本实用新型涉及一种真空泵，特别是涉及一种两级压缩的滑片式真空泵。
背景技术：
滑片式真空泵是一种容积式真空泵，滑片式真空泵主要由端盖、泵体、转子、滑片组成，转子安装在泵腔内，滑片配合安装在转子的槽内，当转子转动过程中，在离心力的作用下滑片被甩出滑槽从而紧贴在气缸内壁面随转子作旋转运动，在吸、排气端盖、滑片、转子和气缸间形成周期性变化的封闭工作腔，完成气体的吸入，压缩和排出过程。具有效率高、体积小、可吸入含杂质气体、结构简单的优点，广泛应用于冶金、电子、医药、汽车行业；其关键技术是气缸的气缸型线，其直接影响真空泵的工作性能。
随着真空泵应用邻域的增加，对真空泵的真空度要求也在提高，现有专利中采用多腔结构形式的真空泵没有显著提升装置的真空度，公开号为cn108443157a的专利中提出的一种双腔滑片真空泵缸体及其型线设计方法，其采用正弦螺旋线构造的腔体型线实现了双腔结构，增大了可输送的液体的流量，改善了滑片的受力情况；但是单级压缩多腔并联的形式不能改变内容积比小的问题。
技术实现要素：
本实用新型为了为了增加内容积比，进而增加极限真空度，同时为了丰富滑片式真空泵气缸端面型线的类型，提出了一种两级压缩的滑片式真空泵。采用不同相位的正、余弦函数曲线构建新型气缸型线(303)，可根据设计工况，通过调整参数的大小，使腔体的几何结构左右不对称，实现两级结构设计，使得压缩气体在一级压缩完成后进入二级工作腔从而达到提高内容积比、压缩比、极限真空度的目的。该新型气缸型线(303)仅通过一个方程控制，整个气缸型线(303)上任意位置处都连续光滑，满足气缸型线(303)一阶导数连续光滑、二阶导数连续的特性要求。滑片在滑槽方向上不存在刚性冲击与软性冲击，有利于改善自身的受力状况，抑制滑片振动和对气缸内壁的撞击，以保证滑片平稳、可靠地运行。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种两级压缩的滑片式真空泵，包括：前端盖(1)、转子(2)、气缸(3)、滑片(4)和后端盖(5)；
所述的前端盖(1)上开设有一级吸气口(101)、二级排气口(102)；所述的后端盖(5)上开设有一级排气口(501)、二级吸气口(502)，一级排气口(501)和二级吸气口(502)由接管(503)相联通；
所述的转子(2)上对称开设有m条向心或偏心的滑槽，其中，m为个数，6≤m≤12，每个滑槽内装配一个滑片(4)；
在工作过程中，转子(2)装配在气缸(3)中，前端盖(1)和后端盖(5)装配在气缸(3)的轴向两侧；前端盖(1)、气缸(3)、后端盖(5)与转子(2)之间形成两个容积不相同的腔体，两个腔体的轴向投影都为月牙形，容积大的为一级腔体(301)、容积小的为二级腔体(302)；两个腔体均被m个滑片(4)分割为m个容积不相同的工作腔；且一级腔体(301)中的最小封闭工作腔s1min总是大于二级腔体(302)中的最大封闭工作腔s2max；
在工作过程中，一级腔体(301)始终与一级吸气口(101)和一级排气口(501)相连通，二级腔体(302)始终与二级吸气口(502)和二级排气口(102)相连通；
在工作过程中，被抽送气体通过前端盖(1)上的一级吸气口(101)进入一级腔体(301)实现吸气过程，在一级腔体(301)中被压缩后，被抽送气体从后端盖(5)上的一级排气口(501)排出，完成一级压缩过程；再依次经过后端盖(5)上的接管(503)、二级吸气口(502)进入二级腔体(302)，再次经过压缩后，被抽送气体从前端盖(1)上的二级排气口(102)排出，完成二级压缩过程；从而实现气体的两级压缩。
一种两级压缩的滑片式真空泵，气缸(3)上的气缸型线(303)仅由一条解析曲线组成，气缸型线(303)是全光滑的，在任意点处的曲率半径连续，且n阶可导(n＝1,2,3…)；气缸型线(303)存在一对称轴，使气缸型线(303)关于其轴对称；
以转子(2)的回转中心为坐标原点o建立极坐标系，气缸型线(303)的方程为：
其中，ρ—气缸型线(303)的矢径，mm；
α、β—系数，由如下方程求得：
