CN103062056A - 一种具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及螺杆型干式真空泵，具体地说是一种具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵，包括驱动电机、泵体及组合式螺杆转子，组合式螺杆转子包括主动螺杆转子和从动螺杆转子，每个螺杆转子均包括一个中心轴及多个具有螺杆形状的空心螺杆式转子片，每个空心螺杆式转子片上均开有中心孔，中心轴上设有连接孔，各空心螺杆式转子片通过空心定位销与中心轴定位，并通过穿过空心定位销的螺钉或螺杆与中心轴连接，形成具有良好互换性的组合式螺杆转子。本发明通过多段空心螺杆式转子片的搭配，可以形成等螺距的螺杆真空泵和变螺距的螺杆真空泵，可以兼顾两者的优点，利于产品种类的丰富和制造费用的降低，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵
技术领域
本发明涉及涉及干式螺杆型真空泵，具体地说是一种具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵。
背景技术
近年来，随着半导体电子、光伏、液晶显示、半导体照明、太阳能光伏等新兴战略行业的大规模兴起，各行业对真空泵的需求进一步提升，全球干泵制造业发展很迅速。国内外对于干式真空泵的需求越来越大、要求也越来越高，真空泵制造行业面临着巨大的挑战和机遇。原有的多种类的干式真空泵，由于存在不同的优缺点，均有各自的应用限制。
许多真空厂商都根据不同场合的需求而生产不同形式的干泵，例如英国爱德华公司生产的爪型干泵主要用于半导体产业。日本Anlet公司生产三叶型罗茨干泵，主要用于化工、塑料、农药等行业。干泵在国外已十分成熟，市场上常见的有涡旋式干泵、罗茨型干泵、爪型干式泵、螺杆型干式泵等。
螺杆型真空泵具有了其他干式真空泵类不具备的很多优点，具体说来包括：①可靠性高。螺杆型干式真空泵结构简单，零部件少，因此它运转可靠，寿命长，维修简单。②气体通路短，气体可以快速排出。单级设计，对流程气体搅动少，减少了冷凝物和微小颗粒堆积的可能。③动力平衡性好。螺杆型干式真空泵没有不平衡的惯性力，机器可平稳地高速运行，振动小，噪声低。④适应性强。螺杆型干式真空泵具有强制输气的特点，在较宽的压力范围内能保持较高的抽速，而且适合作大抽速的泵。⑤多相混输。由于螺杆型干式真空泵转子齿面间留有微小间隙，因而可抽除含有粉尘、可凝性蒸汽等多种气体。⑥结构简单稳定、维修维护成本低。螺杆型干式真空泵的这些优点使得这种泵备受国内外制造厂商和应用厂商的欢迎，使螺杆泵在整个干泵市场中占有重要的地位。为了适应高新产业和特殊应用场合的需要，螺杆型干式真空泵受到了前所未有的重视。
螺杆型干式真空泵的研究最初是为了应用于半导体工业和液晶显示器制造业，日本、德国、美国、中国台湾等都是较早地开展研制工作的国家和地区。目前，国外已有许多公司进行螺杆干式真空泵的生产，例如德国Leybold公司、英国RietschleThomas公司、德国Busch公司、Sterling公司、Edward公司等，所生产的螺杆泵已投放市场，并被广泛应用于真空萃取、真空干燥、真空脱泡、真空过滤、中央空调系统、真空包装、真空涂层、半导体行业和石油化工行业等，广泛应用于电子、核能、化工、医药、食品工业等领域。
螺杆真空泵中最重要的元件就是作为抽气部件的一对螺杆转子，而螺杆转子的设计加工是直接影响螺杆泵工作性能和制造成本的最关键因素。螺杆转子的端面型线有许多种类型，从增大抽速、提高抽气效率和极限真空度、减小尺寸、便于加工等不同角度分析，每一种已开发出的型线都各具特色。与螺杆压缩机类似，高效率、大流量螺杆真空泵的转子通常采用不等头数的非对称阴阳转子型线。由于这类转子型线十分复杂，加工难度大，通常依靠专用机床或数控加工中心配以成型刀具加工。同时，螺杆转子技术难度高、加工成本高、技术依赖性强，通常一对螺杆转子的成本要占到整个螺杆真空泵总制造成本的50%以上，而且一旦螺杆转子损坏，维修成本极高，导致螺杆真空泵价格昂贵，限制了螺杆真空泵的大面积应用。
