干式螺桿真空泵螺桿轉子端面型線的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于真空栗技術領域，涉及一種干式螺桿真空栗，特別是一種干式螺桿真 空栗螺桿轉子端面型線。
【背景技術】
[0002] 干式螺桿真空栗是利用一對螺桿在栗殼中作同步高速反向旋轉而產生的吸氣和 排氣作用的抽氣設備。兩螺桿經精細動平衡校正，由軸承支撐，安裝在栗殼中，螺桿與螺桿 之間和螺桿與栗殼之間都有一定的間隙；因此栗工作時，相互之間無磨擦，運轉平穩，噪音 低，工作腔無需潤滑油，因此，干式螺桿栗能抽除含有大量水蒸汽及少量粉塵的氣體場合， 極限真空更高，消耗功率更低，具有節能，免維修等優點。
[0003] 關于干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線的相關文獻較多，如申請人曾申請的嚴格 密封型干式螺桿真空栗螺桿轉子型線(授權公告號CN103233894B)，一種新型齒形螺桿型線 (授權公告號CN103195716B)，一種螺桿真空栗的螺桿組件（申請公布號CN104019034A)。本 領域技術人員希望能提出更多類型的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線。
【發明內容】
[0004] 本發明提出了一種干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，本發明要解決的技術問題 是如何提出更多類型的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線。
[0005] 本發明的要解決的技術問題可通過下列技術方案來實現:一種干式螺桿真空栗螺 桿轉子端面型線，干式螺桿真空栗具有兩根螺桿轉子，兩根螺桿轉子平行設置且外嚙合，兩 根螺桿轉子的端面型線完全相同，端面型線由一段曲線ab、一段曲線bc、一段齒根圓弧cd、 一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成;所述曲線ab與齒頂圓弧ea平滑過渡，所述 曲線be和齒根圓弧cd平滑過渡;一根螺桿轉子上的曲線ab為余弦曲線且另一根螺桿轉子上 的曲線b ' c '與一根螺桿轉子上的曲線ab共輒;或一根螺桿轉子上的曲線be為余弦曲線且另 一根螺桿轉子上的曲線a ' b '與一根螺桿轉子上的曲線be共輒。
[0006] 本干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線中曲線ab或曲線be為余弦曲線，與現有技術 螺桿轉子端面型線相比，余弦曲線對應形成的螺旋面曲率半徑大，提高了螺桿與螺桿齒形 嚙合通道間隙的長度，因而提高密封效果。
[0007] 本干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線中曲線ab為余弦曲線，與現有技術螺桿轉子 端面型線相比，與曲線ab共輒的曲線b'c'呈"S"型，曲面上具有小凸起部位，在螺桿真空栗 高速運行時，即螺桿轉子高速旋轉，小凸起部位能對顆粒物產生向外作用力，因而有效地減 少顆粒物在齒根部沉積，減少螺桿真空栗維護，提高螺桿真空栗使用壽命。
【附圖說明】
[0008] 圖1是實施例一中干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線結構示意圖。
[0009] 圖2是實施例一中干式螺桿真空栗螺桿轉子的剖視結構示意圖。
[0010] 圖3是曲率半徑大小與通道間隙中用于形成密封有效長度的關系示意圖。
[0011] 圖4是實施例二中干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述， 但本發明并不限于這些實施例。
[0013] 如圖1所示，本干式螺桿真空栗具有兩根螺桿轉子兩根螺桿轉子平行設置且外嚙 合，兩根螺桿轉子的端面型線完全相同，端面型線由一段曲線ab、一段曲線bc、一段齒根圓 弧cd、一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成;所述曲線ab與齒頂圓弧ea平滑過渡， 所述曲線be和齒根圓弧cd平滑過渡;一根螺桿轉子上的曲線ab為余弦曲線且另一根螺桿轉 子上的曲線b ' c '與一根螺桿轉子上的曲線ab共輒。
