一種具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的製作方法

2023-07-28 11:31:41

專利名稱：一種具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及涉及乾式螺杆型真空泵，具體地說是一種具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵。
背景技術：
近年來，隨著半導體電子、光伏、液晶顯示、半導體照明、太陽能光伏等新興戰略行業的大規模興起，各行業對真空泵的需求進一步提升，全球幹泵製造業發展很迅速。國內外對於乾式真空泵的需求越來越大、要求也越來越高，真空泵製造行業面臨著巨大的挑戰和機遇。原有的多種類的乾式真空泵，由於存在不同的優缺點，均有各自的應用限制。許多真空廠商都根據不同場合的需求而生產不同形式的幹泵，例如英國愛德華公司生產的爪型幹泵主要用於半導體產業。日本Anlet公司生產三葉型羅茨幹泵，主要用於化工、塑料、農藥等行業。幹泵在國外已十分成熟，市場上常見的有渦旋式幹泵、羅茨型幹泵、爪型乾式泵、螺杆型乾式泵等。螺杆型真空泵具有了其他乾式真空泵類不具備的很多優點，具體說來包括①可靠性高。螺杆型乾式真空泵結構簡單，零部件少，因此它運轉可靠，壽命長，維修簡單。②氣體通路短，氣體可以快速排出。單級設計，對流程氣體攪動少，減少了冷凝物和微小顆粒堆積的可能。③動力平衡性好。螺杆型乾式真空泵沒有不平衡的慣性力，機器可平穩地高速運行，振動小，噪聲低。④適應性強。螺杆型乾式真空泵具有強制輸氣的特點，在較寬的壓力範圍內能保持較高的抽速，而且適合作大抽速的泵。⑤多相混輸。由於螺杆型乾式真空泵轉子齒面間留有微小間隙，因而可抽除含有粉塵、可凝性蒸汽等多種氣體。⑥結構簡單穩定、維修維護成本低。螺杆型乾式真空泵的這些優點使得這種泵備受國內外製造廠商和應用廠商的歡迎，使螺杆泵在整個幹泵市場中佔有重要的地位。為了適應高新產業和特殊應用場合的需要，螺杆型乾式真空泵受到了前所未有的重視。螺杆型乾式真空泵的研究最初是為了應用於半導體工業和液晶顯示器製造業，日本、德國、美國、中國臺灣等都是較早地開展研製工作的國家和地區。目前，國外已有許多公司進行螺杆乾式真空泵的生產，例如德國Leybold公司、英國RietschleThomas公司、德國Busch公司、Sterling公司、Edward公司等,所生產的螺杆泵已投放市場,並被廣泛應用於真空萃取、真空乾燥、真空脫泡、真空過濾、中央空調系統、真空包裝、真空塗層、半導體行業和石油化工行業等，廣泛應用於電子、核能、化工、醫藥、食品工業等領域。螺杆真空泵中最重要的元件就是作為抽氣部件的一對螺杆轉子，而螺杆轉子的設計加工是直接影響螺杆泵工作性能和製造成本的最關鍵因素。螺杆轉子的端面型線有許多種類型，從增大抽速、提高抽氣效率和極限真空度、減小尺寸、便於加工等不同角度分析，每一種已開發出的型線都各具特色。與螺杆壓縮機類似，高效率、大流量螺杆真空泵的轉子通常採用不等頭數的非對稱陰陽轉子型線。由於這類轉子型線十分複雜，加工難度大，通常依靠專用工具機或數控加工中心配以成型刀具加工。同時，螺杆轉子技術難度高、加工成本高、技術依賴性強，通常一對螺杆轉子的成本要佔到整個螺杆真空泵總製造成本的50%以上，而且一旦螺杆轉子損壞，維修成本極高，導致螺杆真空泵價格昂貴，限制了螺杆真空泵的大面積應用。為改變這種狀況，以適應市場對無油螺杆真空泵的需求，人們開始尋求易於加工、製造成本低廉的螺杆轉子型線，如三角形、矩形、梯形齒等距螺杆轉子型線；與非對稱陰陽轉子型線相比較，這類螺杆轉子型線的級間洩露較大、抽氣效率低，組成的真空泵極限真空度低、體積大，但它的最大優點是型線簡單，加工製造容易，從而使乾式螺杆真空泵的製造成本可以大大降低，利於螺杆真空泵產業的發展。這類轉子型線在一定範圍內，能夠適應螺杆真空泵的性能要求；與螺杆壓縮機不同的是，作為真空泵，泵腔內氣體工作壓力低，級間壓差小，由洩漏三角形產生的級間洩漏也不象螺杆壓縮機那麼嚴重，在中、小抽速範圍內，採用這類螺杆的乾式真空泵的抽氣性能，可以滿足部分領域的眾多用戶的使用要求。隨著螺杆真空泵的技術發展，變螺距乾式螺杆真空泵迅速得到開發和應用。變螺距轉子是指齒型螺旋線沿軸向有變化，一般沿氣流方向螺距均勻變化，由吸氣端向排氣端均勻變小。變螺距轉子的優點是氣體在泵腔內有預壓縮，氣流在壓力遞升的過程中流動更順利，真空泵工作更平穩，振動與噪聲降低，抽氣效率更高。但變螺距轉子型線的加工需要使用專用工裝夾具或加工中心，檢測和裝配也較為複雜，批量生產中次品率較多，生產成本聞。