r1—为气缸型线(303)矢径的最大值，mm；控制一级腔体(301)的容积大小；
r2—为气缸型线(303)矢径的第二极值点，mm；控制二级腔体(302)的容积大小；
r3—为气缸型线(303)矢径的最小值，mm；
t—极角，rad。
一种两级压缩的滑片式真空泵，其气缸(3)上的气缸型线(303)上存在a、b、c、d四个特殊点：第一点a，第二点b，第三点c，第四点d；
第二点b点是t＝0时的矢径ρb，为气缸型线(303)上距回转中心点o的矢径的最大值，其值为ρb(0)＝r1，控制一级腔体(301)的截面积；
第一点a是
第四点d点是t＝π时的矢径ρd，气缸型线(303)上距回转中心点o的矢径的第二极值，其值为ρd(π)＝r3；控制二级腔体(302)的截面积；
沿着逆时针方向从第一点a点到第二点b点为气缸型线(303)的一级吸入段曲线ab，从第二点b点到第三点c点为气缸型线(303)的一级排出段曲线bc；从第三点c点到第四点d点为气缸型线(303)的二级吸入段曲线cd；从第四点d到第一点a点为气缸型线(303)的二级排出段曲线da；
在工作过程中，转子(2)装配在气缸(3)中，前端盖(1)和后端盖(5)装配在气缸(3)的轴向两侧，m个滑片(4)安装在转子(2)的m个滑槽中；
所述的前端盖(1)上的一级吸气口(101)，与一级吸入段曲线ab在前端盖(1)上的轴向投影相交，且在工作过程中，当一级腔体(301)中形成的最大封闭工作腔s1max时，其中的一个滑片与一级吸气口(101)的边缘轮廓相切；
一级排气口(501)位于一级排出段曲线bc轴向投影于后端盖(5)的位置，且在形成一级腔体(301)中的最小封闭工作腔s1min时其中一个滑片与一级排气口(501)的边缘轮廓相切；
二级吸气口(502)位于二级吸入段曲线cd轴向投影于后端盖(5)的位置，且在形成二级腔体(302)中的最大封闭工作腔s2max时其中一个滑片与二级吸气口(501)的边缘轮廓相切；
所述的前端盖(1)上的二级排气口(102)位于二级排出段曲线da轴向投影于前端盖(1)的位置，且在形成二级腔体(302)中的最小封闭工作腔s2min时其中一个滑片与二级排气口(102)的边缘轮廓相切；
一种两级压缩的滑片式真空泵：一级吸入段曲线ab对应的圆心角∠aob大小为θ1，一级排出段曲线bc对应的圆心角∠boc的大小为θ2，且θ1＝θ2＝90°；二级吸入段曲线cd对应的圆心角∠cod的圆心角大小为θ3，二级排出段曲线da对应的圆心角∠doa大小为θ4，且θ3＝θ4＝90°。
本实用新型的有益效果为：
①所提出的一种两级压缩的滑片式真空泵，两个腔体依次实现一级压缩和二级压缩，从而提高内容积比，进而提高真空泵的极限真空度。
②所提出的一种两级压缩的滑片式真空泵能够减小余隙容积的影响，从而提高容积效率。
③所提出的一种两级压缩的滑片式真空泵型线光滑，不存在尖点，且曲率均为正，有利于改善滑片受力情况，降低滑片磨损。
④所提出的一种两级压缩的滑片式真空泵型线丰富了滑片泵型线的类型。
⑤在相同内容积比前提下，减小滑片数量，改善滑片磨损情况。
附图说明
图1是一种两级压缩的滑片式真空泵的组成零件图。
图2是一种两级压缩的滑片式真空泵的轴向视图。
图3是转子(2)和气缸(3)之间形成的一级腔体(301)和二级腔体(302)图。
图4是一种两级压缩的滑片式真空泵的气缸型线(303)图。
图5是一级吸气过程最大吸气容积图。
图6是一级排气过程最小排气容积图。
图7是二级吸气过程最大吸气容积图。
图8是二级排气过程最小排气容积图。
图9是后端盖(5)吸排气口开口位置图。
图10是后端盖(5)背部接管(503)图。
图11是前端盖(1)吸排气口开口位置图。
