专利名称：一种螺杆式真空泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及泵体制造领域，更具体的说，涉及一种螺杆式真空泵。
背景技术：
螺杆式真空泵是20世纪90年代出现的一种比较理想的干泵，它具有较大的应用前景和发展潜力，在真空泵市场中占有很重要的地位。干式螺杆真空泵利用一对螺杆在泵壳中作同步高速反向旋转而产生吸气和排气作用。其主要优点是结构紧凑、寿命长、动平衡性好、无需润滑、抽速大。其主要应用于高纯净的真空工艺过程，真空度极高，可适应恶劣工况，具有抽取凝性、含颗粒物气体的能力，特别适应于电子、化工、医药等领域。
爪型干式真空泵是一种非接触式的干式真空泵，具有较大的压缩比，可直排大气， 亦可处理固体颗粒。该泵是属于容积式真空泵，其工作循环可分吸气、压缩和排气三个过程。其核心元件是用作抽气作用的一双相互啮合转子，而转子型线的设计是关键技术。不同的齿形型线直接决定了真空泵的极限真空度、抽速、容积效率、振动等参数的技术性能。
现有的一种爪型干式真空泵如
图1所示，其转子端面型线是转子齿面与转子轴线垂直面的截交线。若令端面型线绕Z轴匀速转动，同时又沿着Z轴做匀速移动，这样端面型线在空间上形成的曲面就是螺杆转子齿面。
特殊爪型真空泵的一对转子形状是不同的，其中第一个转子由圆弧、直线和摆线组成，第二个转子的轮廓型线是第一个转子的共轭型线。第一个转子型线的组成为AB段为摆线，与第二转子上右侧的尖点共轭；BC段为圆弧，半径为R1，圆心在01点；CD段为直线，平行于X轴且距X轴的距离为R1，与BC圆弧相切；DE段为圆弧，半径为R2，圆心02点； EF段为直线，其与y轴平行，与圆弧DE相切；FG段也为摆线，与转子2上的F点共轭，与AB 段中心对称。
这种特殊爪型型线具有较高的容积利用系数和抽速，综合性能较好，但转子的设计复杂，加工过程麻烦，加大了转子的加工周期，影响了其推广应用和工作性能的提高。发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可简化设计、加工方便的螺杆式真空泵。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种螺杆式真空泵，所述螺杆式真空泵包括两个形状相同、旋向相反的转子，所述转子中心对称；所述转子由两个中心对称的叶片组成，每个叶片的端面型线包括依次连接的第一型线、第二型线、第三型线、第四型线和第五型线，所述第五型线跟另一叶片的第一型线连接。
进一步的，设转子的两个叶片的交界线为X轴，转子的对称中心为第一交点；第五型线和X轴相交形成第二交点；所述第一交点在X轴上；所述第一型线是一段齿根圆弧，其围绕第一交点形成的夹角为CI1 ;第二型线是由另一个转子的第三型线生成的包络线，其围绕第 一交点形成的夹角为α2 ;第三型线为等变角螺旋线或圆弧，其围绕第一交点形成的夹角为α3;第四型线为齿顶圆弧，其围绕第一交点形成的夹角为Ci4 ;第五型线为摆线，其一端连接所述第四型线的端点，另一端连接到所述第二交点；所述αι+α2+α3+α4= 180°。 本技术方案转子的端面型线由摆线、轮廓线和转子内外圆等曲线连续而光滑的连接组成， 这种型线与其啮合线不会出现干涉，该型线可以实现完全密封，密封线短。这种型线虽也有泄漏三角形，但级间泄漏较小，面积利用系数较高，所以抽气效率高。
整个转子齿面较难加工的位置是凹齿面部分，它要求要有较高的形状精度和位置精度，从而才能保证泵的抽气性能。而本技术方案转子的齿形结构较简单，除了第五型线对应的型线为凹齿面外(端面型线内凹，扫描形成的齿面)，其他齿面均为直齿面，便于加工制造。
权利要求
1.一种螺杆式真空泵，其特征在于，所述螺杆式真空泵包括两个形状相同、旋向相反的 转子，所述转子中心对称；所述转子由两个中心对称的叶片组成，每个叶片的端面型线包括 依次连接的第一型线、第二型线、第三型线、第四型线和第五型线，所述第五型线跟另一叶 片的第一型线连接。
2.如权利要求1所述的一种螺杆式真空泵，其特征在于，设转子的两个叶片的交界线 为X轴，转子的对称中心为第一交点；第五型线和X轴相交形成第二交点；所述第一交点在 X轴上；所述第一型线是一段齿根圆弧，其围绕第一交点形成的夹角为a i ;第二型线是由 另一个转子的第三型线生成的包络线，其围绕第一交点形成的夹角为a 2 ;第三型线为等变 角螺旋线或圆弧，其围绕第一交点形成的夹角为a 3;第四型线为齿顶圆弧，其围绕第一交 点形成的夹角为a4;第五型线为摆线，其一端连接所述第四型线的端点，另一端连接到所 述第二交点；所述 a j+a 2+a 3+a 4 = 180°。
3.如权利要求2所述的一种螺杆式真空泵，其特征在于，所述第一型线的方程为
4.如权利要求2所述的一种螺杆式真空泵，其特征在于，所述第二型线是由另一个转子的第三型线生成的包络线，其曲率半径P >0，其参数方程为
5.如权利要求2所述的一种螺杆式真空泵，其特征在于，所述第三型线是以第二交点 为圆心的圆弧，其参数方程为
6.如权利要求2所述的一种螺杆式真空泵，其特征在于，所述第四型线是以第一交点 为圆心的齿顶圆上的一段圆弧，其参数方程为
7.如权利要求2所述的一种螺杆式真空泵，其特征在于，所述第五型线是以啮合圆为 基圆，另一转子的啮合圆生成的摆线，其参数方程为
8.如权利要求2所述的一种螺杆式真空泵，其特征在于，所述第一型线的方程为
9.如权利要求8所述的一种螺杆式真空泵，其特征在于，所述螺杆Rt = 60mm, Rr = 20mm，rl = 40mm，a = Rt+Rr = 2rl = 80mm，Po = 60mm，抽速 n = 3000r/min，所述 Po 为螺纹节距。
全文摘要
本发明公开一种螺杆式真空泵。一种螺杆式真空泵，所述螺杆式真空泵包括两个形状相同、旋向相反的转子，所述转子中心对称；所述转子由两个中心对称的叶片组成，每个叶片的端面型线包括依次连接的第一型线、第二型线、第三型线、第四型线和第五型线，所述第五型线跟另一叶片的第一型线连接。本发明由减少了许多设计、加工等方面的工作量，减少了转子的加工周期，有利于螺杆式真空泵的推广应用和工作性能的提高。另外，本发明的转子只有两个对称的叶片，每个叶片只有五条型线，转子结构也相对简单，进一步减少了设计和加工的工作量。
文档编号F04C18/16GK103062057SQ20131000215
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者朱志松, 郭东军, 严晓照, 朱龙彪, 陈阳阳, 徐海黎, 王恒 申请人:南通大学