专利名称：一种干式螺杆真空泵变螺距螺杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，该转子应用于干式螺杆真空栗。
背景技术：
等螺距螺杆真空泵具有无油、结构简单、没有易损件、维修工作量小、寿命长等优点，但存在消耗功率大、排气脉动大、排气量及压缩比相同的情况下体积大等缺点，因此等螺距型线较难用于高真空度和大排量的螺杆真空泵，而采用变螺距螺杆的真空泵，存在内部压缩，可以减低能耗，减小结构，减低噪声，减低内部工作温度，提高运行安全性。
专利文献DE19745615A1描述的螺杆真空泵，通过修改螺杆转子齿顶圆直径尺寸， 分成两极，起到内部压缩的作用，降低能耗，但制造成本高。
专利文献W001/18399A1修改型线参数尺寸，实现螺距的变化，起到内部压缩，减低能耗，但因该型线有效利用面积不高，螺旋圈数多，制造成本明显提升。
专利文献US2002031439A1，US2004247465A由螺距不等的两级以上等螺距螺杆在轴向方向串联而成，这种结构起到内部压缩的作用，因为由于分级结构产生损伤空间和旋涡区，轴向长度太长，制造成本高，与单极的变螺距螺杆转子相比效率降低。
专利文献W02004/074689A1描述了一种螺距螺杆真空，其中螺杆的螺距从最大到最小部分连续变化，从螺距描述的形状变化规律为线性变化，实现内部压缩，降低能耗，但其压缩能力有限，且螺旋圈数多，制造成本高。
专利文献W002/08609A1描述了一种变螺距双螺杆转子，型线保持不变，螺距从最小到最大，再到最小，最后保持不变，描述偏向于螺杆转子最大螺距与最小螺距以及螺杆的动态平衡，而且螺杆开始部分螺距设计成最小，虽然减低了动态平衡的设计难度，但一定程度上减低了排气效率、提升了能量需求。
发明内容
本发明目的就是提供一种干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，应用于干式螺杆真空泵和> 3的缠绕圈数。螺距(P)根据包缠角(α)变化，螺距在吸气端即第一局部范围 (Tl)最大，在一圈之后到达第二局部范围(Τ2)，第一局部范围螺距小范围逐渐变化或保持不变，在第二局部范围(Τ2)，螺距在较大范围内逐渐变化小，在一圈之后到达第三局部范围 (Τ3)，其螺距小范围逐渐变化或保持不变。包缠曲线变化规律，由螺距的变化规律由fjt) 控制，保证了三个局部区域曲面过渡平顺。对应的螺距的变化规律由Γ At)控制。
为达到上述目的，本发明通过分配每个变化范围内螺距的最大值和最小值，以及分配包缠角度的比率，确定包缠曲线的变化规律，从而确定螺旋线的变化规律。
采用这种变螺距螺杆转子的螺杆真空泵对于减小能量需求、降低噪声、降低内部工作温度、缩小结构空间以及降低制造费用提供了最佳的选择，该类螺杆真空泵应用领域广泛。
图I是本发明第一个实施例的前视图2为图I中的成对螺杆转子的端面视图3为图2中左旋螺杆转子的A-A纵向截面图4为图I中的左旋螺杆转子I的前视图以及包缠的螺旋曲线的展开图，该展开图表示出轴向位置(W)与包缠角(α)的关系；
图5为轴向位置(W')与包缠角(α )的关系变化，动态螺距f' Jt)与包缠角 (α )规律地变化；
图6为按照本发明的缠绕圈数k = 4的左旋螺杆转子1，以及不变的端面型线随着圆柱螺旋曲线3旋转的示意图7为按照本发明的成对螺杆转子的第二个实施例的前视图8为图7中的成对螺杆转子的端面视图9为图7实施例中的左旋螺杆转子前视图以及包缠的螺旋曲线的展开图，该展开图表示出轴向位置(W)与包缠角(α)的关系；
图10为图7实施例中的轴向位置(Ψ )与包缠角(α )的关系变化，动态螺距广i(t)与包缠角(α)规律地变化。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。首先给出计算所需的符号，对应的单位在方括弧中给出，括号内文字是说明。k=缠绕圈数 R=齿顶圆柱面5的半径 L=螺杆的总长度 P=平均螺距设计长度[-][mm][mm][mm]
此处 k = 4，夕
权利要求
1.一种干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，用于干式螺杆真空泵和>3的缠绕圈数。螺距(P)根据包缠角(α)变化，螺距在吸气端即第一局部范围(Tl)最大，在一圈之后到达第二局部范围(Τ2)，第一局部范围的螺距小范围逐渐变小，在第二局部范围(Τ2)，螺距在较大范围内逐渐变化小，在一圈之后到达第三局部范围(Τ3)，其螺距小范围逐渐变化。
2.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，螺杆的总长度由排气能力决定。
3.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，螺距的变化规律由a、b、C、d、m的数值决定。
4.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，在第一个局部范围(Tl)螺距是线性变化的，螺距斜率为-(d-c)，在圆柱曲面上展开的包缠曲线轴向的变化规律为/；(O = -^~ψ— + dpt ,该部分缠绕I圈。
5.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，在第二个局部范围(T2)螺距的非线性变化，在圆柱曲面上展开的包缠曲线轴向的变化规律为 该部分缠绕I圈。
6.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，在第三个局部范围(T3)螺距是线性变化的，螺距直线斜率为_￥，在圆柱曲面上展开的包缠曲线轴向的变化规律为/3(t) = -@-「^^ + (26-a)芦+ (^p + m + fl-36)/ ，该部分缠绕圈数
7.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，d= c时，第一个局部范围(Tl)是等螺距。
8.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，a= b时，第三个局部范围(T3)是等螺距。
9.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，三个局部区域圆柱包缠曲线由函数控制规律地变化，相邻的曲线平滑过渡，相邻的螺旋曲面平顺过渡。
10.根据权利要求I所述的干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，其特征在于，端面型线形状不变。
全文摘要
本发明公开了一种干式螺杆真空泵变螺距螺杆转子，属于干式真空泵技术领域，用于干式螺杆真空泵和≥3的缠绕圈数。螺距(p)根据包缠角(α)变化，螺距在吸气端即第一局部范围(T1)最大，在一圈之后到达第二局部范围(T2)，第一局部范围螺距小范围逐渐变化或保持不变，在第二局部范围，螺距在较大范围内逐渐变化小，在一圈之后到达第三局部范围(T3)，其螺距小范围逐渐变化或保持不变。包缠曲线的变化规律由fi(t)控制，保证相邻曲面过渡平顺，对应的变螺距由f′i(t)控制。采用这种变螺距螺杆转子的螺杆真空泵对于减小能量需求、降低噪声、降低工作温度、缩小结构空间以及降低制造成本提供了最佳的选择，该类螺杆真空泵应用领域广泛。
文档编号F04C29/00GK102937094SQ201210424718
公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者巫修海 申请人:台州职业技术学院