技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于真空泵技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種干式螺桿真空泵，特別是一種干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線。

背景技術(shù)：

干式螺桿真空泵是利用一對螺桿在泵殼中作同步高速反向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的吸氣和排氣作用的抽氣設(shè)備。兩螺桿經(jīng)精細(xì)動平衡校正，由軸承支撐，安裝在泵殼中，螺桿與螺桿之間和螺桿與泵殼之間都有一定的間隙；因此泵工作時，相互之間無磨擦，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，工作腔無需潤滑油，因此，干式螺桿泵能抽除含有大量水蒸汽及少量粉塵的氣體場合，極限真空更高，消耗功率更低，具有節(jié)能，免維修等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)于干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的相關(guān)文獻(xiàn)較多，如申請人曾申請的嚴(yán)格密封型干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子型線(授權(quán)公告號CN103233894B)，一種新型齒形螺桿型線(授權(quán)公告號CN103195716B)，一種螺桿真空泵的螺桿組件(申請公布號CN104019034A)。本領(lǐng)域技術(shù)人員希望能提出更多類型的干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提出另一種干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線。

本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線，干式螺桿真空泵具有兩根螺桿轉(zhuǎn)子，兩根螺桿轉(zhuǎn)子平行設(shè)置且外嚙合，兩根螺桿轉(zhuǎn)子的端面型線完全相同，端面型線由一段曲線ab、一段曲線bc、一段齒根圓弧cd、一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成；所述曲線ab與齒頂圓弧ea平滑過渡，所述曲線bc和齒根圓弧cd平滑過渡；一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線bc為余弦曲線且另一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線a’b’與一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線bc共軛；

所述曲線bc方程式為

公式：

式中：x₃、y₃是曲線bc上點(diǎn)的直角坐標(biāo)；R_a是齒頂圓弧ea的半徑；R_b是齒根圓弧cd的半徑；R_p是節(jié)圓半徑，是余弦角度；m表示余弦曲線周期大小，m取值范圍為

本干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線中曲線bc為余弦曲線，與現(xiàn)有技術(shù)螺桿轉(zhuǎn)子端面型線相比，余弦曲線對應(yīng)形成的螺旋面曲率半徑大，提高了螺桿與螺桿齒形嚙合通道間隙的長度，因而提高密封效果。

本干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線中曲線ab為余弦曲線，與現(xiàn)有技術(shù)螺桿轉(zhuǎn)子端面型線相比，與曲線ab共軛的曲線b’c’呈“S”型，曲面上具有小凸起部位，在螺桿真空泵高速運(yùn)行時，即螺桿轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，小凸起部位能對顆粒物產(chǎn)生向外作用力，因而有效地減少顆粒物在齒根部沉積，減少螺桿真空泵維護(hù)，提高螺桿真空泵使用壽命。

附圖說明

圖1是實(shí)施例一中干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實(shí)施例一中干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是曲率半徑大小與通道間隙中用于形成密封有效長度的關(guān)系示意圖。

圖4是實(shí)施例二中干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

如圖1所示，本干式螺桿真空泵具有兩根螺桿轉(zhuǎn)子兩根螺桿轉(zhuǎn)子平行設(shè)置且外嚙合，兩根螺桿轉(zhuǎn)子的端面型線完全相同，端面型線由一段曲線ab、一段曲線bc、一段齒根圓弧cd、一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成；所述曲線ab與齒頂圓弧ea平滑過渡，所述曲線bc和齒根圓弧cd平滑過渡；一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線ab為余弦曲線且另一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線b’c’與一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線ab共軛。

曲線ab方程式為公式(1)，

公式(1)：

式中：x₁、y₁是曲線ab上點(diǎn)的直角坐標(biāo)；R_a是齒頂圓弧ea的半徑；R_b是齒根圓弧cd的半徑；R_p是節(jié)圓半徑，是余弦角度，取值范圍為n表示余弦曲線周期大小，n取值范圍為

