專利名稱：干式螺桿真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空泵。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求，傳統(tǒng)的油封式真空泵已滿足不了當(dāng)前多方面的技術(shù)要求，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面一是以半導(dǎo)體行業(yè)為代表，要求真空泵不向被抽空間返流油蒸汽，以免工件受污染，通常使用油封式真空泵是在進(jìn)氣口安裝冷阱捕捉油蒸汽，但也很難做到返流為零；二是以石化行業(yè)為代表，要求真空泵能大量抽除可凝性蒸汽，或有毒、腐蝕性氣體，或含有微小顆粒的氣體，由于泵油在油封式機(jī)械泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中起著潤(rùn)滑、密封、冷卻等作用，上述氣體與泵油長(zhǎng)期作用結(jié)果是使泵油性能劣化、失效。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上諸多問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的提供一種干式螺桿真空泵，采用齒輪泵體與螺桿泵體嚴(yán)格分開(kāi)且采用密封結(jié)構(gòu)，防止齒輪泵體內(nèi)的油蒸汽進(jìn)入螺桿泵體，利用帶密封蓋的脂潤(rùn)滑軸承，以達(dá)到真空泵不向被抽空間返流油蒸汽，同時(shí)也不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境排放油蒸汽污染環(huán)境，并提高了工作效率。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是這樣實(shí)現(xiàn)的該螺桿泵包括有電機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪、螺桿和泵腔，其結(jié)構(gòu)是下面為泵體底板，在底板一端裝有臥式電機(jī)，電機(jī)輸出通過(guò)聯(lián)軸器和聯(lián)接軸與中間齒輪腔內(nèi)的一對(duì)增速齒輪連接，一對(duì)增速齒輪兩輸出傳動(dòng)齒輪均與螺桿泵腔內(nèi)兩螺桿固定連接；也可由電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接傳動(dòng)陽(yáng)螺桿，再通過(guò)傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)陰螺桿，省卻連接軸和增速機(jī)構(gòu)，兩螺桿為陰螺桿、陽(yáng)螺桿，成平行狀態(tài)，兩螺桿逆向旋轉(zhuǎn)形成空間容積變化達(dá)到吸氣、壓縮和排氣，兩螺桿之間、螺桿與泵體之間不相互接觸，有微小的間隙。裝在陰螺桿軸或陽(yáng)螺桿軸上的其中一個(gè)傳動(dòng)齒輪采用脹緊連接套與軸連接。軸承帶有密封盒，采用全密封脂潤(rùn)滑，在兩泵腔之間的螺桿軸上裝有密封件，螺桿泵腔與齒輪腔采用全鑄式并鑄有水冷套，螺桿泵腔上面開(kāi)有吸氣口，齒輪腔內(nèi)鑄有排氣通道連接到泵腔側(cè)面的排氣口(如圖1所示)。
干式螺桿泵的泵腔內(nèi)裝有陰陽(yáng)螺桿，螺桿結(jié)構(gòu)形式包括有下列三種型線，分別為1、雙邊對(duì)稱圓弧型線，螺桿端面型線(如圖2、3所示)，陽(yáng)螺桿為對(duì)稱的四頭螺桿，陰螺桿為對(duì)稱的六頭螺桿，陽(yáng)螺桿HI和LM段為圓弧，與其相嚙合的陰螺桿型線為AB和EF兩段圓??；陽(yáng)螺桿上I、L兩點(diǎn)與陰螺桿BC、DE兩段擺線相嚙合；陰螺桿上C、D兩點(diǎn)與陽(yáng)螺桿IJ、KL兩段擺線相嚙合；陽(yáng)螺桿上JK段圓弧與陰螺桿CD段圓弧相嚙合；陽(yáng)螺桿上MN段圓弧與陰螺桿FG段圓弧相嚙合，端面型線方程作螺旋運(yùn)動(dòng)形成螺旋曲面，(如圖4、5所示)。
2、變螺距單頭螺紋，螺桿型線，導(dǎo)程的變化由變螺距系數(shù)控制，大導(dǎo)程一端對(duì)應(yīng)于吸氣口，則開(kāi)始時(shí)吸氣量大，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的封閉腔體體積越來(lái)越小，壓縮氣體達(dá)到一定壓力排出。位置齒型由上齒面16、下齒面17、齒頂面18和齒根面19構(gòu)成，其軸向剖面(如圖8、9所示)齒型有兩種其一為內(nèi)凹齒面，即一齒面為直齒，另一面為內(nèi)凹齒面，滿足一螺桿的凹齒面是另一螺桿相嚙合螺旋線的共軛曲面，兩螺桿的凹齒面相對(duì)形成密封曲線，直齒的傾角范圍30°～60°；另一種為齒根厚、齒頂窄的梯形螺齒，上齒面傾角范圍8°～45°，下齒面傾角范圍0°～15°(如圖6、7、8、9所示)。
