一種羅茨真空泵的二葉式轉子組件的制作方法

本實用新型屬于真空泵技術領域，涉及一種羅茨真空泵，特別是一種羅茨真空泵的二葉式轉子組件。

背景技術：

羅茨真空泵是一種回轉式流體機械，通過2個能夠相互咕合的羅茨轉子進行同步異向雙回轉運動，在吸入端產生真空，形成壓力差，從而實現氣體的吸入和排出。羅茨轉子的組成型線及其共軛嚙合特性對轉子的面積利用率和羅茨真空泵的密封性能、運行效率影響很大，因此羅茨轉子型線的合理設計是至關重要的。

目前的羅茨真空泵的轉子的兩端頭部寬度較小，導致轉子兩端頭部形成的密封帶較窄，轉子運行時與泵殼之間的密封性較差，氣體返流量大，導致羅茨真空泵獲得的壓縮比較低。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種羅茨真空泵的轉子組件，本實用新型解決的技術問題是使得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比。

本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：

一種羅茨真空泵的二葉式轉子組件，包括兩個端面型線相同的轉子，所述轉子的端面型線由相同的四段型線段組成，相鄰所述型線段鏡像設置，其特征在于，相鄰所述型線段之間均平滑過渡，每個所述型線段均為平滑的曲線，每個所述型線段均由依次連接的齒頂圓弧段、外圓弧段、共軛曲線段和齒根圓弧段組成，所述齒頂圓弧段和齒根圓弧段均為圓弧線，所述齒頂圓弧段的圓心和齒根圓弧段的圓心重合，齒頂圓弧段對應的圓心角和齒根圓弧段對應的圓心角相同均為α。

在轉動時其中一個轉子上的四段型線段分別與另一個轉子上對應的四段型線段嚙合，其中一個轉子上的齒頂圓弧段與另一個轉子上的齒根圓弧段嚙合，其中一個轉子上的外圓弧段與另一個轉子上的共軛曲線段；該結構的轉子的端面型線使得轉子兩端頭部較寬，也就是轉子兩端頭部形成的密封帶較寬，轉子運行時與泵殼之間的密封性較好，氣體返流量少，使得轉子運行在較高壓差下，因此能使得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比及較好的抽氣效率。

在上述的羅茨真空泵的二葉式轉子組件中，所述齒頂圓弧段的圓心角α為α∈[0，π/8]。α的取值在該范圍內在保證兩個轉子的嚙合的情況下使得轉子兩端頭部較寬，提高轉子與泵殼之間的密封性，因此能使得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比及較好的抽氣效率。

在上述的羅茨真空泵的二葉式轉子組件中，齒頂圓弧段和齒頂圓弧段的關系式為：Rm+Rn＝2Ro，其中Rm為齒頂圓弧段的半徑，Rn為齒根圓弧段的半徑，Ro為轉子的節圓半徑。該結構在保證兩個轉子的嚙合的情況下使得轉子兩端頭部較寬，使得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比及較好的抽氣效率。

在上述的羅茨真空泵的二葉式轉子組件中，所述外圓弧段對應的圓心角與共軛曲線段對應的圓心角相同。該結構在保證兩個轉子的嚙合的情況下使得轉子兩端頭部較寬，使得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比及較好的抽氣效率。

在上述的羅茨真空泵的二葉式轉子組件中，所述外圓弧段與齒頂圓弧段相切，外圓弧段的圓心到轉子型線中心的距離b為：b＝(Rm²-Ro²)/(2*Rm-2*Rocos(π/4-α))，外圓弧段的半徑rn為：r_n＝Rm-b。該結構在保證兩個轉子的嚙合的情況下使得轉子兩端頭部較寬，使得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比及較好的抽氣效率。

在上述的羅茨真空泵的二葉式轉子組件中，所述共軛曲線段的直角坐標方程式為：式中：t1為變量，取值范圍t1∈[0，β]，β為共軛曲線段對應的圓心角，β為β＝π/2-α；θ為t1的應變量，關系式為：tgθ＝(bsin2t1-Rosint1)/(bcos2t1-Rocost1)。

該結構在保證兩個轉子的嚙合的情況下使得轉子兩端頭部較寬，使得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比及較好的抽氣效率。

與現有技術相比，本羅茨真空泵的二葉式轉子組件具有得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比及較好的抽氣效率的優點。

附圖說明

圖1是兩個轉子的端面型線嚙合時的結構示意圖。

圖2是兩個轉子轉動一周過程中不同嚙合狀態的流程圖。

圖中，1、型線段；2、齒頂圓弧段；3、外圓弧段；4、共軛曲線段；5、齒根圓弧段.

具體實施方式

以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。

如圖1所示，羅茨真空泵的二葉式轉子組件包括兩個端面型線相同的轉子，轉子的端面型線由相同的四段型線段1組成，相鄰型線段1鏡像設置，相鄰型線段1之間均平滑過渡，每個型線段1均為平滑的曲線，每個型線段1均由依次連接的齒頂圓弧段2、外圓弧段3、共軛曲線段4和齒根圓弧段5組成，齒頂圓弧段2和齒根圓弧段5均為圓弧線，齒頂圓弧段2的圓心和齒根圓弧段5的圓心重合，齒頂圓弧段2對應的圓心角和齒根圓弧段5對應的圓心角相同均為α，齒頂圓弧段2的圓心角α為α∈[0，π/8]。齒頂圓弧段2和齒頂圓弧段2的關系式為：Rm+Rn＝2Ro，其中Rm為齒頂圓弧段2的半徑，Rn為齒根圓弧段5的半徑，Ro為轉子的節圓半徑。

外圓弧段3對應的圓心角與共軛曲線段4對應的圓心角，相同外圓弧段3與齒頂圓弧段2相切，外圓弧段3的圓心到轉子型線中心的距離b為：b＝(Rm²-Ro²)/(2*Rm-2*Rocos(π/4-α))，外圓弧段3的半徑r_n為：r_n＝Rm-b。

共軛曲線段4的直角坐標方程式為：式中：t1為變量，取值范圍t1∈[0，β]，β為共軛曲線段4對應的圓心角，β為β＝π/2-α；θ為t1的應變量，關系式為：tgθ＝(bsin2t1-Rosint1)/(bcos2t1-Rocost1)。

如圖2所示，在轉動時其中一個轉子上的四段型線段1分別與另一個轉子上對應的四段型線段1嚙合，其中一個轉子上的齒頂圓弧段2與另一個轉子上的齒根圓弧段5嚙合，其中一個轉子上的外圓弧段3與另一個轉子上的共軛曲線段4；該結構的轉子的端面型線使得轉子兩端頭部較寬，也就是轉子兩端頭部形成的密封帶較寬，轉子運行時與泵殼之間的密封性較好，氣體返流量少，使得轉子運行在較高壓差下，因此能使得羅茨真空泵獲得較高的壓縮比及較好的抽氣效率。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。