干式螺杆真空泵螺杆转子端面型线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于真空栗技术领域，涉及一种干式螺杆真空栗，特别是一种干式螺 杆真空栗螺杆转子端面型线。
【背景技术】
[0002] 干式螺杆真空栗是利用一对螺杆在栗壳中作同步高速反向旋转而产生的吸气和 排气作用的抽气设备。两螺杆经精细动平衡校正，由轴承支撑，安装在栗壳中，螺杆与螺杆 之间和螺杆与栗壳之间都有一定的间隙；因此栗工作时，相互之间无磨擦，运转平稳，噪音 低，工作腔无需润滑油，因此，干式螺杆栗能抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合， 极限真空更高，消耗功率更低，具有节能，免维修等优点。
[0003] 关于干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线的相关文献较多，如申请人曾申请的严格 密封型干式螺杆真空栗螺杆转子型线(授权公告号CN103233894B)，一种新型齿形螺杆型线 (授权公告号CN103195716B)，一种螺杆真空栗的螺杆组件（申请公布号CN104019034A)。本 领域技术人员希望能提出更多类型的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线。
【发明内容】
[0004] 本实用新型提出了一种干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，本实用新型要解决的 技术问题是如何提出更多类型的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线。
[0005] 本实用新型的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现:一种干式螺杆真空 栗螺杆转子端面型线，干式螺杆真空栗具有两根螺杆转子，两根螺杆转子平行设置且外啮 合，两根螺杆转子的端面型线完全相同，端面型线由一段曲线ab、一段曲线bc、一段齿根圆 弧cd、一段长摆线de和一段齿顶圆弧ea五段曲线组成;所述曲线ab与齿顶圆弧ea平滑过渡， 所述曲线be和齿根圆弧cd平滑过渡;一根螺杆转子上的曲线ab为余弦曲线且另一根螺杆转 子上的曲线b ' c '与一根螺杆转子上的曲线ab共辄;或一根螺杆转子上的曲线be为余弦曲线 且另一根螺杆转子上的曲线a ' b '与一根螺杆转子上的曲线be共辄。
[0006] 本干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线中曲线ab或曲线be为余弦曲线，与现有技术 螺杆转子端面型线相比，余弦曲线对应形成的螺旋面曲率半径大，提高了螺杆与螺杆齿形 啮合通道间隙的长度，因而提高密封效果。
[0007] 本干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线中曲线ab为余弦曲线，与现有技术螺杆转子 端面型线相比，与曲线ab共辄的曲线b'c'呈"S"型，曲面上具有小凸起部位，在螺杆真空栗 高速运行时，即螺杆转子高速旋转，小凸起部位能对颗粒物产生向外作用力，因而有效地减 少颗粒物在齿根部沉积，减少螺杆真空栗维护，提高螺杆真空栗使用寿命。
【附图说明】
[0008] 图1是实施例一中干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线结构示意图。
[0009] 图2是实施例一中干式螺杆真空栗螺杆转子的剖视结构示意图。
[0010] 图3是曲率半径大小与通道间隙中用于形成密封有效长度的关系示意图。
[0011] 图4是实施例二中干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0013] 如图1所示，本干式螺杆真空栗具有两根螺杆转子两根螺杆转子平行设置且外啮 合，两根螺杆转子的端面型线完全相同，端面型线由一段曲线ab、一段曲线bc、一段齿根圆 弧cd、一段长摆线de和一段齿顶圆弧ea五段曲线组成;所述曲线ab与齿顶圆弧ea平滑过渡， 所述曲线be和齿根圆弧cd平滑过渡;一根螺杆转子上的曲线ab为余弦曲线且另一根螺杆转 子上的曲线b ' c '与一根螺杆转子上的曲线ab共辄。