發明內容
為了推進乾式螺杆真空泵的產業化發展，克服變螺距螺杆轉子難加工、製造成本高、成品率低和易加工螺杆轉子抽氣效率低的限制，滿足新興產業對螺杆真空泵的大量需求，本發明的目的在於提供一種具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵。該螺杆型乾式真空泵採用多個螺杆轉子片與中心軸進行組合，形成具有多種類型的組合式螺杆轉子，既可以實現較低的加工製造成本，又可以實現較高的抽氣效率，而且組合式螺杆轉子中的螺杆轉子片具有互換性高、維修成本低的特點；同時，螺杆轉子片利於進行批量化的生產和管理，成品率高，關鍵零件依賴性分散，便於進行大規模生產。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的本發明包括驅動電機、泵體及組合式螺杆轉子，所述組合式螺杆轉子包括主動螺杆轉子和從動螺杆轉子，每個螺杆轉子均包括一個中心軸及多個具有螺杆形狀的空心螺杆式轉子片，每個空心螺杆式轉子片上均開有中心孔，所述中心軸上設有連接孔，所述各空心螺杆式轉子片通過空心定位銷與中心軸定位，並通過穿過所述空心定位銷的螺釘或螺杆與中心軸連接，形成具有良好互換性的組合式螺杆轉子。其中所述主動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片與從動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片旋向相反、互相嚙合，並且螺旋角相同；所述主動螺杆轉子上各空心螺杆式轉子片的螺距相等，從動螺杆轉子上各空心螺杆式轉子片的螺距相等，主動螺杆轉子與從動螺杆轉子形成旋向相反、互相嚙合的等螺距螺杆式轉子副，組成等螺距式螺杆型乾式真空泵；所述主動螺杆轉子上各空心螺杆式轉子片的螺距沿氣流方向依次縮小，從動螺杆轉子上各空心螺杆式轉子片的螺距沿氣流方向依次縮小，主動螺杆轉子與從動螺杆轉子的任一對相互嚙合的空心螺杆式轉子片的螺距相等；所述主動螺杆轉子與從動螺杆轉子形成旋向相反、互相嚙合的變螺距螺杆式轉子副，組成變螺距式螺杆型乾式真空泵；所述主動及從動螺杆轉子的螺紋形狀均向外凸出；所述中心軸的上部及下部均設有連接孔，上部及下部的連接孔兩兩對稱，所述連接孔為制有內螺紋的盲孔，每個連接孔均通過空心定位銷及緊固螺釘固接有一個空心螺杆式轉子片；所述中心軸沿軸向均布有多個連接孔，該連接孔為徑向的通孔，每個連接孔內均安裝有空心定位銷，每個空心定位銷內插設有兩端制有螺紋的螺杆，所述螺杆的兩端均通過緊固螺栓固接有空心螺杆式轉子片；所述空心螺杆式轉子片的螺旋角為90°、180°、270°或360°，對應的空心螺杆式轉子片為四分之一圈、二分之一圈、四分之三圈或一圈。本發明的優點與積極效果為1.本發明減輕了現有高效率螺杆轉子的設計難度，降低了對加工設備的依賴程度，簡化了加工工藝過程，提高了批量化生產的成品率，大大降低了製造成本。

2.本發明空心螺杆式轉子片與中心軸之間通過空心定位銷定位，再通過穿過空心定位銷中心孔的螺釘或螺杆來連接空心螺杆式轉子片和中心軸，起到了定位和加強連接的作用。3.本發明以簡易工藝和較低的加工成本實現了較高的抽氣效率，具有良好的性價比。4.本發明提高了螺杆型轉子軸的互換性，大幅降低了維修成本。5.本發明降低了螺杆真空泵核心部件的關鍵依賴性，提高了整個真空泵的可靠性。6.本發明以同樣的生產工藝和成本，實現了等螺距螺杆真空泵和變螺距螺杆真空泵等多種產品的生產製造過程，豐富了產品類型，使得面對不同的工藝應用場合，可以發揮各自不同的優點，解決了限制螺杆式真空泵規模化生產和製造中的瓶頸問題，利於螺杆式真空泵的規模化發展。7.本發明空心螺杆式轉子片結構簡單，便於實現大批量化的生產組織和管理，提高了生產效率，便於螺杆式真空泵的規模化發展。


