螺杆干式真空泵常见的几种转子型线比较

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  目前干式螺杆真空泵的主要生产厂家多采用单头等螺距型线,其他还有多头双边对称圆弧型线、单头变螺距梯形螺纹型线、单头等螺距梯形螺纹型线和等螺距凹齿型线。

几种螺杆转子型线的三维造型

(a)单头等螺距矩形螺纹转子(b)单头等螺距梯形螺纹转子(c)单头变螺距梯形螺纹转子(d)单头等螺距凹面转子(e)双边对称圆弧型线转子

图 几种螺杆转子型线的三维造型

  单头等螺距矩形螺纹转子型线是最早出现的型线,由于有可能发生根切,即二级转子级间出现干涉现象,所以基本上已经不再使用。取而代之的是改进型的单头等螺距梯形螺纹转子,其截面形状由矩形改为梯形,解决了干涉问题,且加工方便,故为很过厂家广泛采用。

  单头变螺距梯形螺纹转子和单头等螺距凹面转子是近年来出现的新型型线,它是在单头等螺距梯形螺纹转子的基础之上改进而来的。单头变螺距梯形螺纹转子其主要特点为螺杆螺距从吸气端到排气端按变螺距系数变化,大导程一端对应于吸气口。开始时吸气量大,在转子转动过程中运动的封闭腔体越来越小,气体被压缩,具有内压缩作用,即边输送边压缩,从而能够降低整体的排气压缩功耗,并对发生在排气口的喘振现象有抑制作用,是泵的工作更为平稳,能够降低噪音和排气振动。

  头等螺距凹面转子进一步采用内凹齿面法将啮合齿面上可能发生干涉的部分全部去除,是齿面成为向内凹曲的等螺距螺旋线共轭曲面。多头双边对称圆弧型线是最近几年出现的一种新型型线,它是在双螺杆压缩机型线的基础上发展而来的。一般阳转子为四头螺杆,阴螺杆为六头螺杆。

  上述各种型线各有优缺点,要根据设计要求、加工制造能力、实际需求等多方面选择。从适用性方面来讲,多头双边对称圆弧型线适用面最广。由于该型线在一个导程内就可以完成吸气、压缩和排气的全过程并能达到一定的极限真空,这就能有效地减小泵的体积和质量,尤其适于大抽速要求的泵。单头型线由于要多级才能达到一定的极限真空,不可避免要增加泵的体积,占用更大的空间,所以适用于中、小型泵。

  多头螺杆型线的缺点是型线复杂,加工资用昂贵,需用特制的刀具在专用机床上加工;而单头梯形齿型线由于各齿面在轴向剖面内的交线都是直线,所以加工时使用直刃车刀即可,只是变螺距型线要在数控车床上加工以保证精度。单头凹齿面型线的加工要比梯形齿型线稍复杂,但完全能在通用的数控车床上完成,大批量生产时可以选用铸造。另外,多头螺秆型线和单头变螺距型线由于在抽气过程中有内压缩,不适合抽除可凝吐气体,但减小了排气口的喘振和噪音,也减小了功率的消耗。

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