3、等螺距單頭螺紋，螺桿型線，實(shí)際上令變螺距系數(shù)為0，變螺距型線方程便轉(zhuǎn)化成為等螺距型線方程。齒型和齒面傾角的取值與變螺距螺紋相同(如圖10、11所示)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)比較有如下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)維修使用方便，最大優(yōu)點(diǎn)是抽氣部件不需油潤(rùn)滑，不向被抽空間返流油蒸汽，可獲得清潔真空環(huán)境，另外可靠性高，抽氣壓力范圍廣，可抽除含有微小顆粒、粉塵、腐蝕性和可凝性氣體。


圖1為干式螺桿真空泵結(jié)構(gòu)原理圖；圖2、3為干式螺桿真空泵雙邊對(duì)稱圓弧端面型線圖；圖4為干式螺桿真空泵陽(yáng)螺桿曲面效果圖；圖5為干式螺桿真空泵陰螺桿曲面效果圖；圖6、7為干式螺桿真空泵不等螺距陰陽(yáng)螺桿結(jié)構(gòu)圖；圖8為干式螺桿真空泵單頭等螺距內(nèi)凹齒型陽(yáng)螺桿軸向剖面圖；圖9為干式螺桿真空泵單頭不等螺距梯形螺齒陽(yáng)螺桿軸向剖面圖；圖10、11為干式螺桿真空泵等螺距陰陽(yáng)螺桿結(jié)構(gòu)圖。
圖中1軸承、2螺桿泵腔、3陰螺桿、4密封件、5齒輪腔、6傳動(dòng)齒輪、7增速齒輪、8聯(lián)軸器、9電機(jī)、10底板、11連接軸、12脹緊連接套、13排氣口、14陽(yáng)螺桿、15水冷套、16上齒面、17下齒面、18齒頂面、19齒根面。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型詳細(xì)結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)合附圖加以詳細(xì)說(shuō)明。
其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該泵由電機(jī)9通過(guò)聯(lián)軸器8和連接軸11直聯(lián)帶動(dòng)齒輪，通過(guò)增速齒輪7傳動(dòng)主動(dòng)陽(yáng)螺桿14，再通過(guò)傳動(dòng)齒輪6帶動(dòng)陰螺桿3，也可由電機(jī)9通過(guò)聯(lián)軸器8直接傳動(dòng)陽(yáng)螺桿14，再通過(guò)傳動(dòng)齒輪6帶動(dòng)陰螺桿3，省卻連接軸11和增速機(jī)構(gòu)。兩螺桿逆向旋轉(zhuǎn)形成空間容積變化達(dá)到吸氣、壓縮和排氣的目的。兩螺桿之間、螺桿與泵體之間不相互接觸，有微小的間隙，無(wú)需潤(rùn)滑，這就保證了被抽空間的清潔，也不會(huì)向外部空間排放油蒸汽而污染環(huán)境。傳動(dòng)齒輪與軸的連接，其一采用脹緊連接套12，另一為鍵連接或圓錐面過(guò)盈連接。軸承1采用全密封脂潤(rùn)滑，不需濺油潤(rùn)滑，為防止齒輪腔內(nèi)的油蒸汽進(jìn)入抽氣腔內(nèi)，在兩泵腔之間的轉(zhuǎn)子軸上裝有密封件4。螺桿泵腔2與齒輪腔5采用全鑄式并鑄有水冷套15通水冷卻。螺桿泵腔2、齒輪泵腔5和電機(jī)9安裝在底板10上。吸氣口位于螺桿泵腔2上方，在齒輪泵腔5內(nèi)鑄有排氣通道聯(lián)接到泵腔側(cè)面的排氣口13。
干式螺桿真空泵之螺桿包括由三種型線，有雙邊對(duì)稱圓弧型線、變螺距單頭螺紋型線、等螺距單頭螺紋型線。雙邊對(duì)稱圓弧型線加工較復(fù)雜，但應(yīng)用范圍廣，適用于大抽速真空泵；變螺距單頭螺紋、等螺距單頭螺紋型線加工較容易，適用于中小型真空泵。
權(quán)利要求1.