一种高能罗茨泵用外直转子.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110878753A(43)申请公布日2020.03.13(21)申请号201911211883.X(22)申请日2019.11.29(71)申请人宿迁学院地址223800江苏省宿迁市宿城区黄河南路399号(72)发明人李玉龙刘萍臧勇李秀荣(74)专利代理机构宿迁市永泰睿博知识产权代理事务所(普通合伙)32264代理人刘海莉(51)Int.Cl.F04C29/00(2006.01)F04C18/12(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种高能罗茨泵用外直转子(57)摘要本发明公开了一种高能罗茨泵用外直转子，包括转子本体和与之完全相同的共轭体，所述转子本体的轮廓由半叶轮廓镜像后圆周阵列设置，所述半叶轮廓由节圆外侧的第一圆弧段、第一过渡圆弧段、第二过渡圆弧段、直线段、节圆内侧的第一曲线段、第二曲线段和第二圆弧段组成；所述直线段的起点法线过转子顶轴与节圆的交点，终点位于节圆上，其陡峭程度由起点法线与转子顶轴间的夹角所唯一确定，本发明结构简单、通过本发明设计的转子轮廓，能实现转子更大的形状系数及对应的容积利用系数，降低的内泄漏率尤其径向泄漏率和共轭泄漏。CN110878753ACN110878753A权利要求书1/2页1.一种高能罗茨泵用外直转子，包括转子本体和与之完全相同的共轭体，其特征在于：所述转子本体的轮廓由半叶轮廓镜像后圆周阵列设置，所述半叶轮廓由节圆外侧的第一圆弧段、第一过渡圆弧段、第二过渡圆弧段、直线段、节圆内侧的第一曲线段、第二曲线段和第二圆弧段组成；所述直线段的起点法线过转子顶轴与节圆的交点，终点位于节圆上，其陡峭程度由起点法线与转子顶轴间的夹角所唯一确定，所述节圆内侧的第一曲线段由共轭体上的直线段通过彼此间的共轭关系唯一确定，所述节圆内侧的第二曲线段由共轭体上节圆外侧第一圆弧段的终止轮廓点，通过彼此间的共轭关系所唯一确定，所述节圆内侧的第二圆弧段由共轭体上的第一圆弧段通过彼此间的共轭关系所确定。2.根据权利要求1所述的一种高能罗茨泵用外直转子，其特征在于：进一步，设节圆外侧第一圆弧段的终止轮廓点为2，节圆内侧第一曲线段的非位于节圆上的终止轮廓点为6，节圆外侧的第一圆弧段的转子中心o，半径为ra，所述半径ra由控制径向泄漏所预先给定的圆心角和共轭体上轮廓点2刚好避让本体节圆内侧第一曲线段上轮廓点6的几何关系所唯一确定，设节圆外侧的第一过渡圆弧段的圆心为o23、第二过渡圆弧段的圆心为o34，所述第一过渡圆弧段与其圆心o23之间的半径与第二过渡圆弧段与其圆心o34之间的半径相等，所述夹角设为α，圆心角为ζ，1为顶点，8为谷点，转子的形状系数为ε，共轭体中心o'，θ为避让角，N表示转子叶数，用o1表示本体顶轴，o'8表示共轭体谷轴，oo'表示本体和共轭体的中心连线，进一步，以本体顶轴o1和共轭体谷轴o'8重合在中心连线oo'上时的位置为共轭旋转运动的起始位置；经过逆时针共轭旋转一定避让角度θ之后，共轭体轮廓点6与本体轮廓点2重合，设此时的位置为避让极限位置点6(2)。此时，通过本体中心o、共轭体中心o'和避让极限位置点6(2)，构建三角形o6(2)o'，由其三角形的几何关系，可得出则，转子的形状系数为上述式中，r表示节圆半径，r6表示共轭体上轮廓点6到其中心o'的距离，α6表示6o'与o'8之间的角度。3.根据权利要求2所述的一种高能罗茨泵用外直转子，其特征在于：进一步，由于本体与共轭体完全相同，共轭体上的r6和α6可由本体上节圆外侧直线段的几何尺寸来确定。4.根据权利要求3所述的一种高能罗茨泵用外直转子，其特征在于：进一步，所述起始夹角控制节圆外侧的直线段的陡峭程度，陡峭程度和圆心角决定的转子本体的形状系数，起始夹角越大，转子越陡峭，圆心角越小，形状系数越大。5.根据权利要求4所述的一种高能罗茨泵用外直转子，其特征在于：进一步，基于节圆外侧直线段与共轭体上曲线段存在的共轭的几何关系，依据共轭体曲线段不出现“角点”一类几何干涉的极限关系，可得当N为二时，夹角α为48.2732度，当N为三时，夹角α为51.7380度，当N为四时，夹角α为56.4062度。2CN110878753A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的一种高能罗茨泵用外直转子，其特征在于：进一步，在圆心角σ预先给定的前提下，共轭体轮廓点2避让本体轮廓点6的极限几何关系，得ε(σ)-σ的变化规律如下表。σ/°012345ε(N＝2)1.44721.42991.41251.39501.37731.3596ε(N＝3)1.43271.41451.39611.37751.35881.3399ε(N＝4)1.40911.38971.37001.35011.32