圖1A為本發明螺旋角為90°(右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖1B為本發明螺旋角為90°(右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二 ；圖1C為本發明螺旋角為90°(右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖1D為本發明螺旋角為90°(左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖1E為本發明螺旋角為90°(左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二 ；圖1F為本發明螺旋角為90°(左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖2A為本發明螺旋角為180° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖2B為本發明螺旋角為180° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二 ；圖2C為本發明螺旋角為180° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖2D為本發明螺旋角為180° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；
圖2E為本發明螺旋角為180° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二 ；圖2F為本發明螺旋角為180° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖3A為本發明螺旋角為270° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖3B為本發明螺旋角為270° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二 ；圖3C為本發明螺旋角為270° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖3D為本發明螺旋角為270° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖3E為本發明螺旋角為270° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二 ；圖3F為本發明螺旋角為270° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖4A為本發明螺旋角為360° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖4B為本發明螺旋角為360° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二；圖4C為本發明螺旋角為360° (右旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖4D為本發明螺旋角為360° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖4E為本發明螺旋角為360° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二；圖4F為本發明螺旋角為360° (左旋)的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖5A為本發明螺旋角為1`80° (左旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構不意圖之一；圖5B為本發明螺旋角為180° (左旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構不意圖之_■;圖5C為本發明螺旋角為180° (左旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構不意圖之二;圖為本發明螺旋角為180° (左旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構不意圖之四；圖6A為本發明帶有連接孔的中心軸的結構主視圖；圖6B為本發明帶有連接孔的中心軸的結構俯視圖；圖6C為本發明帶有連接孔的中心軸的正等側圖；圖7A為本發明用於連接空心螺杆式轉子片與中