一种真空泵的制作方法

本技术涉及真空设备领域，具体而言，涉及一种真空泵。

背景技术：

1、爪形转子干式机械真空泵，又简称爪式泵，具有两个共轭啮合的爪形转子。两个爪形转子在工作过程中可以对气体分子进行压缩，但是在压缩时会因转子间的体积减小，气体分子密度增加，进而导致气体分子的温度升高，使得排气终了时气体的温度过高，从而影响整体真空泵的使用效果。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种真空泵，其能够防止压缩过程中气体分子的温度过高，进而提高整体真空泵的使用效果。

2、本实用新型的实施例可以这样实现：

3、本实用新型的实施例提供了一种真空泵，其包括：

4、容纳壳、第一转子和第二转子；

5、其中，容纳壳内形成有压缩腔，第一转子和第二转子均设置于压缩腔，第一转子和第二转子啮合配合，第一转子和第二转子分别设置有第一修形段和第二修形段，第一修形段和第二转子之间、第二修形段与第一转子之间形成有流通间隙。

6、上述技术方案中，第一转子和第二转子通过啮合配合用于对压缩腔内的气体分子进行压缩，并使压缩过程中小部分气体分子可以穿过流通间隙，减少气体分子在压缩过程中的聚集密度，缓解气体分子的发热，防止压缩过程中气体分子的温度过高，进而提高整体真空泵的使用效果。

7、可选地，第一修形段和第二修形段均呈圆弧状。

8、上述技术方案中，通过对第一修形段和第二修形段的形状进行限定，使得流通间隙在第一转子和第二转子的啮合配合过程中的敞开尺寸相对稳定。

9、可选地，第一转子还设置有依次连接的尖点过渡圆弧段fg、直线段gh、过渡圆弧段hi、齿根圆弧段ij、摆线jk、直线段ka、齿顶圆弧段ab、直线段bc、过渡尖点圆弧段cd和节圆圆弧段de，第一修形段为设置于节圆圆弧段de和尖点过渡圆弧段fg之间的圆弧段ef，第二修形段与节圆圆弧段de啮合；

10、和/或，第二转子还设置有依次连接的尖点过渡圆弧段f'g'、直线段g'h'、过渡圆弧段h'i'、齿根圆弧段i'j'、摆线j'k'、直线段k'a'、齿顶圆弧段a'b'、直线段b'c'、过渡尖点圆弧段c'd'和节圆圆弧段d'e'，第二修形段为设置于节圆圆弧段d'e'和尖点过渡圆弧段f'g'之间的圆弧段e'f'，第一修形段与节圆圆弧段d'e'啮合。

11、上述技术方案中，通过设置多个圆弧段、直线段用于与第一修形段或第二修形段相连接形成第一转子或第二转子的外形，方便与另一个转子相啮合实现对气体分子的压缩。

12、可选地，第一转子和第二转子的中心间距为a，第一转子和第二转子的节圆半径均为ro，第一转子和第二转子的节圆间距为a；

13、其中，a＝2*(ro+a)。

14、可选地，第一转子和第二转子的齿顶圆半径均为rm，第一转子和第二转子的齿根圆半径均为rg，第一转子和第二转子相对于压缩腔的预留间隙均为b；

15、其中，a＝rm+rg+b。

16、上述技术方案中，通过对第一转子和第二转子的各个尺寸进行限定，确保转子在压缩腔内工作时对气体分子的压缩效率。

17、可选地，摆线jk和摆线j'k'呈摆线状，摆线方程为：

18、x＝-(rm+b)*sin(2*t)+(a+2b)*sin(2*t)；

19、y＝(a+2b)*cos(t)+(rm+b)*cos(2*t)；

20、其中，0≤t≤arccos[a/(4*r)]。

21、上述技术方案中，通过特定的摆线方程计算出摆线jk和j'k'的摆线形状，可以对排气终了时气体分子被压缩的腔室容积进行优化。

22、可选地，直线段ka的延伸线经过第一转子的中心，直线段k'a'的延伸线经过第二转子的中心。

23、上述技术方案中，通过设置直线段ka和k'a'，并对二者的延伸方向进行限定，减少了爪形转子的连接尖点，提高了转子强度的同时优化了密封性能。

24、可选地，圆弧段ef相比节圆圆弧段de的直径缩短0.1～0.3mm，圆弧段e'f'相比节圆圆弧段d'e'的直径缩短0.1～0.3mm。

25、上述技术方案中，通过对圆弧段ef和节圆圆弧段de的直径差值以及圆弧段e'f'和节圆圆弧段d'e'的直径差值分别进行限定，确保压缩过程中的极限压力、功率以及气体温度能保持在相对均衡的状态，从而使得整体装置的工作状态更佳。