为改变这种状况，以适应市场对无油螺杆真空泵的需求，人们开始寻求易于加工、制造成本低廉的螺杆转子型线，如三角形、矩形、梯形齿等距螺杆转子型线；与非对称阴阳转子型线相比较，这类螺杆转子型线的级间泄露较大、抽气效率低，组成的真空泵极限真空度低、体积大，但它的最大优点是型线简单，加工制造容易，从而使干式螺杆真空泵的制造成本可以大大降低，利于螺杆真空泵产业的发展。这类转子型线在一定范围内，能够适应螺杆真空泵的性能要求；与螺杆压缩机不同的是，作为真空泵，泵腔内气体工作压力低，级间压差小，由泄漏三角形产生的级间泄漏也不象螺杆压缩机那么严重，在中、小抽速范围内，采用这类螺杆的干式真空泵的抽气性能，可以满足部分领域的众多用户的使用要求。
随着螺杆真空泵的技术发展，变螺距干式螺杆真空泵迅速得到开发和应用。变螺距转子是指齿型螺旋线沿轴向有变化，一般沿气流方向螺距均匀变化，由吸气端向排气端均匀变小。变螺距转子的优点是气体在泵腔内有预压缩，气流在压力递升的过程中流动更顺利，真空泵工作更平稳，振动与噪声降低，抽气效率更高。但变螺距转子型线的加工需要使用专用工装夹具或加工中心，检测和装配也较为复杂，批量生产中次品率较多，生产成本高。
发明内容
为了推进干式螺杆真空泵的产业化发展，克服变螺距螺杆转子难加工、制造成本高、成品率低和易加工螺杆转子抽气效率低的限制，满足新兴产业对螺杆真空泵的大量需求，本发明的目的在于提供一种具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵。该螺杆型干式真空泵采用多个螺杆转子片与中心轴进行组合，形成具有多种类型的组合式螺杆转子，既可以实现较低的加工制造成本，又可以实现较高的抽气效率，而且组合式螺杆转子中的螺杆转子片具有互换性高、维修成本低的特点；同时，螺杆转子片利于进行批量化的生产和管理，成品率高，关键零件依赖性分散，便于进行大规模生产。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括驱动电机、泵体及组合式螺杆转子，所述组合式螺杆转子包括主动螺杆转子和从动螺杆转子，每个螺杆转子均包括一个中心轴及多个具有螺杆形状的空心螺杆式转子片，每个空心螺杆式转子片上均开有中心孔，所述中心轴上设有连接孔，所述各空心螺杆式转子片通过空心定位销与中心轴定位，并通过穿过所述空心定位销的螺钉或螺杆与中心轴连接，形成具有良好互换性的组合式螺杆转子。
其中：所述主动螺杆转子上的空心螺杆式转子片与从动螺杆转子上的空心螺杆式转子片旋向相反、互相啮合，并且螺旋角相同；
所述主动螺杆转子上各空心螺杆式转子片的螺距相等，从动螺杆转子上各空心螺杆式转子片的螺距相等，主动螺杆转子与从动螺杆转子形成旋向相反、互相啮合的等螺距螺杆式转子副，组成等螺距式螺杆型干式真空泵；
所述主动螺杆转子上各空心螺杆式转子片的螺距沿气流方向依次缩小，从动螺杆转子上各空心螺杆式转子片的螺距沿气流方向依次缩小，主动螺杆转子与从动螺杆转子的任一对相互啮合的空心螺杆式转子片的螺距相等；所述主动螺杆转子与从动螺杆转子形成旋向相反、互相啮合的变螺距螺杆式转子副，组成变螺距式螺杆型干式真空泵；
所述主动及从动螺杆转子的螺纹形状均向外凸出；
所述中心轴的上部及下部均设有连接孔，上部及下部的连接孔两两对称，所述连接孔为制有内螺纹的盲孔，每个连接孔均通过空心定位销及紧固螺钉固接有一个空心螺杆式转子片；
所述中心轴沿轴向均布有多个连接孔，该连接孔为径向的通孔，每个连接孔内均安装有空心定位销，每个空心定位销内插设有两端制有螺纹的螺杆，所述螺杆的两端均通过紧固螺栓固接有空心螺杆式转子片；
所述空心螺杆式转子片的螺旋角为90°、180°、270°或360°，对应的空心螺杆式转子片为四分之一圈、二分之一圈、四分之三圈或一圈。
本发明的优点与积极效果为：
1．本发明减轻了现有高效率螺杆转子的设计难度，降低了对加工设备的依赖程度，简化了加工工艺过程，提高了批量化生产的成品率，大大降低了制造成本。
2．本发明空心螺杆式转子片与中心轴之间通过空心定位销定位，再通过穿过空心定位销中心孔的螺钉或螺杆来连接空心螺杆式转子片和中心轴，起到了定位和加强连接的作用。
3．本发明以简易工艺和较低的加工成本实现了较高的抽气效率，具有良好的性价比。
4．本发明提高了螺杆型转子轴的互换性，大幅降低了维修成本。
5．本发明降低了螺杆真空泵核心部件的关键依赖性，提高了整个真空泵的可靠性。