心軸的定位銷的結構示意圖；圖7B為本發明用於連接空心螺杆式轉子片與中心軸的緊固螺釘的結構示意圖；圖8為本發明空心螺杆式轉子片與中心軸連接的示意圖；圖9為本發明螺旋角180° (右旋)空心螺杆式轉子片與中心軸組合右旋螺杆轉子的結構示意圖；圖10為本發明螺旋角180° (左旋)空心螺杆式轉子片與中心軸組合左旋螺杆轉子的結構示意圖；圖11為本發明螺旋角180°空心螺杆式轉子片組合的螺杆轉子嚙合示意圖；圖12A為本發明螺旋角為360° (右旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖12B為本發明螺旋角為360° (右旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二；圖12C為本發明螺旋角為360° (右旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；
圖13A為本發明螺旋角為360° (左旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之一；圖13B為本發明螺旋角為360° (左旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之二；圖13C為本發明螺旋角為360° (左旋)並帶有中心孔的空心螺杆式轉子片的結構示意圖之三；圖14為本發明螺旋角360° (右旋)空心螺杆式轉子片與中心軸組合右旋螺杆轉子的結構示意圖；圖15為本發明螺旋角360° (左旋)空心螺杆式轉子片與中心軸組合左旋螺杆轉子的結構示意圖；圖16為本發明螺旋角360°空心螺杆式轉子片組合的螺杆轉子嚙合示意圖；圖17為本發明採用雙螺釘連接形式的等螺距空心螺杆式轉子片組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的主視圖；其中1為吸氣口，2為緊固螺釘，3為防松墊圈，4為空心定位銷，5為排氣口 ；圖18為本發明採用雙螺釘連接形式的等螺距空心螺杆式轉子片組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的俯視圖；其中6為驅動電機，7為連接端板，8為軸承座，9為靜密封件，10為聯軸器架，11為聯軸器組件，14為連接圓螺母，15為墊片，16為擋圈，17為主動齒輪，18為軸套，19為右端壓蓋，20為調節圓螺母，21為軸承，22為動密封件，23為泵體，24為左旋組合轉子軸，25為右旋組合轉子軸，26為主動軸,27為左端壓蓋,28為左端蓋,29為從動齒輪,30為齒輪擋板，31為連接螺釘，32為防松墊圈，33為擋油板，34為骨架密封；圖19A為本發明螺旋角為180° (左旋)空心螺杆式轉子片與中心軸組合而成的左旋變螺距螺杆轉子的結構示意圖；圖19B為本發明螺旋角為180° (右旋)空心螺杆式轉子片與中心軸組合而成的右旋變螺距螺杆轉子的結構示意圖；圖20為本發明螺旋角為180°空心螺杆式轉子片組合而成的變螺距螺杆轉子嚙合示意圖；圖21A為本發明螺旋角為360° (右旋)空心螺杆式轉子片與中心軸組合而成的右旋變螺距螺杆轉子的結構示意圖；圖21B為本發明螺旋角為360° (左旋)空心螺杆式轉子片與中心軸組合而成的左旋變螺距螺杆轉子的結構示意圖；圖22為本發明螺旋角為360°空心螺杆式轉子片組合而成的變螺距螺杆轉子嚙合示意圖；圖23為本發明採用雙螺釘連接形式的變螺距空心螺杆式轉子片組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的主視圖；其中1為吸氣口，2為緊固螺釘，3為防松墊圈，4為空心定位銷，5為排氣口 ；圖24為本發明採用雙螺釘連接形式的變螺距空心螺杆式轉子片組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的俯視圖；其中6為驅動電機，7為連接端板，8為軸承座，9為靜密封件，10為聯軸器架，11為聯軸器組件，14為連接圓螺母，15為墊片，16為擋圈，17為主動齒輪，18為軸套，19為右端壓蓋，20為調節圓螺母，21為軸承，22為動密封件，23為泵體，24為左旋組合轉子軸，25為右旋組合轉子軸，26為主動軸,27為左端壓蓋,28為左端蓋,29為從動齒輪,30為齒輪擋板，31為連接螺釘，32為防松墊圈，33為擋油板，34為骨架密封；圖25A為本