[0014]曲线ab方程式为公式(1)，
[0016] 式中：xi、yi是曲线ab上点的直角坐标;Ra是齿顶圆弧ea的半径;Rb是齿根圆弧cd的 半径;RP是节圆半径，
R是余弦角度，穿取值范围为η表示余弦 曲线周期大小，η取值范围为
[00?7]曲线ab的圆心角Z aob与曲线be的圆心角Z boc数值大小相同。
[0018] 齿根圆弧cd为标准圆的圆弧，齿顶圆弧ea也为标准圆的圆弧，齿根圆弧cd的圆心 与齿顶圆弧ea的圆心重合。齿根圆弧cd的圆心角Z cod与齿顶圆弧ea的圆心角Zeoa数值大 小相同。
[0019]长摆线de方程式为公式(2)
[0021 ] 式中：X2、y2是长摆线de上点的直角坐标;Ra是齿顶圆弧ea的半径;Rb是齿根圆弧cd 的半径;RP是节圆半径：
Φ是长摆线de的转角，β是摆线在坐标系内旋转的初始 角。
[0022] 本干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线中点bde和圆心〇位于同一直线上。
[0023]如图1所示，与曲线ab共辄的曲线b'c'呈"S"型，如图2所示，与曲线b'c'相对的曲 面上具有小凸起部位10。
[0024]图3所示，δ表示通道最小间隙；箭头表示气流方向，半径P2大于半?Pl。半径P 2所述 圆弧与半径p'2所述圆弧之间通道间隙用于形成密封的有效长度L2明显大于半径P1所述圆 弧与半径p'i所述圆弧之间通道间隙用于形成密封的有效长度L 2;换言之，本实用新型中余 弦曲线ab对应形成的螺旋面曲率半径大，因而提高了螺杆与螺杆齿形啮合通道间隙的长 度，实现提尚密封效果，进而实现提尚抽气效率。
[0025] 实施例二
[0026] 如图4所示，本干式螺杆真空栗具有两根螺杆转子两根螺杆转子平行设置且外啮 合，两根螺杆转子的端面型线完全相同，端面型线由一段曲线ab、一段曲线bc、一段齿根圆 弧cd、一段长摆线de和一段齿顶圆弧ea五段曲线组成;所述曲线ab与齿顶圆弧ea平滑过渡， 所述曲线be和齿根圆弧cd平滑过渡;一根螺杆转子上的曲线be为余弦曲线且另一根螺杆转 子上的曲线a ' b '与一根螺杆转子上的曲线be共辄。
[0027]曲线be方程式为公式(3)
[0029] 式中：X3、y3是曲线be上点的直角坐标;Ra是齿顶圆弧ea的半径;Rb是齿根圆弧cd的 半径;RP是节圆半径，
是余弦角度;m表示余弦曲线周期大小，m取值范围为
取值范围为60°，:保证形成有效的共辄曲线
的取值范围
取值即保证能形成有效的曲线ab和曲线be，又使曲线ab的圆心角Z aob与 曲线be的圆心角Zboc数值符合干式螺杆真空栗实际要求。
[0030] 曲线ab的圆心角Z aob与曲线be的圆心角Z boc数值大小相同。
[0031 ] 齿根圆弧cd为标准圆的圆弧，齿顶圆弧ea也为标准圆的圆弧，齿根圆弧cd的圆心 与齿顶圆弧ea的圆心重合。齿根圆弧cd的圆心角Z cod与齿顶圆弧ea的圆心角Zeoa数值大 小相同。
[0032]长摆线de方程式为公式(4)
[0034] 式中：X4、y4是长摆线de上点的直角坐标;Ra是齿顶圆弧ea的半径;Rb是齿根圆弧cd 的半径;RP是节圆半径，
是长摆线de的转角，β是摆线在坐标系内旋转的初始 角。
[0035] 本干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线中点bde和圆心〇位于同一直线上。
【主权项】
