[实用新型]一种全啮合变壁厚涡旋真空泵

说明书

本实用新型公开了一种全啮合变壁厚涡旋真空泵，其动涡旋齿的内侧啮合型线、外侧啮合型线与静涡旋齿的内侧型线、外侧型线是由圆渐开线和高阶连续曲线的组合型线组成的涡旋中线法向等距获得的，所得到的涡旋齿最外圈型线都能参与啮合，能够增加吸气量，且在高压比、大气量要求下所需的涡旋圈数少，泄漏量小；涡旋中线在中心位置处由两段半径不相等的圆弧连接，当静涡旋的最终啮合点和动涡旋的最终啮合点重合时，所形成的两组最小封闭工作腔容积不相等，实现两组吸气腔和对应的最小封闭工作腔容积比相等，从而解决现有全啮合涡旋真空泵在排气口打开瞬间由于不同压力的气体混合造成涡旋真空泵效率降低，涡盘振动的问题，提高涡旋真空泵的工作效率。

技术领域

本实用新型属于涡旋真空泵技术领域，尤其涉及一种适用于无油润滑真空系统的全啮合变壁厚涡旋真空泵的动涡旋和静涡旋。

背景技术

涡旋真空泵是一种容积式流体机械，由于其结构简单，零部件少，运转平稳，振动噪声低，已被广泛应用于无油真空环境、半导体行业、科学仪器行业、医疗设备行业。现有涡旋真空泵通常采用圆渐开线作为涡旋齿型线，且在工作时动涡旋齿和静涡旋齿最外圈的型线不能全部参与啮合，造成涡旋盘结构尺寸较大，结构不紧凑；当涡旋真空泵内容积比要求较高时，单一型线涡旋齿所需的涡旋圈数较多，泄漏线较长，会泄漏量增加；专利CN106989020A提出了一种动涡旋齿和静涡旋齿最外侧型线都能参与啮合的涡旋齿结构，使吸气量增大，并通过切齿法和特殊排气口开设手段实现了高压腔气体提前排出，来保证涡旋真空泵的两组吸气腔和最小封闭工作腔容积比相等，解决排气开始后不同压力的气体混合造成效率降低的问题，但是通过切齿所获得的涡旋结构在动涡旋的齿头处存在尖点，在工作的过程中会划伤静涡旋齿的内表面，增加齿头磨损，造成泄漏，且切齿的具体位置不易确定，造成加工难度增大。

本实用新型针对现有全啮合涡旋真空泵存在的上述问题，提出一种全啮合变壁厚涡旋真空泵，适用于高压比、大吸气量的工况要求，所提出的动涡旋齿和静涡旋齿的最外侧型线在工作中都能形成工作腔，使涡旋盘结构尺寸紧凑，吸气量增大，动涡旋齿和静涡旋齿的型线采用渐开线和高阶连续曲线的组合型线，解决了现有单一涡旋型线所需涡旋圈数多，泄漏线长的问题，所得到的动涡旋齿和静涡旋齿在中心处的壁厚不相等，静涡旋齿的最终啮合点和动涡旋齿的最终啮合点的位置关于公转中心不对称，改善现有技术为保证全啮合涡旋真空泵两组吸气腔和对应的最小封闭工作腔容积比相等，在涡旋齿齿头处采用切齿的手段而产生尖点，损伤静涡旋齿表面的问题；所提出的全啮合变壁厚涡旋真空泵具有较好的性能，对于提高涡旋真空泵的工作效率具有重要意义。

发明内容

为了解决现有全啮合涡旋真空泵由于所形成的吸气腔容积不相等，造成涡旋真空泵两组吸气腔和对应的最小封闭工作腔容积比不相等，在排气过程中不同压力的气体混合导致涡旋真空泵效率降低，同时引起涡旋盘振动的问题，以及现有涡旋真空泵在高内容积比、大吸气量要求下，单一型线涡旋齿所需涡旋圈数多，泄漏线长的问题，本实用新型提出了一种全啮合变壁厚涡旋真空泵，其涡旋齿型线采用圆渐开线和高阶连续曲线的组合型线；所得到的动涡旋齿和静涡旋齿的最外侧型线均能参与啮合形成工作腔，使涡旋盘尺寸减小，吸气量增加；所提出的动涡旋齿和静涡旋齿的涡旋型线是由涡旋中线法向等距得到的，涡旋中线在中心位置处分别由两段半径不相等的圆弧连接，且连接点位置不通过公转中心，由涡旋中线法向等距得到动涡旋齿和静涡旋齿中心处的齿头厚度不相等；在公转中心位置，静涡旋齿的最终啮合点和动涡旋齿的最终啮合点位置关于公转中心不对称，保证两组吸气腔和对应的最小封闭工作腔容积比相等，解决现有全啮合涡旋真空泵在排气过程中由于不同压力气体的混合造成涡旋真空泵效率降低，引起涡盘振动、倾覆的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：