發明採用中心通孔連接螺旋角為180° (右旋)空心螺杆式轉子片組成的組合式螺杆轉子的結構示意圖；圖25B為本發明採用中心通孔連接螺旋角為180° (左旋)空心螺杆式轉子片組成的組合式螺杆轉子的結構示意圖；圖26為本發明採用中心通孔連接螺旋角為180°空心螺杆式轉子片組成的組合式螺杆轉子嚙合示意圖；圖27A為本發明採用中心通孔連接螺旋角為360° (右旋)空心螺杆式轉子片組成的組合式螺杆轉子的結構示意圖；圖27B為本發明採用中心通孔連接螺旋角為360° (左旋)空心螺杆式轉子片組成的組合式螺杆轉子的結構示意圖；圖28為本發明採用中心通孔連接螺旋角為360°空心螺杆式轉子片組成的組合式螺杆轉子嚙合示意圖；圖29為本發明採用中心通孔連接形式的等螺距空心螺杆式轉子片組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的主視圖；其中I為吸氣口，2為緊固螺釘和防松墊圈，3為兩頭帶螺紋的螺杆，4為空心定位銷，5為排氣口 ；圖30為本發明採用中心通孔連接形式的等螺距空心螺杆式轉子片組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的俯視圖；其中6為驅動電機，7為連接端板，8為軸承座，9為靜密封件，10為聯軸器架，11為聯軸器組件，14為連接圓螺母，15為墊片，16為擋圈，17為主動齒輪，18為軸套，19為右端壓蓋，20為調節圓螺母，21為軸承，22為動密封件，23為泵體，24為左旋組合轉子軸，25為右旋組合轉子軸，26為主動軸,27為左端壓蓋,28為左端蓋,29為從動齒輪,30為齒輪擋板，31為連接螺釘，32為防松墊圈，33為擋油板，34為骨架密封；圖31A為本發明採用中心通孔連接螺旋角為180° (右旋)空心螺杆式轉子片組成的變螺杆組合式螺杆轉子的結構示意圖；圖31B為本發明採用中心通孔連接螺旋角為180° (左旋)空心螺杆式轉子片組成的變螺杆組合式螺杆轉子的結構示意圖；圖32為本發明採用中心通孔連接螺旋角為180°空心螺杆式轉子片組成的變螺杆組合式螺杆轉子嚙合示意圖；圖33A為本發明採用中心通孔連接螺旋角為360° (右旋)空心螺杆式轉子片組成的變螺杆組合式螺杆轉子的結構示意圖；圖33B為本發明採用中心通孔連接螺旋角為360° (左旋)空心螺杆式轉子片組成的變螺杆組合式螺杆轉子的結構示意圖；圖34為本發明採用中心通孔連接螺旋角為360°空心螺杆式轉子片組成的變螺杆組合式螺杆轉子嚙合示意圖35為本發明採用中心通孔連接形式的變螺距空心螺杆式轉子片組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的主視圖；其中1為吸氣口，2為緊固螺釘和防松墊圈，3為兩頭帶螺紋的螺杆，4為空心定位銷，5為排氣口 ；圖36為本發明採用中心通孔連接形式的變螺距空心螺杆式轉子片組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵的俯視圖；其中6為驅動電機，7為連接端板，8為軸承座，9為靜密封件，10為聯軸器架，11為聯軸器組件，14為連接圓螺母，15為墊片，16為擋圈，17為主動齒輪，18為軸套，19為右端壓蓋，20為調節圓螺母，21為軸承，22為動密封件，23為泵體，24為左旋組合轉子軸，25為右旋組合轉子軸，26為連接螺釘,27為主動軸,28為左端壓蓋,29為左端蓋,30為從動齒輪，31為齒輪擋板，32為連接螺釘，33為防松墊圈，34為擋油板，35為骨架密封。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳述。本發明根據不同的轉子端面型線，將螺杆轉子分為中心軸36和空心螺杆式轉子片37，通過緊固螺釘或螺杆將中心軸36和空心螺杆式轉子片37連接起來，通過空心定位銷進行定位。空心螺杆式轉子片的端面為圓弧形螺杆轉子型線的頭部型線，螺旋角可為90°(如圖1A IF所示)，180° (如圖2A 2F所示)，270° (如圖3A 3F所示)，360° (如圖4A 4F所示)等多種數值，理論上可以為任意數值，具有右旋和左旋兩種旋向。本發明在空心螺杆式轉子片37的中心位置鑽有中心孔12 (該中心孔12為通孔)，以螺旋角為180°的空心螺杆式轉子片為例，如圖5A 所示；在中心軸36上設有連接孔13，如圖6A、圖6B所示，便於空心螺杆式轉子片37與中心軸36進行連接。