一种锥形螺杆转子及其双螺杆真空泵.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CN105971877A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610539420.6(22)申请日2016.07.11(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人王君刘宏杰张凌红(51)Int.Cl.F04C18/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种锥形螺杆转子及其双螺杆真空泵(57)摘要本发明公开了一种锥形螺杆转子及其双螺杆真空泵，属于干式双螺杆真空泵领域；包括吸气段、压缩段和排气段，其截面型线随螺旋展开角连续变化；吸气段和排气段都为等螺距且等截面型线，压缩段为变螺距且变截面型线的锥形螺杆转子；主螺杆转子Ⅰ和从螺杆转子Ⅱ的螺旋展开方向相反，在工作中主螺杆转子Ⅰ与从螺杆转子Ⅱ能够实现正确啮合；该螺杆转子能够在较短的轴向尺寸内形成较大的吸气容积和较小的排气容积，最大程度地提高螺杆转子的内容积比；因此该螺杆转子具有内容积比大、结构紧凑、轴向尺寸短和加工难度低的优点，提高了双螺杆真空泵的极限真空度和抽速。CN105971877ACN105971877A权利要求书1/2页1.一种锥形螺杆转子，包括：吸气段、压缩段和排气段；其特征是：吸气段为等螺距且等截面型线，其截面型线为吸气段的截面型线a；排气段为等螺距且等截面型线，其截面型线为排气段的截面型线b，吸气段的螺距Pa大于排气段的螺距Pb，吸气段的截面型线a中的齿顶圆弧BC的半径R1a大于排气段的截面型线b中的齿顶圆弧BC的半径R1b，吸气段的截面型线a中的齿根圆弧DE的半径R3a小于排气段的截面型线b中的齿根圆弧DE的半径R3b；吸气段和排气段之间采用压缩段进行过渡，压缩段为变螺距且变截面型线的锥形螺杆转子；截面型线随螺旋展开角τ由0至τc连续变化。2.如权利要求1所述的一种锥形螺杆转子，其特征是：主螺杆转子I和从螺杆转子II都是一种锥形螺杆转子，主螺杆转子I和从螺杆转子II的螺旋展开方向相反；在工作中，主螺杆转子I与从螺杆转子II能够实现正确啮合。3.如权利要求1所述的一种锥形螺杆转子，其特征是：吸气段、压缩段和排气段的螺距和轴向距离满足如下公式：吸气段为等螺距，其螺距P1(τ)＝Pa，吸气段的轴向距离H1(τ)的变化规律为：其中，τ为螺旋展开角，rad；对于整个螺杆转子，其螺旋展开角τ的取值范围为0≤τ≤τc；Pa为初始螺距，mm；压缩段为变螺距，其螺距P2(τ)的变化规律为：其中，Pb为终止螺距，mm，且Pa>Pb；压缩段的轴向距离H2(τ)的变化规律为：排气段为等螺距，其螺距P3(τ)＝Pb，排气段的轴向距离H3(τ)的变化规律为：吸气段的轴向距离H1(τ)与压缩段的轴向距离H2(τ)在螺旋展开角τ＝τa时光滑连接，压缩段的轴向距离H2(τ)与排气段的轴向距离H3(τ)在螺旋展开角τ＝τb时光滑连接；吸气段的螺距P1(τ)与压缩段的螺距P2(τ)在螺旋展开角τ＝τa时光滑连接，压缩段的螺距P2(τ)与排气段的螺距P3(τ)在螺旋展开角τ＝τb时光滑连接。4.如权利要求1所述的一种锥形螺杆转子，其特征是：截面型线随螺旋展开角τ由0至τc连续变化，任意螺旋展开角τ对应的截面型线都由5段曲线和2个点连接组成，依次为：圆渐开线AB、齿背点B、齿顶圆弧BC、齿尖点C、第一摆线CD、齿根圆弧DE和第二摆线EA；对于任意的螺旋展开角τ，齿顶圆弧BC的半径R1、节圆半径R2、齿根圆弧DE的半径R3和圆渐开线AB的基圆半径Rb，均满足R1+R3＝2R2且R3＝Rb，节圆半径R2不随螺旋展开角τ改变而改变，截面型线中齿顶圆弧BC的半径R1随螺旋展开角τ的变化规律为R1(τ)，公式如下：2CN105971877A权利要求书2/2页其中，k为锥度，公式如下：5.一种双螺杆真空泵，其特征是：使用如权利要求1所述的一种锥形螺杆转子。3CN105971877A说明书1/5页一种锥形螺杆转子及其双螺杆真空泵技术领域[0001]本发明涉及干式双螺杆真空泵，特别涉及适用于干式双螺杆真空泵的一种锥形螺杆转子及其双螺杆真空泵。背景技术[0002]干式双螺杆真空泵是一种容积式真空泵，具有气量大、结构紧凑、可靠性高、寿命长、动平衡性好的优点，广泛应用于化工、制药、半导体和食品行业；螺杆转子是干式双螺杆真空泵的核心零部件，螺杆转子的密封性能、效率、面积利用系数直接影响双螺杆真空泵的抽速和极限真空度。[0003]专利(CN101351646A)公开了一种锥形螺杆转子，为了提高螺杆转子的内容积比，在低压侧端面，螺杆转子的外径较大，在高压侧端面，螺杆转子的外径较小，能够在较短的轴向尺寸内实现很大的内容积比；上述专利所提出的螺杆转子没有实现吸气容积最