6．本发明以同样的生产工艺和成本，实现了等螺距螺杆真空泵和变螺距螺杆真空泵等多种产品的生产制造过程，丰富了产品类型，使得面对不同的工艺应用场合，可以发挥各自不同的优点，解决了限制螺杆式真空泵规模化生产和制造中的瓶颈问题，利于螺杆式真空泵的规模化发展。
7．本发明空心螺杆式转子片结构简单，便于实现大批量化的生产组织和管理，提高了生产效率，便于螺杆式真空泵的规模化发展。
附图说明
图1A为本发明螺旋角为90°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图1B为本发明螺旋角为90°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图1C为本发明螺旋角为90°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图1D为本发明螺旋角为90°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图1E为本发明螺旋角为90°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图1F为本发明螺旋角为90°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图2A为本发明螺旋角为180°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图2B为本发明螺旋角为180°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图2C为本发明螺旋角为180°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图2D为本发明螺旋角为180°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图2E为本发明螺旋角为180°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图2F为本发明螺旋角为180°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图3A为本发明螺旋角为270°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图3B为本发明螺旋角为270°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图3C为本发明螺旋角为270°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图3D为本发明螺旋角为270°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图3E为本发明螺旋角为270°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图3F为本发明螺旋角为270°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图4A为本发明螺旋角为360°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图4B为本发明螺旋角为360°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图4C为本发明螺旋角为360°（右旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图4D为本发明螺旋角为360°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图4E为本发明螺旋角为360°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图4F为本发明螺旋角为360°（左旋）的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图5A为本发明螺旋角为180°（左旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图5B为本发明螺旋角为180°（左旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图5C为本发明螺旋角为180°（左旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图5D为本发明螺旋角为180°（左旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之四；