图中：1—前端盖(1)；2—转子(2)；3—气缸(3)；4—滑片(4)；5—后端盖(5)；303—气缸型线(303)；301—一级腔体(301)；302—二级腔体(302)；101—一级吸气口(101)；102—二级排气口(102)；501—一级排气口(501)；502—二级吸气口(502)；503—连接一级排气口和二级吸气口的接管(503)；r1—气缸型线(303)矢径的最大值；r2—气缸型线(303)矢径的第二极值点；r3—气缸型线(303)矢径的最小值。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵的组成零件图，包括：前端盖(1)、转子(2)、气缸(3)、滑片(4)和后端盖(5)。所述的转子(2)上对称开设有m条向心或偏心的滑槽，6≤m≤12，每个滑槽内装配一个滑片(4)。
如图2所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵的轴向视图，虚线部分分别是一级吸气口(101)、二级排气口(102)、一级排气口(501)；二级吸气口(502)在气缸(3)上的轴向投影。
如图3所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵的腔体，包括：一级腔体(301)和二级腔体(302)，由气缸(3)上的气缸(3)与转子(2)之间形成。其中一级腔体(301)负责真空泵的一级压缩过程，二级腔体(302)负责真空泵的二级压缩过程。
如图4所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵的气缸型线(303)，此气缸型线(303)的生成方式如下：
以转子(2)的回转中心o为原点建立极坐标系，以o为圆心作半径分别为r1和r3的圆，一级排出段圆弧ab的曲率半径以r3为基准增长到r1，角度范围为
其中，ρ—型线的矢径，mm；
α、β—系数，由如下方程求得：
r1—为气缸型线(303)矢径的最大值，mm；控制一级腔体(301)的容积大小；
r2—为气缸型线(303)矢径的第二极值点，mm；控制二级腔体(302)的容积大小；
r3—为气缸型线(303)矢径的最小值，mm；
t—极角，rad。
如图5所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵一级吸气过程最大吸气容积图，随着转子逆时针转动，一级腔体(301)中形成最大封闭工作腔s1max时，其中的一个滑片与一级吸气口(101)的边缘轮廓相切。
如图6所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵一级排气过程排气容积图，转子逆时针转动，一级腔体(301)中形成最小封闭工作腔s1min时，其中一个滑片与一级排气口(501)的边缘轮廓相切，被抽送气体经一级排气口(501)排出，依次经过接管(503)、二级吸气口(502)。
如图7所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵二级吸气过程最大吸气容积图，随着转子逆时针转动，二级腔体(302)中形成最大封闭工作腔s2max时，其中的一个滑片与二级吸气口(502)的边缘轮廓相切。
如图8所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵二级排气过程排气容积图，随着转子逆时针转动，二级腔体(302)中形成最小封闭工作腔s2min时，其中一个滑片与二级排气口(102)的边缘轮廓相切；此时，二级压缩过程进行完毕。
如图9所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵的后端盖(5)，所述的后端盖(5)上开设：第一排气口(501)、第二吸气口(502)，且因为第一排气口(501)与第二吸气口(502)在同一侧，可直接由接管相连。
如图10所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵后端盖不与气缸接触一侧的接管(503)部分，当被抽送气体从一级压缩腔排出时，由此进入二级压缩过程。
如图11所示，为一种两级压缩的滑片式真空泵前端盖，所述的前端盖(1)上开设：第一吸气口(101)、第二排气口(102)。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。