26、可选地，连接第一修形段的端点e和第一转子的中心的第一连线与直线段ka的延伸线的夹角为α，85°≤α≤95°；

27、和/或，连接第二修形段的端点e'和第二转子的中心的第二连线与直线段k'a'的延伸线的夹角为β，85°≤β≤95。

28、上述技术方案中，通过对α、β的角度范围进行限定，实现对第一修形段和第二修形段的延伸长度进行限定，避免流通间隙过长或过短，反而影响对压缩的气体分子的升温缓解效果。

29、可选地，直线段bc的延伸线与第一转子的中心之间的垂线段的长度为d；

30、尖点过渡圆弧段fg、直线段gh和过渡圆弧段hi共同组成第一特定曲线，尖点过渡圆弧段f'g'、直线段g'h'和过渡圆弧段h'i'共同组成第二特定曲线，第一特定曲线与直线段bc、第二特定曲线与直线段b'c'为共轭曲线，形成共轭曲线的方程为：

31、x＝a*sin(t)+[a-d/cos(t)]*cos(t)*sin(2*t)

32、y＝a*cos(t)+[a-d/cos(t)]*cos(t)*cos(2*t)。

33、上述技术方案中，通过特定的方程对第一特定曲线与直线段bc、第二特定曲线与直线段b'c'的共轭曲线方程进行限定，确保第一转子和第二转子对气体分子的压缩功效。

技术特征：

1.一种真空泵，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述第一修形段(121)和所述第二修形段(131)均呈圆弧状。

3.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述第一转子(120)还设置有依次连接的尖点过渡圆弧段fg、直线段gh、过渡圆弧段hi、齿根圆弧段ij、摆线jk、直线段ka、齿顶圆弧段ab、直线段bc、过渡尖点圆弧段cd和节圆圆弧段de，所述第一修形段(121)为设置于节圆圆弧段de和尖点过渡圆弧段fg之间的圆弧段ef，所述第二修形段(131)与所述节圆圆弧段de啮合；

4.根据权利要求3所述的真空泵，其特征在于，所述第一转子(120)和所述第二转子(130)的中心间距为a，所述第一转子(120)和所述第二转子(130)的节圆半径均为ro，所述第一转子(120)和所述第二转子(130)的节圆间距为a；

5.根据权利要求4所述的真空泵，其特征在于，所述第一转子(120)和所述第二转子(130)的齿顶圆半径均为rm，所述第一转子(120)和所述第二转子(130)的齿根圆半径均为rg，所述第一转子(120)和所述第二转子(130)相对于所述压缩腔(111)的预留间隙均为b；

6.根据权利要求5所述的真空泵，其特征在于，所述摆线jk和所述摆线j'k'呈摆线状，形成摆线的方程为：

7.根据权利要求3所述的真空泵，其特征在于，所述直线段ka的延伸线经过所述第一转子(120)的中心，所述直线段k'a'的延伸线经过所述第二转子(130)的中心。

8.根据权利要求3所述的真空泵，其特征在于，所述圆弧段ef相比所述节圆圆弧段de的直径缩短0.1～0.3mm，所述圆弧段e'f'相比所述节圆圆弧段d'e'的直径缩短0.1～0.3mm。

9.根据权利要求3所述的真空泵，其特征在于，连接所述第一修形段(121)的端点e和所述第一转子(120)的中心的第一连线(123)与所述直线段ka的延伸线的夹角为α，85°≤α≤95°；

10.根据权利要求5所述的真空泵，其特征在于，所述直线段bc的延伸线与所述第一转子(120)的中心之间的垂线段的长度为d；

技术总结
本技术的实施例提供了一种真空泵，涉及气体压缩领域。该真空泵包括容纳壳、第一转子和第二转子；其中，容纳壳内形成有压缩腔，第一转子和第二转子均设置于压缩腔，第一转子和第二转子配合，第一转子和第二转子分别设置有第一修形段和第二修形段，以使第一修形段和第二转子配合时以及第二修形段与第一转子配合时形成有流通间隙。第一转子和第二转子通过啮合用于对压缩腔内的气体分子进行压缩，并使压缩过程中小部分气体分子可以穿过流通间隙，减少气体分子在压缩过程中的聚集密度，缓解气体分子的发热，防止压缩过程中气体分子的温度过高，进而提高整体真空泵的使用效果。

技术研发人员：张伟明,何军民,汪焱
受保护的技术使用者：上海盛剑半导体科技有限公司
技术研发日：20230411
技术公布日：2024/1/15