图6A为本发明带有连接孔的中心轴的结构主视图；
图6B为本发明带有连接孔的中心轴的结构俯视图；
图6C为本发明带有连接孔的中心轴的正等侧图；
图7A为本发明用于连接空心螺杆式转子片与中心轴的定位销的结构示意图；
图7B为本发明用于连接空心螺杆式转子片与中心轴的紧固螺钉的结构示意图；
图8为本发明空心螺杆式转子片与中心轴连接的示意图；
图9为本发明螺旋角180°（右旋）空心螺杆式转子片与中心轴组合右旋螺杆转子的结构示意图；
图10为本发明螺旋角180°（左旋）空心螺杆式转子片与中心轴组合左旋螺杆转子的结构示意图；
图11为本发明螺旋角180°空心螺杆式转子片组合的螺杆转子啮合示意图；
图12A为本发明螺旋角为360°（右旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图12B为本发明螺旋角为360°（右旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图12C为本发明螺旋角为360°（右旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图13A为本发明螺旋角为360°（左旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之一；
图13B为本发明螺旋角为360°（左旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之二；
图13C为本发明螺旋角为360°（左旋）并带有中心孔的空心螺杆式转子片的结构示意图之三；
图14为本发明螺旋角360°（右旋）空心螺杆式转子片与中心轴组合右旋螺杆转子的结构示意图；
图15为本发明螺旋角360°（左旋）空心螺杆式转子片与中心轴组合左旋螺杆转子的结构示意图；
图16为本发明螺旋角360°空心螺杆式转子片组合的螺杆转子啮合示意图；
图17为本发明采用双螺钉连接形式的等螺距空心螺杆式转子片组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵的主视图；
其中：1为吸气口，2为紧固螺钉，3为防松垫圈，4为空心定位销，5为排气口；
图18为本发明采用双螺钉连接形式的等螺距空心螺杆式转子片组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵的俯视图；
其中：6为驱动电机，7为连接端板，8为轴承座，9为静密封件，10为联轴器架，11为联轴器组件，14为连接圆螺母，15为垫片，16为挡圈，17为主动齿轮，18为轴套，19为右端压盖，20为调节圆螺母，21为轴承，22为动密封件，23为泵体，24为左旋组合转子轴，25为右旋组合转子轴，26为主动轴，27为左端压盖，28为左端盖，29为从动齿轮，30为齿轮挡板，31为连接螺钉，32为防松垫圈，33为挡油板，34为骨架密封；
图19A为本发明螺旋角为180°（左旋）空心螺杆式转子片与中心轴组合而成的左旋变螺距螺杆转子的结构示意图；
图19B为本发明螺旋角为180°（右旋）空心螺杆式转子片与中心轴组合而成的右旋变螺距螺杆转子的结构示意图；
图20为本发明螺旋角为180°空心螺杆式转子片组合而成的变螺距螺杆转子啮合示意图；
图21A为本发明螺旋角为360°（右旋）空心螺杆式转子片与中心轴组合而成的右旋变螺距螺杆转子的结构示意图；
图21B为本发明螺旋角为360°（左旋）空心螺杆式转子片与中心轴组合而成的左旋变螺距螺杆转子的结构示意图；
图22为本发明螺旋角为360°空心螺杆式转子片组合而成的变螺距螺杆转子啮合示意图；