一種干式螺桿真空泵，包括有電機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪、螺桿和泵腔，其特征在于該螺桿泵下面為泵體底板(10)，在底板一端裝有臥式電機(jī)(9)，電機(jī)輸出通過(guò)聯(lián)軸器(8)和聯(lián)接軸(11)與中間齒輪腔(5)內(nèi)的一對(duì)增速齒輪(7)連接，一對(duì)增速齒輪(7)兩輸出傳動(dòng)齒輪(6)均與螺桿泵腔(2)內(nèi)兩螺桿固定連接；也可由電機(jī)(9)通過(guò)聯(lián)軸器(8)直接傳動(dòng)陽(yáng)螺桿(14)，再通過(guò)傳動(dòng)齒輪(6)帶動(dòng)陰螺桿(3)，省卻連接軸(11)和增速機(jī)構(gòu)，兩螺桿為陰螺桿(3)、陽(yáng)螺桿(14)，成平行狀態(tài)，兩螺桿逆向旋轉(zhuǎn)形成空間容積變化達(dá)到吸氣、壓縮和排氣，兩螺桿之間、螺桿與泵體之間不相互接觸，有微小的間隙，裝在陰螺桿軸(3)和陽(yáng)螺桿軸(14)上的傳動(dòng)齒輪(6)任一采用脹緊連接套(12)與軸連接，軸承(1)帶有密封盒，采用全密封脂潤(rùn)滑，在兩泵腔之間的螺桿軸上裝有密封件(4)，螺桿泵腔(2)與齒輪腔(5)采用全鑄式并鑄有水冷套(15)，螺桿泵腔(2)上面開(kāi)有吸氣口，齒輪腔(5)內(nèi)鑄有排氣通道連接到泵腔側(cè)面的排氣口(13)。
2.按照權(quán)利要求1所述的干式螺桿真空泵，其特征在于干式螺桿泵的泵腔內(nèi)裝有陰陽(yáng)螺桿，螺桿結(jié)構(gòu)形式包括有下列三種型線雙邊對(duì)稱圓弧型線、變螺距單頭螺紋型線、等螺距單頭螺紋型線。
3.按照權(quán)利要求2所述的干式螺桿真空泵，其特征在于雙邊對(duì)稱圓弧型線，陽(yáng)螺桿為對(duì)稱的四頭螺桿，陰螺桿為對(duì)稱的六頭螺桿，陽(yáng)螺桿HI和LM段為圓弧，與其相嚙合的陰螺桿型線為AB和EF兩段圓弧；陽(yáng)螺桿上I、L兩點(diǎn)與陰螺桿BC、DE兩段擺線相嚙合；陰螺桿上C、D兩點(diǎn)與陽(yáng)螺桿IJ、KL兩段擺線相嚙合；陽(yáng)螺桿上JK段圓弧與陰螺桿CD段圓弧相嚙合；陽(yáng)螺桿上MN段圓弧與陰螺桿FG段圓弧相嚙合，端面型線方程作螺旋運(yùn)動(dòng)形成螺旋曲面。
4.按照權(quán)利要求2所述的干式螺桿真空泵，其特征在于變螺距單頭螺紋，導(dǎo)程的變化由變螺距系數(shù)控制，大導(dǎo)程一端對(duì)應(yīng)于吸氣口，則開(kāi)始時(shí)吸氣量大，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的封閉腔體體積越來(lái)越小，壓縮氣體達(dá)到一定壓力排出，位置齒型由上齒面(16)、下齒面(17)、齒頂面(18)和齒根面(19)構(gòu)成，其軸向剖面齒型為一面為直齒，另一面為內(nèi)凹齒面，滿足一螺桿的凹齒面是另一螺桿相嚙合螺旋線的共軛曲面，兩螺桿的凹齒面相對(duì)形成密封曲線，直齒的傾角范圍30°～60°。
5.按照權(quán)利要求2所述的干式螺桿真空泵，其特征在于變螺距單頭螺紋，其軸向剖面齒型也可為齒根厚、齒頂窄的梯形螺齒，上齒面傾角范圍8°～45°，下齒面傾角范圍0°～15°。
6.按照權(quán)利要求2所述的干式螺桿真空泵，其特征在于等螺距單頭螺紋，實(shí)際上令變螺距系數(shù)為0，變螺距型線方程便轉(zhuǎn)化成為等螺距型線方程，齒型和齒面傾角的取值與變螺距螺紋相同。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種干式螺桿真空泵及其三種轉(zhuǎn)子型線，該泵包括有電機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪、螺桿和泵體。電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器及軸承與齒輪泵腔的增速齒輪聯(lián)接，固定聯(lián)接在陽(yáng)螺桿上的傳動(dòng)齒輪與陰螺桿上的齒輪嚙合(如圖所示)；也可由電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)陽(yáng)螺桿，再通過(guò)傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)陰螺桿，省卻增速機(jī)構(gòu)。螺桿包括有三種型線，分別為雙邊對(duì)稱圓弧型線、等螺距單頭螺紋和變螺距單頭螺紋。其優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)、維修、使用方便，最大優(yōu)點(diǎn)是抽氣腔內(nèi)無(wú)油，保證被抽空間的清潔，滿足清潔真空環(huán)境的需要，同時(shí)也減少油蒸汽的排出對(duì)周圍環(huán)境的污染，另外可靠性高，抽氣壓力范圍廣，可抽除含有可凝性蒸汽、微小顆粒和粉塵的氣體。
文檔編號(hào)F04C25/00GK2758530SQ20042010810
公開(kāi)日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者張世偉, 徐成海, 劉春姐 申請(qǐng)人:東北大學(xué)