[发明专利]一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵

权利要求书

1.一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，包括泵体、一对相互啮合且同步反向转动的螺杆转子、同步齿轮组及电动机；在所述泵体内设有截面呈“8”字形的内腔，所述螺杆转子位于泵体内腔中，所述同步齿轮组连接在两根螺杆转子的轴端，所述电动机的电机轴与其中一根螺杆转子的轴端相固连；其特征在于：所述螺杆转子采用变螺距转子，螺杆转子的螺旋导程沿泵体吸气口至排气口的轴线方向逐渐变小；螺杆真空泵的压缩比设为R，且R＞3，其中，R＝V_in/V_out，式中，V_in为泵体吸气口处螺杆转子在2π螺旋角内的吸气容积，V_out为泵体排气口处螺杆转子在2π螺旋角内的排气容积；在所述泵体吸气口与排气口之间的泵体侧壁上开设有泄压孔，且每一根螺杆转子均对应设置一组泄压孔，在所述泵体外部设置有一处泄压腔，泵体内腔通过泄压孔与泵体外部的泄压腔相通；所述泄压腔外接一根泄压管，在泄压管上设置有泄压阀，泄压管通过泄压阀与泵体排气通道相通或直接与大气相通。

2.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：每组所述泄压孔的数量至少为一个，泄压孔的形状为圆形孔或条缝孔。

3.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：所述泄压孔处螺杆转子在2π螺旋角内的抽气容积设为V_m，且V_m＝V_in/R^1/2，式中，V_in为泵体吸气口处螺杆转子在2π螺旋角内的吸气容积，R为螺杆真空泵的压缩比。

4.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：每组所述泄压孔在泵体侧壁上的分布方式呈螺旋线形，且呈螺旋线形分布的泄压孔的旋向和螺旋升角与对应位置处的螺杆转子的旋向和螺旋升角相同。

5.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：当所述泄压孔的形状为圆形孔时，泄压孔的直径小于对应位置处的螺杆转子的齿顶面宽度；当所述泄压孔的形状为条缝孔时，泄压孔的宽度小于对应位置处的螺杆转子的齿顶面宽度。

6.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：当所述螺杆转子旋转到一个特定时刻时，该特定时刻满足以下条件：螺杆转子的齿顶面将全部泄压孔进行遮蔽，在该特定时刻下，当螺杆转子继续旋转180°后，全部泄压孔摆脱螺杆转子齿顶面的遮蔽。

7.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：所述螺杆转子的螺旋导程沿泵体吸气口至排气口的轴线方向逐渐变小的规律有两种，第一种为线性变小，第二种为分段阶跃式变小。

8.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：所述泄压阀采用自动控制真空截止阀或手动控制真空截止阀。

9.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：当所述泄压孔处的气体压力高于排气压力时，泄压阀开启，过压缩的气体依次通过泄压孔、泄压腔、泄压管及泄压阀排出，直到泄压孔处的气体压力不再高于排气压力时，泄压阀闭合，泵内气体全部由泵体的排气口排出。

10.根据权利要求1所述的一种具备过压排气功能的卧式无油螺杆真空泵，其特征在于：在所述泵体的吸气口处安装压力传感器，或者在泵体的泄压孔处安装压力传感器；当压力传感器位于泵体吸气口处时，通过压力传感器检测泵入口压力，当泵入口压力高于临界压力时，泄压阀开启；临界压力设为P_k，且P_k＝P_out/R^1/2～P_out/R^k/2，式中，P_out为泵排气压力，R为螺杆真空泵的压缩比，k为气体的绝热系数；当压力传感器位于泵体泄压孔处时，通过压力传感器检测泄压孔处的气体压力，当泄压孔处的气体压力高于排气压力时，泄压阀开启。