图23为本发明采用双螺钉连接形式的变螺距空心螺杆式转子片组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵的主视图；
其中：1为吸气口，2为紧固螺钉，3为防松垫圈，4为空心定位销，5为排气口；
图24为本发明采用双螺钉连接形式的变螺距空心螺杆式转子片组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵的俯视图；
其中：6为驱动电机，7为连接端板，8为轴承座，9为静密封件，10为联轴器架，11为联轴器组件，14为连接圆螺母，15为垫片，16为挡圈，17为主动齿轮，18为轴套，19为右端压盖，20为调节圆螺母，21为轴承，22为动密封件，23为泵体，24为左旋组合转子轴，25为右旋组合转子轴，26为主动轴，27为左端压盖，28为左端盖，29为从动齿轮，30为齿轮挡板，31为连接螺钉，32为防松垫圈，33为挡油板，34为骨架密封；
图25A为本发明采用中心通孔连接螺旋角为180°（右旋）空心螺杆式转子片组成的组合式螺杆转子的结构示意图；
图25B为本发明采用中心通孔连接螺旋角为180°（左旋）空心螺杆式转子片组成的组合式螺杆转子的结构示意图；
图26为本发明采用中心通孔连接螺旋角为180°空心螺杆式转子片组成的组合式螺杆转子啮合示意图；
图27A为本发明采用中心通孔连接螺旋角为360°（右旋）空心螺杆式转子片组成的组合式螺杆转子的结构示意图；
图27B为本发明采用中心通孔连接螺旋角为360°（左旋）空心螺杆式转子片组成的组合式螺杆转子的结构示意图；
图28为本发明采用中心通孔连接螺旋角为360°空心螺杆式转子片组成的组合式螺杆转子啮合示意图；
图29为本发明采用中心通孔连接形式的等螺距空心螺杆式转子片组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵的主视图；
其中：1为吸气口，2为紧固螺钉和防松垫圈，3为两头带螺纹的螺杆，4为空心定位销，5为排气口；
图30为本发明采用中心通孔连接形式的等螺距空心螺杆式转子片组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵的俯视图；
其中：6为驱动电机，7为连接端板，8为轴承座，9为静密封件，10为联轴器架，11为联轴器组件，14为连接圆螺母，15为垫片，16为挡圈，17为主动齿轮，18为轴套，19为右端压盖，20为调节圆螺母，21为轴承，22为动密封件，23为泵体，24为左旋组合转子轴，25为右旋组合转子轴，26为主动轴，27为左端压盖，28为左端盖，29为从动齿轮，30为齿轮挡板，31为连接螺钉，32为防松垫圈，33为挡油板，34为骨架密封；
图31A为本发明采用中心通孔连接螺旋角为180°（右旋）空心螺杆式转子片组成的变螺杆组合式螺杆转子的结构示意图；
图31B为本发明采用中心通孔连接螺旋角为180°（左旋）空心螺杆式转子片组成的变螺杆组合式螺杆转子的结构示意图；
图32为本发明采用中心通孔连接螺旋角为180°空心螺杆式转子片组成的变螺杆组合式螺杆转子啮合示意图；
图33A为本发明采用中心通孔连接螺旋角为360°（右旋）空心螺杆式转子片组成的变螺杆组合式螺杆转子的结构示意图；
图33B为本发明采用中心通孔连接螺旋角为360°（左旋）空心螺杆式转子片组成的变螺杆组合式螺杆转子的结构示意图；
图34为本发明采用中心通孔连接螺旋角为360°空心螺杆式转子片组成的变螺杆组合式螺杆转子啮合示意图；
图35为本发明采用中心通孔连接形式的变螺距空心螺杆式转子片组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵的主视图；
其中：1为吸气口，2为紧固螺钉和防松垫圈，3为两头带螺纹的螺杆，4为空心定位销，5为排气口；
图36为本发明采用中心通孔连接形式的变螺距空心螺杆式转子片组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵的俯视图；
其中：6为驱动电机，7为连接端板，8为轴承座，9为静密封件，10为联轴器架，11为联轴器组件，14为连接圆螺母，15为垫片，16为挡圈，17为主动齿轮，18为轴套，19为右端压盖，20为调节圆螺母，21为轴承，22为动密封件，23为泵体，24为左旋组合转子轴，25为右旋组合转子轴，26为连接螺钉，27为主动轴，28为左端压盖，29为左端盖，30为从动齿轮，31为齿轮挡板，32为连接螺钉，33为防松垫圈，34为挡油板，35为骨架密封。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
