相切。
[0015]有益效果：采用本专利技术技术方案产生的有益效果如下：采用四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线组成异型排气孔的外轮廓，对爪形干式气体传输泵的传输速度和压力提升性能有显著的提高，根据已加工出的试验样机测试结果来看，在不改变泵腔结构和体积的情况
下，泵前压力5kPa，泵后压力60kPa时，介质传输速度提升80%以上，电机功率无明显增加。说明本专利技术中的排气结构并非通过增加对介质做功提升泵的性能，而是通过优化排气结构，使排气结构与泵腔的吸气、排气和压缩过程相配合，从而有效的控制爪式泵进气口的反流现象，保证进气量，解决了许多工艺系统对爪式泵高压比、大流量的性能需求。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1是本专利技术较佳之爪形干式气体传输泵的排气结构的部分立体结构图；图2是本专利技术较佳之爪形干式气体传输泵的排气结构的主视结构示意图；图3是本专利技术较佳之空间形成阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图一；图4是本专利技术较佳之空间形成阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图二；图5是本专利技术较佳之空间形成阶段，爪形转子与泵腔、异型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，包括泵体，所述泵体内形成有贯通所述泵体的泵腔，所述泵腔截面轮廓为两个直径相同的顶圆部分叠合形成，在泵腔截面两个顶圆的圆心处平行放置有两个旋转轴，所述旋转轴长度方向与所述泵腔贯通方向相同；一组共轭爪形转子分别固定在两个所述旋转轴上，所述泵腔贯通方向两端部形成有盖板，所述盖板上与两个所述旋转轴对应位置处均形成有轴孔，所述旋转轴通过所述轴孔安装在所述盖板上；至少有一个所述盖板上设置异型排气孔，所述泵腔侧壁上形成有进气口；所述异型排气孔设置在所述盖板上靠近其中一个旋转轴对应轴孔位置处，且所述异型排气孔的外轮廓由四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线构成。2.根据权利要求1所述的一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，两端部的两个所述盖板上均设置有所述异型排气孔，两个所述异型排气孔的几何形状和大小完全一致且从泵体的泵腔贯穿方向看去完全重合。3.根据权利要求1所述的一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，所述爪形转子中心对称且包括节圆和设置在节圆两侧的爪子，两个所述爪形转子随所述旋转轴旋转时处于非接触的啮合状态。4.根据权利要求3所述的一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，两个所述爪形转子随所述旋转轴旋转时，与泵腔的壁面、两盖板之间产生极小的间隙而在所述泵腔内形成几个容积周期性变化的空间；在一个旋转周期内至少有一个空间随所述旋转轴旋转时相继经历空间形成阶段、空间压缩阶段和空间排气阶段。5.根据权利要求4所述的一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，所述空间形成阶段时，所述爪形转子上的第一爪子背部在所述泵腔中两个圆叠合位置处与所述泵腔的壁面形成极小的间隙而将位于左右两侧的两个空间分开；当所述第一爪子背部随所述旋转轴旋转远离所述泵腔的壁面时，位于其左右两侧的两个空间合并成一个，再随着所述第一爪子背部靠近另一爪形转子上的第二爪子凹槽部并与所述第二爪子凹槽部形成极小间隙而分成两个空间，且其中一个空间处于空间形成阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：车军，闫昊，尚士琰，钟平，农国卫，王尚功，师二兵，薛枫，武中地，
申请(专利权)人：中核第七研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：