一种干式螺杆真空泵的锥形转子制造技术

本发明专利技术公开了一种干式螺杆真空泵的锥形转子，包括端面型线相同且相互啮合的阴阳转子；从进气端到排气端，转子的型线连续变化，转子的齿顶逐渐减小而齿根逐渐增大，使转子的内容积逐渐减小；阳转子的端面型线包括依次相连的直线AB、摆线BC、齿顶圆弧段CD、摆线DE、直线EF以及齿根圆弧段FA。本发明专利技术的转子泄漏量少，具有更高的容积效率，且易于加工。且易于加工。且易于加工。

【技术实现步骤摘要】
一种干式螺杆真空泵的锥形转子


[0001]本专利技术涉及螺杆真空泵
，尤其涉及一种干式螺杆真空泵的锥形转子。

技术介绍

[0002]螺杆真空泵在芯片、锂电池、光伏发电等行业生产工艺中大量应用，可以作为流体压力系统中的零部件，是相关工艺程序中的重要装备。采用传统等径或等距螺杆转子的螺杆真空泵，容积变化不连续，内容积比难以做大。而采用变螺距转子的螺杆真空泵，在排气端的螺距较小，导致齿顶较薄，齿顶泄漏量增加，且变螺距转子不易加工，齿顶较薄处的强度也较低。现有的真空泵转子难以同时解决易泄漏和内容积比小的问题，有待改进。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种干式螺杆真空泵的锥形转子，泄漏量少，具有更高的容积效率，且易于加工。
[0004]技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种干式螺杆真空泵的锥形转子，包括端面型线相同且相互啮合的阴阳转子；从进气端到排气端，转子的型线连续变化，转子的齿顶逐渐减小而齿根逐渐增大，使转子的内容积逐渐减小；阳转子的端面型线包括依次相连的直线AB、摆线BC、齿顶圆弧段CD、摆线DE、直线EF以及齿根圆弧段FA。
[0005]进一步地，以阳转子的节圆圆心为原点，以阳转子的节圆圆心与阴转子的节圆圆心的连线为X轴建立平面直角坐标系：阴转子的端面型线包括依次相连的直线A1B1、摆线B1C1、齿顶圆弧段C1D1、摆线D1E1、直线E1F1以及齿根圆弧段F1A1；其中B点位于节圆上且位于Y轴上，直线EF与直线AB关于X轴对称；摆线BC是直线A1B1的共轭曲线，摆线DE与摆线BC关于X轴对称；而且从进气端到排气端，随着锥度的变化，阳转子的直线AB，直线EF，摆线BC，摆线DE的长度逐渐变短；相应地，阴转子直线A1B1，直线E1F1，摆线B1C1，摆线D1E1的长度也逐渐变短。
[0006]进一步地，所述直线AB的型线直角坐标系方程为：X＝L*cos(t1)+rFA*cos(t1
‑
π/2)；Y＝L*sin(t1)+rFA*cos(t1
‑
π/2)；式中：L是变量，为直线AB上的点到螺杆真空泵转子中心连线的距离；t1是常数，单位弧度，为直线AB与螺杆真空泵转子中心连线的夹角；rFA是齿根圆半径。
[0007]进一步地，所述直线EF与直线AB关于X轴对称，所述直线EF的型线直角坐标系方程为：X＝L*cos(t1)+rFA*cos(t1
‑
π/2)；Y＝
‑
(L*sin(t1)+rFA*cos(t1
‑
π/2))。
[0008]进一步地，在进气端的端面型线上，直线AB与齿根圆FA相切于A点，直线EF与齿根圆FA相切于F点。
[0009]进一步地，所述摆线BC的型线直角坐标系方程式为：
[0010]X＝A
‑
(A*cos(q)
‑
cos(2*q)*(a+L*cos(t1))
‑
sin(2*q)*(b+L*sin(t1)))；
[0011]Y＝cos(2*q)*(b+L*sin(t1))
‑
sin(2*q)*(a+L*cos(t1))+A*sin(q)；
[0012]q＝t1
‑
acos((2L+2a*cos(t1)+2b*sin(t1))/A)；
[0013]a＝rFA*cos(t1
‑
π/2)；
[0014]b＝rFA*cos(t1
‑
π/2)；
[0015]式中：A是常数，为两螺杆真空泵转子的中心距；t1是常数，为直线AB与螺杆真空泵转子中心连线的夹角。
[0016]进一步地，所述摆线段DE与摆线BC关于X轴对称，所述摆线段DE的型线直角坐标系方程为：
[0017]X＝A
‑
(A*cos(q)
‑
cos(2*q)*(a+L*cos(t1))
‑
sin(2*q)*(b+L*sin(t1)))；
[0018]Y＝
‑
(cos(2*q)*(b+L*sin(t1))
‑
sin(2*q)*(a+L*cos(t1))+A*sin(q))；
[0019]q＝t1
‑
acos((2L+2a*cos(t1)+2b*sin(t1))/A)。
[0020]进一步地，所述齿顶圆弧段CD的型线直角坐标系方程为：X＝Rt*cos(t2)；Y＝Rt*sin(t2)；式中：Rt是齿顶圆半径，Rt＝A
‑
rFA；t2是圆弧段CD的圆心角。