實施例一(採用雙螺釘連接形式的等螺距空心螺杆式轉子軸的乾式真空泵)如圖17、圖18所示，乾式真空泵包括驅動電機6、泵體及組合式螺杆轉子，泵體上開有吸氣口 I，聯軸器架10上開有排氣口 5，泵體的一端固接有左端蓋28，另一端與聯軸器架10的一端固接，聯軸器架10的另一端依次固接軸承座8、連接端板7 ;組合式螺杆轉子包括主動螺杆轉子和從動螺杆轉子的兩端分別通過軸承21轉動安裝在泵體上，主動螺杆轉子的一端通過聯軸器組件11與驅動電機6的輸出軸連接，主動螺杆轉子與從動螺杆轉子之間通過主動齒輪17及從動齒輪29的嚙合傳動。主動螺杆轉子如圖10所示,為左旋組合轉子軸24，從動螺杆轉子如圖9所示，為右旋組合轉子軸25 ;兩轉子軸均由多個等螺距的螺旋角為180°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36及連接而成，每根轉子軸均由兩頭螺杆組成，空心螺杆式轉子片37與中心軸36之間採用雙螺釘連接，即中心軸36的上部及下部均設有連接孔13，上部及下部的連接孔13兩兩對稱，所述連接孔13為制有內螺紋的盲孔，每個連接孔13均通過空心定位銷4及緊固螺釘2固接一個空心螺杆式轉子片，緊固螺釘2下設置防松墊圈3。主動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片37與從動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片37互相嚙合，相嚙合的兩空心螺杆式轉子片端面型線相同、旋向相反，其嚙合如圖11所示。從動螺杆轉子上右旋的空心螺杆式轉子片37的螺旋角還可製成360°，中間帶有中心孔12，如圖12A 12C所示；主動螺杆轉子上左旋的空心螺杆式轉子片37的螺旋角還可製成360°，中間帶有中心孔12，如圖13A 13C所示；採用多個等螺距的螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成的從動螺杆轉子(右旋)如圖14所示，採用多個等螺距的螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成的主動螺杆轉子(左旋)如圖15所示，兩個由螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37採用雙螺釘連接而成的組合螺杆轉子如圖16所示。實施例二 (採用雙螺釘連接形式的變螺距空心螺杆式轉子軸的乾式真空泵)本實施例與實施例一的區別在於主動螺杆轉子與從動螺杆轉子均由多個變螺距的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成，主動螺杆轉子與從動螺杆轉子上空心螺杆式轉子片的螺距沿氣流方向依次縮小。主動螺杆轉子如圖19A所示,為左旋組合轉子軸24,從動螺杆轉子如圖19B所示，為右旋組合轉子軸25 ;兩轉子軸均由多個變螺距的螺旋角為180°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36及連接而成，每根轉子軸均由兩頭螺杆組成，空心螺杆式轉子片37與中心軸36之間採用雙螺釘連接，即中心軸36的上部及下部均設有連接孔13，上部及下部的連接孔13兩兩對稱，所述連接孔13為制有內螺紋的盲孔，每個連接孔13均通過空心定位銷4及緊固螺釘2固接一個空心螺杆式轉子片，緊固螺釘2下設置防松墊圈3。主動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片37與從動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片37互相嚙合，相嚙合的兩空心螺杆式轉子片端面型線相同、旋向相反，其嚙合如圖20所示。從動螺杆轉子上右旋的空心螺杆式轉子片37的螺旋角還可製成360°，中間帶有中心孔12 ;主動螺杆轉子上左旋的空心螺杆式轉子片37的螺旋角還可製成360°，中間帶有中心孔12 ;採用多個變螺距的螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成的從動螺杆轉子(右旋)如圖21A所示，採用多個等螺距的螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成的主動螺杆轉子(左旋)如圖21B所示，兩個由螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37採用雙螺釘連接而成的組合螺杆轉子如圖22所示。