[发明专利]一种通过拉伸加厚消减螺杆转子不平衡量的方法

说明书

本发明公开了一种通过拉伸加厚消减螺杆转子不平衡量的方法，所述螺杆转子包括转子本体，其特征在于：在所述转子本体上加工第一加厚区和第二加厚区，所述第一加厚区和第二加厚区均是以其所处位置的转子本体的截面为基础作轴向拉伸加厚得到的。本发明相比现有技术具有以下优点：不需要在转子的齿顶端面上打孔，避免了气体的泄露，不影响两个转子的正常啮合和气体输送；对转子的进、排气侧端面不做任何的改变，不影响螺杆转子的正常吸、排气；可以避免气体的回流，做到流畅的吸排气，还可以提高螺杆泵的极限真空度。

技术领域

本发明涉及螺杆真空泵领域，尤其涉及的是一种通过拉伸加厚消减螺杆转子不平衡量的方法。

背景技术

螺杆真空泵是干式真空泵的一种，工作时泵腔内的两个螺杆转子作同步高速反向旋转，由此来进行吸、排气过程。螺杆真空泵由于自生独特的结构特点，运转过程稳定可靠，可获得无油、清洁、高真空度的环境，因此广泛应用于半导体、微电子、航空航天以及薄膜产业等领域。螺杆真空泵结构紧凑，转子与转子之间、转子与泵腔之间没有直接的接触，内部无摩擦力且无需油润滑与密封，泵体间隙泄漏量小，能够适应复杂的环境，寿命长，不受气体种类或有无颗粒的影响，应用前景十分广泛。

常见的螺杆转子，是由螺杆端面型线绕着空间螺旋线扫描形成，由于大多数螺杆转子的端面型线的型心与螺杆转子的回转轴线不重合，导致螺杆转子在高速旋转的过程中会产生惯性力与惯性力矩。同时，由于转子材料的不均匀性以及加工误差等原因，也会导致转子的不平衡。因螺杆转子高速运转中惯性力与惯性力矩的存在，导致螺杆转子的运动副会产生周期性的力作用，使得真空泵在运转的过程中会产生额外的应力变形与振动，振动所带来的噪音会使得工作环境变坏，影响螺杆泵的安全运行，甚至会引发安全事故。另外，转子不平衡量的存在，还会加速转子与轴承的磨损，会降低螺杆泵的使用寿命。因此，需要对转子进行动平衡结构设计。

目前使用的螺杆转子，大多采用在螺杆进气侧端面与排气侧端面挖空穴，通过铸造的方法来消除转子的不平衡量，但这会使得铸造加工工艺变得更加困难且十分容易使螺杆转子产生更大误差。这种消除螺杆转子不平衡量的方式，通常还需要在转子的齿顶端面打较多数量的孔来辅助降低螺杆转子的不平衡量。转子由于齿顶端面被破坏，会造成额外的间隙从而影响螺杆泵可达到的极限真空度，会对转子的密封性能产生影响，还会造成螺杆转子表面涂层的不均匀，严重破坏了转子的表面结构，同时，在抽腐蚀性气体或含颗粒成分气体时，会在螺杆转子齿顶端面孔处造成气体或杂物的残留进而影响螺杆泵的正常运行，甚至会对螺杆转子产生腐蚀，降低螺杆泵的使用寿命。

螺杆转子在排气侧端面也做空穴或者其它类似形状的切除去重效果，会导致排气端面齿形存在缺失段，不能够做到完全啮合的效果，这会使得气体在到达排气侧端面时，可能排气孔未打开或者已经闭合，便造成螺杆转子内的气体回流，最终的结果会使得螺杆泵在工作时排气不顺畅或者是排气不完全，影响螺杆泵的极限真空度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种通过拉伸加厚消减螺杆转子不平衡量的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种通过拉伸加厚消减螺杆转子不平衡量的方法，所述螺杆转子包括转子本体，其特征在于：在所述转子本体上加工第一加厚区和第二加厚区，所述第一加厚区和第二加厚区均是以其所处位置的转子本体的截面为基础作轴向拉伸加厚得到的。

作为对上述方案的进一步改进，所述转子本体的导程个数为m，4≤m≤7；所述第二加厚区位于转子本体距离进气端面的第[m-1]圈内，其中[x]高斯函数表示不超过x的最大整数。

作为对上述方案的进一步改进，当转子本体是等螺距转子时，第一加厚层位于转子本体距离进气端面的第[m-2]圈内；当转子是渐变螺距转子时，第一加厚层位于转子本体距离进气端面的第[m-3]圈内。

作为对上述方案的进一步改进，具体步骤如下：

步骤一、计算转子惯性张量的偏心角度θ，转子进气侧端面型心的偏心角度α，转子质心的偏心角度β，单位为弧度，