曲線ab的圓心角∠aob與曲線bc的圓心角∠boc數(shù)值大小相同。

齒根圓弧cd為標(biāo)準(zhǔn)圓的圓弧，齒頂圓弧ea也為標(biāo)準(zhǔn)圓的圓弧，齒根圓弧cd的圓心與齒頂圓弧ea的圓心重合。齒根圓弧cd的圓心角∠cod與齒頂圓弧ea的圓心角∠eoa數(shù)值大小相同。

長擺線de方程式為公式(2)

公式(2)：

式中：x₂、y₂是長擺線de上點(diǎn)的直角坐標(biāo)；R_a是齒頂圓弧ea的半徑；R_b是齒根圓弧cd的半徑；R_p是節(jié)圓半徑，φ是長擺線de的轉(zhuǎn)角，β是擺線在坐標(biāo)系內(nèi)旋轉(zhuǎn)的初始角。

本干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線中點(diǎn)bde和圓心o位于同一直線上。

如圖1所示，與曲線ab共軛的曲線b’c’呈“S”型，如圖2所示，與曲線b’c’相對的曲面上具有小凸起部位10。

圖3所示，δ表示通道最小間隙；箭頭表示氣流方向，半徑ρ₂大于半徑ρ₁。半徑ρ₂所述圓弧與半徑ρ’₂所述圓弧之間通道間隙用于形成密封的有效長度L2明顯大于半徑ρ₁所述圓弧與半徑ρ,₁所述圓弧之間通道間隙用于形成密封的有效長度L2；換言之，本發(fā)明中余弦曲線ab對應(yīng)形成的螺旋面曲率半徑大，因而提高了螺桿與螺桿齒形嚙合通道間隙的長度，實(shí)現(xiàn)提高密封效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高抽氣效率。

實(shí)施例二

如圖4所示，本干式螺桿真空泵具有兩根螺桿轉(zhuǎn)子兩根螺桿轉(zhuǎn)子平行設(shè)置且外嚙合，兩根螺桿轉(zhuǎn)子的端面型線完全相同，端面型線由一段曲線ab、一段曲線bc、一段齒根圓弧cd、一段長擺線de和一段齒頂圓弧ea五段曲線組成；所述曲線ab與齒頂圓弧ea平滑過渡，所述曲線bc和齒根圓弧cd平滑過渡；一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線bc為余弦曲線且另一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線a’b’與一根螺桿轉(zhuǎn)子上的曲線bc共軛。

曲線bc方程式為公式(3)

公式(3)：

式中：x₃、y₃是曲線bc上點(diǎn)的直角坐標(biāo)；R_a是齒頂圓弧ea的半徑；R_b是齒根圓弧cd的半徑；R_p是節(jié)圓半徑，是余弦角度；m表示余弦曲線周期大小，m取值范圍為取值范圍為保證形成有效的共軛曲線a’b’。的取值范圍為取值即保證能形成有效的曲線ab和曲線bc，又使曲線ab的圓心角∠aob與曲線bc的圓心角∠boc數(shù)值符合干式螺桿真空泵實(shí)際要求。

曲線ab的圓心角∠aob與曲線bc的圓心角∠boc數(shù)值大小相同。

齒根圓弧cd為標(biāo)準(zhǔn)圓的圓弧，齒頂圓弧ea也為標(biāo)準(zhǔn)圓的圓弧，齒根圓弧cd的圓心與齒頂圓弧ea的圓心重合。齒根圓弧cd的圓心角∠cod與齒頂圓弧ea的圓心角∠eoa數(shù)值大小相同。

長擺線de方程式為公式(4)

公式(4)：

式中：x₄、y₄是長擺線de上點(diǎn)的直角坐標(biāo)；R_a是齒頂圓弧ea的半徑；R_b是齒根圓弧cd的半徑；R_p是節(jié)圓半徑，φ是長擺線de的轉(zhuǎn)角，β是擺線在坐標(biāo)系內(nèi)旋轉(zhuǎn)的初始角。

本干式螺桿真空泵螺桿轉(zhuǎn)子端面型線中點(diǎn)bde和圓心o位于同一直線上。