如圖23、圖24所示，本實施例的乾式真空泵結構與實施例一的乾式真空泵結構相同。實施例三(採用螺杆穿過中心軸的通孔、兩頭螺栓連接形式的等螺距空心螺杆式轉子軸的乾式真空泵)本實施例與實施例一的區別在於，中心軸36沿軸向均布有多個連接孔13，每個連接孔13均為徑向的通孔，每個連接孔13內均安裝有空心定位銷4，每個空心定位銷4內插設有兩端制有螺紋的螺杆3，螺杆3的兩端均通過緊固螺栓和防松墊圈2固接有空心螺杆式轉子片37。主動螺杆轉子如圖25B所示,為左旋組合轉子軸24,從動螺杆轉子如圖25A所示，為右旋組合轉子軸25 ;兩轉子軸均由多個等螺距的螺旋角為180°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36及連接而成，每根轉子軸均由兩頭螺杆組成，空心螺杆式轉子片37與中心軸36之間採用螺杆3穿過中心軸36上的通孔、兩端由緊固螺栓和防松墊圈2連接空心螺杆式轉子片的連接形式。主動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片37與從動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片37互相嚙合，相嚙合的兩空心螺杆式轉子片端面型線相同、旋向相反，其嚙合如圖26所示。採用多個等螺距的螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成的從動螺杆轉子(右旋)如圖27A所示，採用多個等螺距的螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成的主動螺杆轉子(左旋)如圖27B所示，兩個由螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37採用螺杆3穿過中心軸36上通孔、兩端由緊固螺栓和防松墊圈2連接空心螺杆式轉子片連接而成的組合螺杆轉子如圖28所示。如圖29、圖30所示，本實施例的乾式真空泵結構與實施例一的乾式真空泵結構相同。實施例四(採用螺杆穿過中心軸的通孔、兩頭螺栓連接形式的變螺距空心螺杆式轉子軸的乾式真空泵)本實施例四與實施例三的區別在於主動螺杆轉子與從動螺杆轉子均由多個變螺距的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成，主動螺杆轉子與從動螺杆轉子上空心螺杆式轉子片的螺距沿氣流方向依次縮小。主動螺杆轉子如圖31B所示,為左旋組合轉子軸24,從動螺杆轉子如圖31A所示，為右旋組合轉子軸25 ;兩轉子軸均由多個變螺距的螺旋角為180°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36及連接而成，每根轉子軸均由兩頭螺杆組成，空心螺杆式轉子片37與中心軸36之間採用螺杆3穿過中心軸36上的通孔、兩端由緊固螺栓和防松墊圈2連接空心螺杆式轉子片的連接形式。主動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片37與從動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片37互相嚙合，相嚙合的兩空心螺杆式轉子片端面型線相同、旋向相反，其嚙合如圖32所示。採用多個變螺距的螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成的從動螺杆轉子(右旋)如圖33A所示，採用多個等螺距的螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37與中心軸36連接而成的主動螺杆轉子(左旋)如圖33B所示，兩個由螺旋角為360°的空心螺杆式轉子片37採用螺杆3穿過中心軸36上通孔、兩端由緊固螺栓和防松墊圈2連接空心螺杆式轉子片連接而成的組合螺杆轉子如圖34所示。如圖35、圖36所示，本實施例的乾式真空泵結構與實施例三的乾式真空泵結構相同。本發明的空心定位銷、螺釘和螺栓的連接需要通過設計和校核，空心定位銷要滿足強度校核，螺釘和螺栓在滿足強度的情況下，還要保證在長期高速運轉條件下不松轉；一般可以沿徑向對稱布置安裝2 6片空心螺杆式轉子片，構成多頭螺杆轉子，並沿軸向並列安裝同樣的多個空心螺杆式轉子片，加長螺杆的軸向長度。沿軸向布置的空心螺杆轉子片，可以等螺距，構成等螺距螺杆真空泵，也可以沿氣流方向螺距依次縮小，構成變螺距螺杆真空泵。
