高真空容积泵宽头转子的制作方法

本实用新型涉及高真空容积泵零部件，特别是高真空容积泵宽头转子。

背景技术：

目前，输送各种介质的凸轮泵转子大多采用摆线型，圆弧型，渐开线型三种型线制造而成，这些类型的转子与泵体内壁之间所构成的密封状态是线密封状态，密封效果欠佳，尤其是在高压工况下，不能恒定有效地保证输送压力的稳定性，容易造成脉动增大,输送效率降低等问题,同时转子与泵体内壁之间构成的区域空间大小固定,介质通过性差。而且摆线型，圆弧型，渐开线型等转子由于受到型线的制约，转子轴孔及与其配合的轴径较小，导致轴强度不足，当遇到大、硬等介质时，容易造成转子晃动，影响凸轮泵介质通过性，降低高真空容积泵效率，甚至引发高真空容积泵故障。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高真空容积泵宽头转子，主要解决了摆线型，圆弧型，渐开线型等转子通过性差，且在高压输送工况下，与泵体内壁之间的密封效果差，不能恒定有效地保证输送压力的稳定性，导致脉动增大、效率低下等问题。

本实用新型采用下述技术方案为：

所述的高真空容积泵宽头转子端面为轴对称结构，其端面1/4型线由3 个部分组成：顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BD、中间圆弧DE，转子由金属骨架和橡胶包裹而成；所述的宽头转子顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线，其方程分别为x₁＝R₁cosθ，y₁＝R₁sinθ；中心距R＝R₁+R₂；其中(x₁、y₁) 为圆弧AB上任意一点的坐标，其中(x₂、y₂)为圆弧DE上任意一点的坐标，θ为圆弧AB的圆心角，为为圆弧DE的圆心角。

所述的过渡曲线BD由过渡BC曲线和过渡CD曲线构成，过渡曲线BC和过渡曲线CD是两条共轭曲线。

所述的过渡曲线BC和过渡曲线CD可随意变化，且过渡曲线CD随过渡曲线BC的变化而作相应变化。

BCD单条曲线构成，BCD可采用为渐开线。

所述的两宽头转子同步旋转时，顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE相互啮合。

所述的橡胶厚度K＝6-12mm,橡胶型线I为高真空容积泵宽头转子端面型线，骨架型线III外凸圆弧与型线II相切，型线I与型线II等距K；骨架型线III波浪形内外圆弧半径r3尺寸为3-8mm。骨架型线III总长的为型线 II长度1.15-1.5倍。

所述的高真空容积泵宽头转子为直转子。

所述的高真空容积泵宽头转子为螺旋转子，螺旋转子螺旋角度任意设定，可设为30°、45°、60°、270°等,相应圈数为n＝β/360°，上述角度对应圈数n分别为0.08，0.12,0.17,0.75等。

所述的螺旋转子螺距采用定螺距和变螺距两种，其中变螺距转子，螺距变化率C公式为

式中，气液比例为a:b，进口压力p1，出口压力p2，L1和L2为螺距。

所述的橡胶，其特征在于：橡胶材料成分为：丁晴橡胶42-48％、硫磺 1.7-2.8％、低速促进剂0.4-0.7％、高速促进剂1.2-1.5％、硬脂酸1.2-1.7％、氧化锌0.3-0.6％、防老剂2.6-2.7％、炭黑21-25％、软化油2.1-3.7％、纳米晶须5.6-7.5％、其余为填充料填充料，填充料为不低于1020目超耐磨炉黑。

本实用新型的创新之处在于：

1.设计了一种宽头转子，将转子与泵体内壁之间的线密封状态转变成为面密封状态，有效增大高真空容积泵的工作压力范围，保证输送压力持久稳定性，降低脉动，提高工作效率。由于宽头转子型线的特殊构造：由顶端宽头圆弧、过渡曲线1、过渡曲线2、中间圆弧四部分或者由顶端宽头圆弧、过渡曲线、中间圆弧三部分组成，提高了介质通过性，同时中间圆弧的构造增大了与其轴孔配合轴的轴径，确保了轴的强度。

2.宽头转子螺旋角度任意设定，多螺旋角度，可增大高真空容积泵的压力范围。变螺距的螺旋宽头转子具有较强压缩作用，单头变螺旋基础上采用对称变螺距结构则能够平衡转子轴向力，特别适合含气体高压工况。

3.采用波浪圆弧骨架型线，增强骨架与橡胶之间接触面积，加强骨架与橡胶间粘附性。

附图说明

图1为本实用新型的高真空容积泵宽头转子啮合装配示意图。

图2为本实用新型的高真空容积泵宽头转子BCD两条过渡曲线示意图。

图3为本实用新型的高真空容积泵宽头转子BCD单条独立过渡曲线示意图。

图4为本实用新型的高真空容积泵宽头转子骨架、橡胶结构示意图。

图5为本实用新型的高真空容积泵宽头转子螺旋90°示意

图6为本实用新型的高真空容积泵宽头转子等距多螺旋示意图

图7为本实用新型的高真空容积泵宽头转子变螺距多螺旋啮合示意图

图8为本实用新型的高真空容积泵宽头转子螺距变化率示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

如图1-2高真空容积泵宽头转子1/4型线由3个部分组成：顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BCD、中间圆弧DE，过渡曲线BCD可以由BC曲线和CD曲线构成，也可由整条BD曲线构成。

顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线，

其中AB其方程分别为

且保证AB面密封面宽度大于5mm,小于100mm。

其中DE其方程为

其中：R＝R₁+R₂

1)当BCD是过渡曲线BC和过渡曲线CD是两条共轭曲线，过渡曲线BC和过渡曲线CD可随意变化，且过渡曲线CD随过渡曲线BC的变化而作相应变化。

若BC为圆弧，其方程为：

式中r为BC圆弧半径，r₁为圆弧到中心点距离

则CD对应的共轭曲线方程为：

2)如图3当BCD是整条过渡曲线，则BCD可采用渐开线，对应方程为：

如图4，宽头转子由金属骨架与橡胶组成，骨架1和橡胶2组成，橡胶 2外型线采用上述宽头型线I，橡胶厚度K＝6-12mm,橡胶2型线I为权利要求1所述型线，骨架1外型线III由内外凸圆弧波浪线组成，骨架型线III外凸圆弧与型线II相切，型线I与型线II等距为K。骨架型线III内外圆弧半径r3尺寸为3-8mm。骨架型线III总长的为型线II长度1.15-1.5倍。

如图5-7，宽头转子可设置为直转子和螺旋转子，螺旋转子螺旋角度可不同角度，螺距采用定螺距和变螺距两种。设螺旋角度β为30°、45°、60°, 上述角度对应圈数n＝β/360°，分别为0.08，0.12,0.17。

如图8，变螺距转子，空间逐渐变小，应用于气固液多项介质工况，螺距变化率根据气液比、进出口压力设定。气液比例为a:b，进口压力p1，出口压力p2。则螺距变化率C公式为：

所述橡胶材料成分为：丁晴橡胶48％、硫磺2.8％、低速促进剂0.7％、高速促进剂1.5％、硬脂酸1.7％、氧化锌0.6％、防老剂2.7％、炭黑25％、软化油3.7％、纳米晶须7.5％、其余为填充料填充料，填充料为不低于1020 目超耐磨炉黑。所述橡胶具有如下物理性能：抗拉强度16.5Mpa,极限伸长率456％，硬度为邵氏硬度48。