[发明专利]一种大型三段式变螺距螺杆型线结构

说明书

本发明公开了一种大型三段式变螺距螺杆型线结构，包括转轴，所述转轴的表面固定连接有螺旋叶片，所述螺旋叶片包括第一等距段、变距段和第二等距段，所述变距段固定连接于第一等距段的一端表面，所述第二等距段固定连接于变距段的表面，所述螺旋叶片包括单摆线段、齿根圆线段、渐开线段和齿顶圆线段，所述单摆线段、齿根圆线段、渐开线段和齿顶圆线段形成连续闭合弧线结构，在进气段保证以最短的节距获得最大的有效抽速，在压缩段以合理的压缩比保证迅速达到排气压力并释放压缩热，在排气段得以更多的节距增加密封面积、减少泵内返流，得到更高的真空及抽气效率，适合大抽速螺杆真空泵的设计，利于生产加工和使用。

技术领域

本发明涉及螺杆型线技术领域，尤其涉及一种大型三段式变螺距螺杆型线结构。

背景技术

在变螺距螺杆真空泵是由一对互相啮合的变螺距转子在由泵体、进气侧中壁、排气侧中壁等组成的泵腔内同步反向高速旋转，从而形成吸气、压缩和排气作用的抽真空设备。

变螺距螺杆真空泵由于设计和加工装备的限制，抽气速率大型化一直很难突破，国内目前变螺距螺杆真空泵的最大抽气速率一般做到1500m3/h以内，这也限制了变螺距螺杆真空泵的推广应用，特别是在基础化工、精细化工、石油石化等行业，工艺装置抽真空均需要满足大的抽气速率，传统采用多台并联的方式导致成本增加、设备数量及故障点增加、占地面积增加等一系列的问题。同时由于设计和加工装备的限制，国内大部分变螺距螺杆型线采用两段式渐变螺距型线结构，即“进气压缩段—排气段”两段式结构，分别对应螺距型线为“变螺距—等螺距”，此种渐变式螺距结构同三段式变螺距结构相比，同体积抽速低，效率低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种大型三段式变螺距螺杆型线结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种大型三段式变螺距螺杆型线结构，包括转轴，所述转轴的表面固定连接有螺旋叶片，所述螺旋叶片包括第一等距段、变距段和第二等距段，所述变距段固定连接于第一等距段的一端表面，所述第二等距段固定连接于变距段的表面，所述螺旋叶片包括单摆线段、齿根圆线段、渐开线段和齿顶圆线段，所述单摆线段、齿根圆线段、渐开线段和齿顶圆线段形成连续闭合弧线结构；

所述单摆线段的直角坐标方程为：

所述渐开线段的坐标方程为：

其中，D—齿顶圆直径，d—齿根圆直径，A—渐开线基圆半径，P0—螺距。

优选的，所述第一等距段为进气段，且螺旋导程210，节距数1.5(3π)。

优选的，所述变距段为压缩段，且设计采用变螺距型线，螺旋导程由210变到100，节距数1(2π)，压缩比2.1。

优选的，所述第二等距段为排气段，且采用等螺距型线，螺旋导程100，节距数2.5(5π)。

优选的，所述螺旋叶片和转轴为一体化加工成型。

优选的，所述第一等距段、变距段和第二等距段为连续螺旋结构，且均固定连接于转轴的表面。

本发明提供的一种大型三段式变螺距螺杆型线结构，采用大型三段式变螺距螺杆型线结构设计，即“进气段—压缩段—排气段”，分别对应螺杆型线为“等螺距—变螺距—等螺距”，在进气段保证以最短的节距获得最大的有效抽速，在压缩段以合理的压缩比保证迅速达到排气压力并释放压缩热，在排气段得以更多的节距增加密封面积、减少泵内返流，得到更高的真空及抽气效率，适合大抽速螺杆真空泵的设计，利于生产加工和使用。