[发明专利]一种干式螺杆真空泵及其螺杆转子

说明书

本申请公开了一种干式螺杆真空泵及其螺杆转子，螺杆转子具有齿根面、齿顶面、凹面、凸面，其中，齿根面、齿顶面分别为理论齿根面、理论齿顶面沿径向朝向中心轴偏移后的曲面，凹面、凸面分别为理论凹面、理论凸面沿法向朝向螺杆转子内部偏移后的曲面，且每一个曲面在偏移前后的距离差为定值。本申请中的螺杆转子为理论螺杆转子的各个曲面向自身内部缩进一定距离得到的结构，因此，两个螺杆转子配合转动过程中，两个螺杆转子之间的间隙较为均匀，从而保障干式螺杆真空泵的工作稳定性和流量特性。

技术领域

本申请涉及螺杆真空泵技术领域，更具体地说，涉及一种干式螺杆真空泵及其螺杆转子。

背景技术

干式螺杆真空泵为非接触式传动，其螺杆转子与螺杆转子之间、螺杆转子与泵腔之间需要存在微小间隙，这些间隙称之为流场间隙。

干式螺杆真空泵的流场间隙的大小是影响泵性能和可靠性的一个重要参数。随着气体在泵内传输的过程中，不可避免的存在气体从排气口高压侧向吸气口低压侧反向流动，如果流场间隙设计大了，则气体返流过大，影响干式螺杆真空泵的性能，如果流场间隙设计小了，则运动过程中，螺杆转子受热膨胀导致泵卡死。如何将间隙设计得足够小及稳定是比较难的，间隙越小，稍有波动影响就越明显。

并且，流场间隙从排气端到吸气端要均匀，不均匀的流场间隙会影响干式螺杆真空泵的工作稳定性，还影响干式螺杆真空泵的流量特性。

综上所述，如何使干式螺杆真空泵具有间隙值小且均匀的流场间隙，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种螺杆转子，其在修型后具有整体比较一致的稳定间隙。本申请的另一目的是提供一种包括上述螺杆转子的干式螺杆真空泵。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种螺杆转子，所述螺杆转子具有齿根面、齿顶面、凹面、与所述凹面相对的凸面，所述齿顶面为理论齿顶面中任意一点沿径向朝向中心轴偏移第一预设距离的曲面，所述齿根面为理论齿根面中任意一点沿径向朝向所述中心轴偏移第二预设距离的曲面，所述凹面为理论凹面中任意一点沿法向朝向所述螺杆转子内部偏移第三预设距离的曲面，所述凸面为理论凸面中任意一点沿法向朝向所述螺杆转子内部偏移第四预设距离的曲面；所述理论齿根面、所述理论齿顶面、所述理论凹面、所述理论凸面为理论螺杆转子的外表面，两个所述理论螺杆转子配合转动的过程中，二者相互接触且没有间隙。

可选的，所述螺杆转子的端面型线由一段渐开线曲线ab、一段齿根圆弧bc、一段摆线cd和一段齿顶圆弧da组成。

可选的，所述齿顶圆弧da的方程为第一方程式；其中，所述第一方程式为R_A为齿顶圆半径，δ₁为所述齿顶面与腔体内壁间的周向间隙，θ₁为齿顶圆转角，x_r1、y_r1、z_r1为所述齿顶面上的点的坐标，z₁为所述理论齿顶面上的点的坐标，Z轴与所述中心轴共线。

可选的，所述齿根圆弧bc的方程为第二方程式；其中，所述第二方程式为R_F为齿根圆半径；δ₁为所述齿顶面与腔体内壁间的周向间隙；δ₂为一个所述螺杆转子的齿顶圆至与其相啮合的另一所述螺杆转子的齿根圆之间的径向间隙；θ₂为齿根圆转角；x_r2、y_r2、z_r2为所述齿根面上的点的坐标，z₂为所述理论齿根面上的点的坐标，Z轴与所述中心轴共线。