[0021]进一步地，所述齿根圆弧段FA的型线直角坐标系方程为：X＝rFA*cos(t2)；Y＝rFA*sin(t2)；式中：rFA是齿根圆半径；t2是圆弧段CD的圆心角。
[0022]进一步地，从进气端到排气端，转子的齿顶圆半径线性减小，而齿根圆半径线性增大。
[0023]有益效果：本专利技术的一种干式螺杆真空泵的锥形转子，从进气端到排气端，转子的型线连续变化，转子的齿顶逐渐减小而齿根逐渐增大，实现内容积变化的功能，并且不会形成较薄的齿顶，泄漏更少；转子的端面型线包括依次相连的直线AB、摆线BC、齿顶圆弧段CD、摆线DE、直线EF以及齿根圆弧段FA，成型后的转子的内容积比较大，具有更高的容积效率，且给出了各直线段及曲线段的型线直角坐标系方程，方便转子进行加工。
附图说明
[0024]附图1为本专利技术的螺杆真空泵转子进气端型线结构示意图；
[0025]附图2为螺杆真空泵转子排气端型线结构啮合线图；
[0026]附图3为干式螺杆真空泵的锥形转子三维图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。
[0028]如附图1至3所述的一种干式螺杆真空泵的锥形转子，包括端面型线相同且相互啮合的阳转子和阴转子。传统的变螺距转子中，是采用螺距变化的方式来使转子的内容积逐渐变化的。而在本专利技术中，从转子的进气端到排气端，转子的型线连续变化，转子的齿顶圆逐渐减小而齿根圆逐渐增大，同样能够使转子的内容积从进气端到排气端逐渐减小，而且由于不会形成较薄的齿顶，所以泄漏量更少。
[0029]其中，阳转子的端面型线包括沿逆时针依次相连的直线AB、摆线BC、齿顶圆弧段CD、摆线DE、直线EF以及齿根圆弧段FA，使齿顶圆弧段与齿根圆弧段通过直线和摆线过渡连接，转子端面型线连接过渡更加自然，过渡时的转折角度较小，进而形成易加工结构。
[0030]如附图1中所示，阳转子和阴转子相互啮合，以阳转子的节圆圆心O1为原点，以阳转子的节圆圆心O1与阴转子的节圆圆心O2的连线为X轴建立平面直角坐标系。阴阳转子的节圆圆心即为阴阳转子的中心。所述阴转子的端面型线包括依次相连的直线A1B1、摆线
B1C1、齿顶圆弧段C1D1、摆线D1E1、直线E1F1以及齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干式螺杆真空泵的锥形转子，其特征在于：包括端面型线相同且相互啮合的阴阳转子；从进气端到排气端，转子的型线连续变化，转子的齿顶逐渐减小而齿根逐渐增大，使转子的内容积逐渐减小；阳转子的端面型线包括依次相连的直线AB、摆线BC、齿顶圆弧段CD、摆线DE、直线EF以及齿根圆弧段FA。2.根据权利要求1所述的一种干式螺杆真空泵的锥形转子，其特征在于：以阳转子的节圆圆心为原点，以阳转子的节圆圆心与阴转子的节圆圆心的连线为X轴建立平面直角坐标系：阴转子的端面型线包括依次相连的直线A1B1、摆线B1C1、齿顶圆弧段C1D1、摆线D1E1、直线E1F1以及齿根圆弧段F1A1；其中B点位于节圆上且位于Y轴上，直线EF与直线AB关于X轴对称；摆线BC是直线A1B1的共轭曲线，摆线DE与摆线BC关于X轴对称；而且从进气端到排气端，随着锥度的变化，阳转子的直线AB，直线EF，摆线BC，摆线DE的长度逐渐变短；相应地，阴转子直线A1B1，直线E1F1，摆线B1C1，摆线D1E1的长度也逐渐变短。3.根据权利要求2所述的一种干式螺杆真空泵的锥形转子，其特征在于：所述直线AB的型线直角坐标系方程为：X＝L*cos(t1)+rFA*cos(t1
‑
π/2)；Y＝L*sin(t1)+rFA*cos(t1
‑
π/2)；式中：L是变量，为直线AB上的点到螺杆真空泵转子中心连线的距离；t1是常数，单位弧度，为直线AB与螺杆真空泵转子中心连线的夹角；rFA是齿根圆半径。4.根据权利要求3所述的一种干式螺杆真空泵的锥形转子，其特征在于：所述直线EF与直线AB关于X轴对称，所述直线EF的型线直角坐标系方程为：X＝L*cos(t1)+rFA*cos(t1
‑
π/2)；Y＝
‑
(L*sin(t1)+rFA*cos(t1
‑
π/2))。5.根据权利要求4所述的一种干式螺杆真空泵的锥形转子，其特征在于：在进气端的端面型线上，直线AB与齿根圆FA相切于A点，直线EF与齿根圆FA相切于F点。6.根据权利要求2所述的一种干式螺杆真空泵的锥形转子，其特征在于：所述摆线BC的型线直角坐标系方程式为：X＝A
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙昭旭，孙昭霞，刘倩，包梦艳，
申请(专利权)人：顺气科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：