[實用新型]一種無銳角尖點的螺桿轉子及其雙螺桿真空泵

有效

• 申請號: 201520887946.4
• 申請日: 2015-11-09
• 公開（公告）號: CN205388011U
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 劉宏杰;龐曉峰;王君;崔峰;張凌宏;劉強;劉瑞青;崔東
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F04C18/16
• 分類號: F04C18/16;F04C29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及干式雙螺桿真空泵，特別涉及適用于干式雙螺桿真空泵的一種無銳角尖點的螺桿轉子及其雙螺桿真空泵。

背景技術

干式雙螺桿真空泵是一種容積式真空泵，是通過2個能夠實現嚙合的螺桿轉子的同步異向雙回轉運動，在2個螺桿轉子和泵體內腔之間形成周期性變化的工作腔容積，實現氣體的吸入、增壓和排出，在泵的進口處形成真空；螺桿轉子是由螺桿轉子端面型線沿軸向作螺旋展開生成的；因此螺桿轉子端面型線的性能，及2個螺桿轉子端面型線之間的共軛嚙合性能直接影響螺桿轉子性能和雙螺桿真空泵的性能；因此螺桿轉子端面型線對雙螺桿真空泵的性能(如：密封性、效率、面積利用系數)影響極大。

常用的螺桿轉子端面型線為圓漸開線、擺線和圓弧的組合線型；中國申請的發明專利(申請號201310162989.1)公開了一種螺桿轉子端面型線，由5段曲線組成，包括：齒根圓弧、變形漸開線、變形漸開線的包絡曲線、齒頂圓弧、長擺線；中國申請的實用專利(申請號201220569404.9)公開了一種螺桿轉子端面型線，由5段曲線組成，包括：長擺線、小圓弧、短擺線、圓漸開線、大圓弧。

在上述螺桿轉子端面型線中，通過長擺線連接齒頂圓弧和齒根圓弧，然而齒頂圓弧與長擺線之間為不光滑連接，形成的夾角很小，為銳角尖點；由此帶有銳角尖點的螺桿轉子端面型線所生成的螺桿轉子存在1段很銳利的棱邊，如此銳利的棱邊在工作中易磨損，在螺桿轉子的加工過程中，此銳利的棱邊通常被倒角或倒圓弧，由此失去了型線的嚙合性能，對螺桿轉子的性能影響很大，造成氣體密封性能差、氣體泄漏較大，最終影響雙螺桿真空泵的極限真空度和抽速。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述問題，提出一種無銳角尖點的螺桿轉子，其螺桿轉子端面型線包括6段曲線，采用相互共軛嚙合的1段圓弧CD和1段擺線DE的等距曲線將齒頂圓弧BC與齒根圓弧EF光滑連接，消除了螺桿轉子端面型線中的銳角尖點，形成無銳角尖點的螺桿轉子端面型線；2個相同的螺桿轉子端面型線在同步異向雙回轉運動中，一側螺桿轉子端面型線的圓弧、擺線的等距曲線，分別與另一側螺桿轉子端面型線的擺線的等距曲線、圓弧能夠實現正確的嚙合；由此螺桿轉子端面型線所生成的螺桿轉子，不但滿足正確的嚙合，而且除齒頂面和斜齒面的連接處不光滑外，其他齒面實現全部光滑過渡，消除了銳角棱邊；提高了螺桿轉子的密封性能、強度、壽命，使得該螺桿轉子能夠適用于更高轉速，同時提高了雙螺桿真空泵的極限真空度和抽速；所提出的螺桿轉子豐富了螺桿轉子端面型線的類型，對于提高雙螺桿真空泵的性能具有重要的意義。

本實用新型提出了一種無銳角尖點的螺桿轉子，其螺桿轉子端面型線包括6段曲線：圓漸開線AB、齒頂圓弧BC、圓弧CD、擺線的等距曲線DE、齒根圓弧EF和擺線FA；采用相互共軛嚙合的1段圓弧CD和1段擺線的等距曲線DE將齒頂圓弧BC與齒根圓弧EF光滑連接；采用擺線FA將齒根圓弧EF和圓漸開線AB光滑連接；所述的一種無銳角尖點的螺桿轉子，其端面型線的組成曲線中，除圓漸開線AB和齒頂圓弧BC的連接點B是不光滑點，其他相鄰曲線之間都是光滑連接的；左螺桿轉子端面型線(301)和右螺桿轉子端面型線(302)的組成曲線相同，在同步異向雙回轉運動中能夠實現正確的嚙合，左螺桿轉子端面型線(301)中的圓漸開線AB、點B、齒頂圓弧BC、圓弧CD、擺線的等距曲線DE、齒根圓弧EF和擺線FA，分別與右螺桿轉子端面型線(302)中的圓漸開線ab、擺線fa、齒根圓弧ef、擺線的等距曲線de、圓弧cd、齒頂圓弧bc和點b能夠實現正確的嚙合。

所述的一種無銳角尖點的螺桿轉子，其螺桿轉子端面型線的特征是：

①按以下方程生成5段曲線，分別為：第一擺線(1)、第一圓漸開線(2)、第二擺線(3)、齒頂圓(4)和齒根圓(5)，各段曲線的方程如下：

第一擺線(1)的方程為：

第一圓漸開線(2)的方程為：

第二擺線(3)的方程為：

齒頂圓(4)的方程為：

齒根圓(5)的方程為：

以上：t—角度參數，rad；R₁—齒頂圓半徑，mm；R₂—節圓半徑，mm；R₃—齒根圓半徑，mm；R_b—第一圓漸開線的基圓半徑，mm；r—圓弧半徑，mm；