[发明专利]一种分段式变截面螺杆转子

说明书

本发明公开了一种分段式变截面螺杆转子，左旋螺杆转子(100)和右旋螺杆转子(200)分段式布置，且能够实现正确的啮合；螺杆转子的螺距分段式连续变化，截面型线分段式连续变化，但各截面型线都是由五段首尾相连的曲线组成，且类型不变；从第一轴向位置Ⅰ‑Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ‑Ⅸ，两螺杆转子的截面型线的面积利用系数逐渐增大，形成的工作腔容积逐渐增大，中心距保持不变；在吸气侧两螺杆转子齿宽较小，在排气侧两螺杆转子齿宽较大，具有良好的级间密封性能；所提出的分段式变截面螺杆转子在相同轴向长度下具有较大的抽速、极限真空度和内容积比，其适用范围和领域更广。

技术领域

本发明涉及双螺杆真空泵，特别涉及一种适用于双螺杆真空泵的分段式变截面螺杆转子。

背景技术

双螺杆真空泵是一种干式无油真空泵，具有结构紧凑、运行平稳、适用范围广特点，被广泛于半导体、化工、食品和医药领域。双螺杆真空泵的核心元件是一对相互啮合的螺杆转子，螺杆转子的特性决定了双螺杆真空泵的性能。在同步齿轮的带动下，螺杆转子在泵腔内做异向回转运动，从而完成气体的吸入、增压和排出的过程，达到抽取真空的目的。螺杆转子的齿宽、螺距变化方式和面积利用率，直接决定了双螺杆真空泵的抽速、内容积比和极限真空度。

中国专利，公布号CN105971877A，公开了一种锥形螺杆转子及其双螺杆真空泵；其特点是：双螺杆真空泵的两螺杆转子是分段式的，工作腔容积逐渐变化，但是在吸气侧齿宽过大，面积利用率不够大，吸气量不够大，在排气侧齿宽过小，级间密封性能不够高；由此导致双螺杆真空泵的抽速降低、内容积比不够高，极限真空度降低。

发明内容

为了最大限度地提高双螺杆真空泵的抽速、内容积比和极限真空度，本发明提出一种分段式变截面螺杆转子，包括左旋螺杆转子(100)和右旋螺杆转子(200)；从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，两螺杆转子分段式布置，各截面型线连续变化，面积利用系数逐渐增大，但各截面型线都是由五段首尾相连的曲线组成，且类型相同；从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，两螺杆转子形成的工作腔容积逐渐增大，并且在吸气侧形成最大的工作腔容积；两螺杆转子在吸气侧齿宽较小，在排气侧齿宽较大，具有良好的级间密封性能；所提出的一种分段式变截面螺杆转子，对于扩大双螺杆真空泵的适用范围和领域以及提高双螺杆真空泵的工作性能具有重要的意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分段式变截面螺杆转子，包括：左旋螺杆转子(100)和右旋螺杆转子(200)；从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，左旋螺杆转子(100)分段式布置：从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ为左旋等螺距段(101)，从第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ到第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ为左旋锥形段(102)，从第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ为左旋变螺距段(103)；右旋螺杆转子(200)分段式布置：从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ为右旋等螺距段(201)，从第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ到第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ为右旋锥形段(202)，从第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ为右旋变螺距段(203)；从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，左旋螺杆转子(100)各截面型线连续变化，面积利用系数逐渐增大，但各截面型线都是由五段曲线首尾相连组成，且类型相同；左旋等螺距段(101)齿顶宽度逐渐减小，螺距变化方式为等螺距；左旋锥形段(102)呈线性锥形，齿顶宽度逐渐减小，螺距变化方式为变螺距且螺距逐渐增大；左旋变螺距段(103)齿顶宽度逐渐减小，螺距变化方式为变螺距且螺距逐渐增大；左旋等螺距段(101)和左旋变螺距段(103)之间采用左旋锥形段(102)过渡，在第五轴向位置Ⅴ-Ⅴ处左旋等螺距段(101)与左旋锥形段(102)的截面型线相同；在第七轴向位置Ⅶ-Ⅶ处左旋锥形段(102)与左旋变螺距段(103)的截面型线相同；从第一轴向位置Ⅰ-Ⅰ到第九轴向位置Ⅸ-Ⅸ，右旋螺杆转子(200)和左旋螺杆转子(100)中心距保持不变，能够实现正确的啮合，并且形成的工作腔容积逐渐增大。