[0014]曲線ab方程式為公式(1)，
[0015]公式(1):
[0016] 式中：xi、yi是曲線ab上點的直角坐標;Ra是齒頂圓弧ea的半徑;Rb是齒根圓弧cd的
半徑;RP是節圓半徑， 是余弦角度，識取值范圍為示余弦 ' Ψ 曲線周期大小，η取值范圍為
[00?7]曲線ab的圓心角Z aob與曲線be的圓心角Z boc數值大小相同。
[0018] 齒根圓弧cd為標準圓的圓弧，齒頂圓弧ea也為標準圓的圓弧，齒根圓弧cd的圓心 與齒頂圓弧ea的圓心重合。齒根圓弧cd的圓心角Z cod與齒頂圓弧ea的圓心角Zeoa數值大 小相同。
[0019]長擺線de方程式為公式(2)
[0020]公式（2):
[0021 ] 式中：X2、y2是長擺線de上點的直角坐標;Ra是齒頂圓弧ea的半徑;Rb是齒根圓弧cd 的半徑;RP是節圓半徑， Φ是長擺線de的轉角，β是擺線在坐標系內旋轉的初始 I. 角。
[0022] 本干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線中點bde和圓心〇位于同一直線上。
[0023]如圖1所示，與曲線ab共輒的曲線b'c'呈"S"型，如圖2所示，與曲線b'c'相對的曲 面上具有小凸起部位10。
[0024]圖3所示，δ表示通道最小間隙；箭頭表示氣流方向，半徑P2大于半?Pl。半徑P 2所述 圓弧與半徑p'2所述圓弧之間通道間隙用于形成密封的有效長度L2明顯大于半徑P1所述圓 弧與半徑p'i所述圓弧之間通道間隙用于形成密封的有效長度L 2;換言之，本發明中余弦曲 線ab對應形成的螺旋面曲率半徑大，因而提高了螺桿與螺桿齒形嚙合通道間隙的長度，實 現提尚密封效果，進而實現提尚抽氣效率。
[0025] 實施例二
[0026] 如圖4所示，本干式螺桿真空栗具有兩根螺桿轉子兩根螺桿轉子平行設置且外嚙 合，兩根螺桿轉子的端面型線完全相同，端面型線由一段曲線ab、一段曲線bc、一段齒根圓 弧cd、一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成;所述曲線ab與齒頂圓弧ea平滑過渡， 所述曲線be和齒根圓弧cd平滑過渡;一根螺桿轉子上的曲線be為余弦曲線且另一根螺桿轉 子上的曲線a ' b '與一根螺桿轉子上的曲線be共輒。
[0027]曲線be方程式為公式(3)
[0028] 公式（3):
[0029] 式中：X3、y3是曲線be上點的直角坐標;Ra是齒頂圓弧ea的半徑;Rb是齒根圓弧cd的
半徑;RP是節圓半徑， 是余弦角度;m表示余弦曲線周期大小，m取值范圍為 φ
1於取值范圍為20°<60°，保證形成有效的共輒曲線 a'b'。
的取值范圍 為
取值即保證能形成有效的曲線ab和曲線be，又使曲線ab的圓心角Z aob 與曲線be的圓心角Z boc數值符合干式螺桿真空栗實際要求。
[0030] 曲線ab的圓心角Z aob與曲線be的圓心角Z boc數值大小相同。
[0031 ] 齒根圓弧cd為標準圓的圓弧，齒頂圓弧ea也為標準圓的圓弧，齒根圓弧cd的圓心 與齒頂圓弧ea的圓心重合。齒根圓弧cd的圓心角Z cod與齒頂圓弧ea的圓心角Zeoa數值大 小相同。
[0032]長擺線de方程式為公式(4)
[0033]公式（4):
[0034] 式中：X4、y4是長擺線de上點的直角坐標;Ra是齒頂圓弧ea的半徑;Rb是齒根圓弧cd 的半徑;RP是節圓半徑，
Φ是長擺線de的轉角，β是擺線在坐標系內旋轉的初始 角。
[0035] 本干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線中點bde和圓心〇位于同一直線上。
【主權項】