權利要求
1.一種具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵，包括驅動電機、泵體及組合式螺杆轉子，其特徵在於所述組合式螺杆轉子包括主動螺杆轉子和從動螺杆轉子，每個螺杆轉子均包括一個中心軸(36)及多個具有螺杆形狀的空心螺杆式轉子片(37)，每個空心螺杆式轉子片(37)上均開有中心孔(12)，所述中心軸(36)上設有連接孔(13)，所述各空心螺杆式轉子片(37)通過空心定位銷與中心軸(36)定位，並通過穿過所述空心定位銷的螺釘或螺杆與中心軸(36)連接，形成具有良好互換性的組合式螺杆轉子。
2.按權利要求1所述具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵，其特徵在於所述主動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片與從動螺杆轉子上的空心螺杆式轉子片旋向相反、互相嚙合，並且螺旋角相同。
3.按權利要求2所述具有組合式螺杆轉子的等螺距型螺杆型乾式真空泵，其特徵在於所述主動螺杆轉子上各空心螺杆式轉子片的螺距相等，從動螺杆轉子上各空心螺杆式轉子片的螺距相等，主動螺杆轉子與從動螺杆轉子形成旋向相反、互相嚙合的等螺距螺杆式轉子副，組成等螺距式螺杆型乾式真空泵。
4.按權利要求2所述具有組合式螺杆轉子的變螺距型螺杆型乾式真空泵，其特徵在於所述主動螺杆轉子上各空心螺杆式轉子片的螺距沿氣流方向依次縮小，從動螺杆轉子上各空心螺杆式轉子片的螺距沿氣流方向依次縮小，主動螺杆轉子與從動螺杆轉子的任一對相互嚙合的空心螺杆式轉子片的螺距相等；所述主動螺杆轉子與從動螺杆轉子形成旋向相反、互相嚙合的變螺距螺杆式轉子副，組成變螺距式螺杆型乾式真空泵。
5.按權利要求1所述具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵，其特徵在於所述主動及從動螺杆轉子的螺紋形狀均向外凸出。
6.按權利要求1所述具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵，其特徵在於所述中心軸(36)的上部及下部均設有連接孔(13)，上部及下部的連接孔(13)兩兩對稱，所述連接孔(13)為制有內螺紋的盲孔，每個連接孔(13)均通過空心定位銷及緊固螺釘固接有一個空心螺杆式轉子片。
7.按權利要求1所述具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵，其特徵在於所述中心軸(36)沿軸向均布有多個連接孔(13)，該連接孔(13)為徑向的通孔，每個連接孔(13)內均安裝有空心定位銷，每個空心定位銷內插設有兩端制有螺紋的螺杆，所述螺杆的兩端均通過緊固螺栓固接有空心螺杆式轉子片。
8.按權利要求1至7任一權利要求所述具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵，其特徵在於所述空心螺杆式轉子片的螺旋角為90°、180°、270°或360°，對應的空心螺杆式轉子片為四分之一圈、二分之一圈、四分之三圈或一圈。
全文摘要
本發明涉及螺杆型乾式真空泵，具體地說是一種具有組合式螺杆轉子的螺杆型乾式真空泵，包括驅動電機、泵體及組合式螺杆轉子，組合式螺杆轉子包括主動螺杆轉子和從動螺杆轉子，每個螺杆轉子均包括一個中心軸及多個具有螺杆形狀的空心螺杆式轉子片，每個空心螺杆式轉子片上均開有中心孔，中心軸上設有連接孔，各空心螺杆式轉子片通過空心定位銷與中心軸定位，並通過穿過空心定位銷的螺釘或螺杆與中心軸連接，形成具有良好互換性的組合式螺杆轉子。本發明通過多段空心螺杆式轉子片的搭配，可以形成等螺距的螺杆真空泵和變螺距的螺杆真空泵，可以兼顧兩者的優點，利於產品種類的豐富和製造費用的降低，具有廣闊的市場應用前景。
文檔編號F04C18/16GK103062056SQ201210593540
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者雷震霖, 王光玉, 劉坤, 張曉玉 申請人:中國科學院瀋陽科學儀器股份有限公司