1. 一种干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，干式螺杆真空栗具有两根螺杆转子，两根 螺杆转子平行设置且外啮合，两根螺杆转子的端面型线完全相同，端面型线由一段曲线ab、 一段曲线bc、一段齿根圆弧cd、一段长摆线de和一段齿顶圆弧ea五段曲线组成;所述曲线ab 与齿顶圆弧ea平滑过渡，所述曲线be和齿根圆弧cd平滑过渡;一根螺杆转子上的曲线ab为 余弦曲线且另一根螺杆转子上的曲线b ' c '与一根螺杆转子上的曲线ab共辄。2. 根据权利要求1所述的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，其特征在于，所述曲线ab 方程式为公式(1)， λ-, = φ 公式（1):乃=' + (/?;,-/?,,)〇^(/吵）； 式中：xi、yi是曲线ab上点的直角坐标;Ra是齿顶圆弧ea的半径;Rb是齿根圆弧cd的半径； i? + i? RP是节圆半径供是余弦角度；η表示余弦曲线周期大小，η取值范围为 93. 根据权利要求2所述的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，其特征在于，所述9取值 范围为20。<供<60。。4. 根据权利要求2所述的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，其特征在于，所述取值 狀b 范围为5. 根据权利要求1或2或3或4所述的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，其特征在于， 所述长摆线de方程式为公式(2) 公式(2):式中：X2、y2是长摆线de上点的直角坐标;Ra是齿顶圆弧ea的半径;Rb是齿根圆弧cd的半 径;RP是节圆半径，乂 = _ Φ是长摆线de的转角，β是摆线在坐标系内旋转的初始角。6. -种干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，干式螺杆真空栗具有两根螺杆转子两根螺 杆转子平行设置且外啮合，两根螺杆转子的端面型线完全相同，端面型线由一段曲线ab、一 段曲线bc、一段齿根圆弧cd、一段长摆线de和一段齿顶圆弧ea五段曲线组成;所述曲线ab与 齿顶圆弧ea平滑过渡，所述曲线be和齿根圆弧cd平滑过渡;一根螺杆转子上的曲线be为余 弦曲线且另一根螺杆转子上的曲线a'b'与一根螺杆转子上的曲线be共辄。7. 根据权利要求6所述的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，其特征在于，所述曲线be 方程式为公式(3) 公式(3):式中：X3、y3是曲线be上点的直角坐标;Ra是齿顶圆弧ea的半径;Rb是齿根圆弧cd的半径； RP是节圆半径，& W是余弦角度；m表示余弦曲线周期大小，m取值范围为8. 根据权利要求7所述的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，其特征在于，所述货取值 范围为20。<供公60。。9. 根据权利要求7所述的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，其特征在于，所述^取值 范围为3。 Kb10. 根据权利要求6或7或8或9所述的干式螺杆真空栗螺杆转子端面型线，其特征在于， 所述长摆线de方程式为公式(2) 公式(2):式中：X2、y2是长摆线de上点的直角坐标;Ra是齿顶圆弧ea的半径;Rb是齿根圆弧cd的半 径;RP是节圆半径，&= 巾是长摆线de的转角，β是摆线在坐标系内旋转的初始角。 丄 · 9
【专利摘要】本实用新型提供了一种干式螺杆真空泵螺杆转子端面型线，属于真空泵技术领域。它解决了现有的干式螺杆真空泵螺杆转子端面型线类型不足的问题。本干式螺杆真空泵螺杆转子端面型线由一段曲线ab、一段曲线bc、一段齿根圆弧cd、一段长摆线de和一段齿顶圆弧ea五段曲线组成；一根螺杆转子上的曲线ab为余弦曲线且另一根螺杆转子上的曲线b’c’与一根螺杆转子上的曲线ab共轭；或一根螺杆转子上的曲线bc为余弦曲线且另一根螺杆转子上的曲线a’b’与一根螺杆转子上的曲线bc共轭。与现有技术螺杆转子端面型线相比，余弦曲线对应形成的螺旋面曲率半径大，提高了螺杆与螺杆齿形啮合通道间隙的长度，因而提高密封效果。
【IPC分类】F04C25/02, F04C18/16, F04C29/00
【公开号】CN205277823
【申请号】CN201620021480
【发明人】马云芳, 巫修海
【申请人】巫修海, 台州职业技术学院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月11日