[发明专利]一种罗茨转子

说明书

本发明属于干式真空泵领域，具体说是一种罗茨转子。其中端面型线包括：首尾连接的n条曲线，其中，n为罗茨转子的叶数；第一曲线由齿根圆弧包络线处直线修型、齿根圆弧包络线、以齿顶圆弧处的直线修型截取齿顶圆弧得到的曲线、齿根圆弧包络线以及齿根圆弧包络线处直线修型按逆时针依次连接，第n曲线均由第一曲线阵列n个得到；以通过回转中心点O与齿顶圆弧圆心的直线为第一型线的对称轴；齿根圆弧包络线处直线修型与齿根圆弧包络线处直线修型相对于对称轴对称；齿根圆弧包络线与齿根圆弧包络线相对于对称轴对称；本发明可有效地减少齿顶处的应力集中现象，具有较高的强度。

技术领域

本发明属于干式真空泵领域，具体说是一种罗茨转子。

背景技术

干式真空泵的主要应用领域包括以刻蚀工艺为代表的半导体工艺，化工行业，低压化学气相沉积中的多晶硅制备工艺，科学实验仪器应用等，其中，半导体应用领域的干式真空泵市场份额占有率高达40％。以干式真空泵应用领域最为广泛的半导体行业为例，其工艺环境包括清洁、中等、恶劣三种情况，包括的工艺类型有Load lock、气体输送、计量、PVD制程、PVD预清洁、CVD，PECVD，MOCVD等，目前为了满足半导体行业不同工艺环境的要求，一般采用不同转子类型组合及真空干泵复合的形式来解决,但这种形式虽然一定程度上有助于实际工况下的快速排粉，但由于泵腔内的狭小尺寸，仍容易出现转子之间的剐蹭等问题。而目前采用的以共轭曲线为基础的罗茨转子型线，齿顶处仍会出现啮合后出现粉尘堆积引起啮合时的剐蹭。因此，设计一种转子以解决应力集中现象，防止因过热或粉尘堆积而产生的剐蹭现象。

发明内容

本发明目的是提供一种针对半导体行业中带有粉尘等苛刻工艺的情况，设计一款带有直线修型的罗茨转子，通过转子啮合旋转，完成泵腔内工作空间容积的变化，从而达到抽气的效果的罗茨转子；相比于原有的以共轭曲线为基础的罗茨转子，本发明可以有效的减少应力集中现象，防止因过热或粉尘堆积而产生的剐蹭现象，工艺适用性更强。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种罗茨转子，所述罗茨转子的端面型线包括：首尾连接的n条曲线，其中，n为罗茨转子的叶数；

所述端面型线中第一曲线，由齿根圆弧包络线处直线修型EP、齿根圆弧包络线AE、以齿顶圆弧处的直线修型CD截取齿顶圆弧AB得到的曲线BDCA、齿根圆弧包络线BG以及齿根圆弧包络线处直线修型GQ按逆时针依次连接；

以通过罗茨转子的回转中心点O与齿顶圆弧AB圆心的直线为第一型线的对称轴；所述齿根圆弧包络线处直线修型GQ与齿根圆弧包络线处直线修型EP相对于对称轴对称；所述齿根圆弧包络线BG与齿根圆弧包络线AE相对于对称轴对称；

在齿顶圆弧AB上、由齿顶圆弧处的直线修型CD截取齿顶曲线AB所形成的曲线BDCA构成齿顶曲线AB；所述齿顶圆弧处的直线修型CD为由齿顶圆弧AB上点C和点D的连线，且与对称轴垂直；

端面型线中第n曲线均由第一曲线阵列n个得到；且第一曲线与n条曲线首尾连接构成罗茨转子的端面型线；

对于所述N条曲线的对称轴重合或相交于一点。

所述的端面型线均由第一曲线以原点O为回转中心，2π/n为旋转角，依次阵列n个得到。

所述的罗茨转子型线生成的一对啮合转子端面型线完全相同且互相共轭。

所述齿顶圆弧AB与生成的一对啮合转子的齿根圆弧包络线A’L’相互啮合，所述齿顶圆弧AB的型线方程为：

X＝r*cosγ

Y＝R_b+r*sinγ

式中，r为齿顶小圆半径，R_b为罗茨转子的回转中心点O到齿顶圆圆心的距离，γ为齿顶小圆上任意一点与齿顶小圆圆心的连线与过齿顶圆圆心且垂直于对称轴的直线之间的夹角。