[发明专利]一种三腔滑片式真空泵

说明书

本发明公开了一种三腔滑片式真空泵，包括吸气端盖(1)、泵腔(2)、滑片(3)、转子(4)和排气端盖(5)。采用三工作腔结构，吸气端盖(1)、泵腔(2)、排气端盖(5)与转子(4)之间形成三个完全相同的封闭工作腔，且所形成的封闭工作腔均为不对称工作腔，排气口附近工作腔容积相对吸气口附近较小。在工作过程中，任意时刻位于不同工作腔的滑片的相对位置不同。因此，各工作腔工作步调不一致，能够避免三个工作腔同时排气，可减小排气气流脉动。本发明显著提高了三腔滑片真空泵的内容积比，有效地提高了三腔滑片真空泵的极限真空度，改善了由排气流量脉动引起的振动、噪声问题。

技术领域

本发明属于流体机械领域，具体地说，涉及一种三腔滑片式真空泵。

背景技术

滑片真空泵是一种容积式流体机械，依靠滑片在泵腔中连续运转将气体由吸气口吸入并压缩，最后由排气口排出；具有抽速大、体积小、可吸入含杂质气体的优点，广泛应用于冶金、电子、医药、汽车行业；其关键技术是泵腔内腔型线的设计，泵腔内腔形状直接影响真空泵的工作性能。常见的滑片真空泵的工作腔均为对称工作腔，这种滑片真空泵内容积比较小，真空泵的极限真空度较低。

公开号为CN2363089Y的专利公开了一种滑片式转子机，其波环转子内腔型面曲线采用“环行正弦波型线”，这种滑片式转子机包括三个完全相同的工作腔，且各工作腔均为对称结构。这种对称工作腔使得转子机的内容积比较小，极限真空度较低。

发明内容

为了解决滑片真空泵内容积比小，极限真空度低的问题，也为了丰富泵腔内腔型线的类型，本发明提出了一种三腔滑片式真空泵。对于泵腔内腔型面，保证各个工作腔形状相同，同一工作腔结构不对称。在工作过程中，任意时刻位于不同工作腔的滑片的相对位置不同。因此，各工作腔工作步调不一致，能够避免三个工作腔同时排气，可减小排气气流脉动。泵腔内腔型面的曲线满足二阶导数连续，能够保证在工作过程中滑片与泵腔内腔型面不发生刚性冲击、柔性冲击。本发明能够使得真空泵的排气流量脉动减小，降低真空泵的振动、噪声，同时使真空泵得内容积比提高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三腔滑片式真空泵，包括：吸气端盖1、泵腔2、滑片3、转子4和排气端盖5；吸气端盖1、泵腔2、排气端盖5与转子4之间形成三个完全相同的工作腔，包括：第一工作腔201、第二工作腔202、第三工作腔203，所述的三个工作腔关于回转中心O点成120°旋转对称；所述的泵腔2的内腔型线由6条曲线组成，包括：第一复合函数曲线ab、第一过渡曲线bc、第二复合函数曲线cd、第二过渡曲线de、第三复合函数曲线ef和第三过渡曲线fa，各段相邻曲线之间光滑过渡，内腔型线在任意位置处满足二阶导数连续；泵腔2的内腔型线是不对称的，即不存在通过回转中心O点的中心线使泵腔2的内腔型线关于其成轴对称；所述的三个工作腔均为不对称工作腔；所述的第一复合函数曲线ab、第二复合函数曲线cd和第三复合函数曲线ef完全相同，中心角均为α；所述的第一过渡曲线bc、第二过渡曲线de和第三过渡曲线fa完全相同，中心角均为β，且满足β∈[π/36,π/12]，α+β＝2π/3。

一种三腔滑片式真空泵，所述的泵腔2的内腔型线的方程为：

①第一复合函数曲线ab的方程为：

其中：Z—工作腔数，Z＝3；R₁—泵腔内腔型线内切圆半径，mm；R₂—泵腔内腔型线外接

圆半径，mm；

②第一过渡曲线bc的方程为：

ρ_bc(t)＝c₀+c₁t+c₂t²+c₃t³+c₄t⁴+c₅t⁵，