1. 一種干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，干式螺桿真空栗具有兩根螺桿轉子，兩根 螺桿轉子平行設置且外嚙合，兩根螺桿轉子的端面型線完全相同，端面型線由一段曲線ab、 一段曲線bc、一段齒根圓弧cd、一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成;所述曲線ab 與齒頂圓弧ea平滑過渡，所述曲線be和齒根圓弧cd平滑過渡;一根螺桿轉子上的曲線ab為 余弦曲線且另一根螺桿轉子上的曲線b ' c '與一根螺桿轉子上的曲線ab共輒。2. 根據權利要求1所述的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，其特征在于，所述曲線ab 方程式為公式(1)， 公式(1):式中：Xi、yi是曲線ab上點的直角坐標;Ra是齒頂圓弧ea的半徑;Rb是齒根圓弧cd的半徑； Rp是節圓半徑，0是余弦角度；η表示余弦曲線周期大小，η取值范圍為3. 根據權利要求2所述的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，其特征在于，所述P取值 范圍為 20。<60。。4. 根據權利要求2所述的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，其特征在于，所述·取值 范圍為5. 根據權利要求1或2或3或4所述的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，其特征在于， 所述長擺線de方程式為公式(2) 公式(2):式中：X2、y2是長擺線de上點的直角坐標;Ra是齒頂圓弧ea的半徑;Rb是齒根圓弧cd的半 徑;RP是節圓半徑，Φ是長擺線de的轉角，β是擺線在坐標系內旋轉的初始角。6. -種干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，干式螺桿真空栗具有兩根螺桿轉子兩根螺 桿轉子平行設置且外嚙合，兩根螺桿轉子的端面型線完全相同，端面型線由一段曲線ab、一 段曲線bc、一段齒根圓弧cd、一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成;所述曲線ab與 齒頂圓弧ea平滑過渡，所述曲線be和齒根圓弧cd平滑過渡;一根螺桿轉子上的曲線be為余 弦曲線且另一根螺桿轉子上的曲線a'b'與一根螺桿轉子上的曲線be共輒。7. 根據權利要求6所述的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，其特征在于，所述曲線be 方程式為公式(3) 公式(3):式中：X3、y3是曲線be上點的直角坐標;Ra是齒頂圓弧ea的半徑;Rb是齒根圓弧cd的半徑； Rp是節圓半徑，P是余弦角度；m表示余弦曲線周期大小，m取值范圍為8. 根據權利要求7所述的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，其特征在于，所述W取值 范圍為 20。Li (Μ 60。。9. 根據權利要求7所述的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，其特征在于，所述取 值范圍為10. 根據權利要求6或7或8或9所述的干式螺桿真空栗螺桿轉子端面型線，其特征在于， 所述長擺線de方程式為公式(2) 公式(2):式中：X2、y2是長擺線de上點的直角坐標;Ra是齒頂圓弧ea的半徑;Rb是齒根圓弧cd的半 徑;RP是節圓半徑， _ Φ是長擺線de的轉角，β是擺線在坐標系內旋轉的初始角。
【專利摘要】本發明提供了一種干式螺桿真空泵螺桿轉子端面型線，屬于真空泵技術領域。它解決了現有的干式螺桿真空泵螺桿轉子端面型線類型不足的問題。本干式螺桿真空泵螺桿轉子端面型線由一段曲線ab、一段曲線bc、一段齒根圓弧cd、一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成；一根螺桿轉子上的曲線ab為余弦曲線且另一根螺桿轉子上的曲線b’c’與一根螺桿轉子上的曲線ab共軛；或一根螺桿轉子上的曲線bc為余弦曲線且另一根螺桿轉子上的曲線a’b’與一根螺桿轉子上的曲線bc共軛。與現有技術螺桿轉子端面型線相比，余弦曲線對應形成的螺旋面曲率半徑大，提高了螺桿與螺桿齒形嚙合通道間隙的長度，因而提高密封效果。
【IPC分類】F04C18/16, F04C29/00, F04C25/02
【公開號】CN105485015
【申請號】CN201610015985
【發明人】巫修海, 馬云芳
【申請人】巫修海, 臺州職業技術學院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月11日