本发明根据不同的转子端面型线，将螺杆转子分为中心轴36和空心螺杆式转子片37，通过紧固螺钉或螺杆将中心轴36和空心螺杆式转子片37连接起来，通过空心定位销进行定位。空心螺杆式转子片的端面为圆弧形螺杆转子型线的头部型线，螺旋角可为90°（如图1A～1F所示），180°（如图2A～2F所示），270°（如图3A～3F所示），360°（如图4A～4F所示）等多种数值，理论上可以为任意数值，具有右旋和左旋两种旋向。本发明在空心螺杆式转子片37的中心位置钻有中心孔12（该中心孔12为通孔），以螺旋角为180°的空心螺杆式转子片为例，如图5A～5D所示；在中心轴36上设有连接孔13，如图6A、图6B所示，便于空心螺杆式转子片37与中心轴36进行连接。
实施例一（采用双螺钉连接形式的等螺距空心螺杆式转子轴的干式真空泵）
如图17、图18所示，干式真空泵包括驱动电机6、泵体及组合式螺杆转子，泵体上开有吸气口1，联轴器架10上开有排气口5，泵体的一端固接有左端盖28，另一端与联轴器架10的一端固接，联轴器架10的另一端依次固接轴承座8、连接端板7；组合式螺杆转子包括主动螺杆转子和从动螺杆转子的两端分别通过轴承21转动安装在泵体上，主动螺杆转子的一端通过联轴器组件11与驱动电机6的输出轴连接，主动螺杆转子与从动螺杆转子之间通过主动齿轮17及从动齿轮29的啮合传动。主动螺杆转子如图10所示，为左旋组合转子轴24，从动螺杆转子如图9所示，为右旋组合转子轴25；两转子轴均由多个等螺距的螺旋角为180°的空心螺杆式转子片37与中心轴36及连接而成，每根转子轴均由两头螺杆组成，空心螺杆式转子片37与中心轴36之间采用双螺钉连接，即中心轴36的上部及下部均设有连接孔13，上部及下部的连接孔13两两对称，所述连接孔13为制有内螺纹的盲孔，每个连接孔13均通过空心定位销4及紧固螺钉2固接一个空心螺杆式转子片，紧固螺钉2下设置防松垫圈3。主动螺杆转子上的空心螺杆式转子片37与从动螺杆转子上的空心螺杆式转子片37互相啮合，相啮合的两空心螺杆式转子片端面型线相同、旋向相反，其啮合如图11所示。
从动螺杆转子上右旋的空心螺杆式转子片37的螺旋角还可制成360°，中间带有中心孔12，如图12A～12C所示；主动螺杆转子上左旋的空心螺杆式转子片37的螺旋角还可制成360°，中间带有中心孔12，如图13A～13C所示；采用多个等螺距的螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成的从动螺杆转子（右旋）如图14所示，采用多个等螺距的螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成的主动螺杆转子（左旋）如图15所示，两个由螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37采用双螺钉连接而成的组合螺杆转子如图16所示。
实施例二（采用双螺钉连接形式的变螺距空心螺杆式转子轴的干式真空泵）
本实施例与实施例一的区别在于主动螺杆转子与从动螺杆转子均由多个变螺距的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成，主动螺杆转子与从动螺杆转子上空心螺杆式转子片的螺距沿气流方向依次缩小。
主动螺杆转子如图19A所示，为左旋组合转子轴24，从动螺杆转子如图19B所示，为右旋组合转子轴25；两转子轴均由多个变螺距的螺旋角为180°的空心螺杆式转子片37与中心轴36及连接而成，每根转子轴均由两头螺杆组成，空心螺杆式转子片37与中心轴36之间采用双螺钉连接，即中心轴36的上部及下部均设有连接孔13，上部及下部的连接孔13两两对称，所述连接孔13为制有内螺纹的盲孔，每个连接孔13均通过空心定位销4及紧固螺钉2固接一个空心螺杆式转子片，紧固螺钉2下设置防松垫圈3。主动螺杆转子上的空心螺杆式转子片37与从动螺杆转子上的空心螺杆式转子片37互相啮合，相啮合的两空心螺杆式转子片端面型线相同、旋向相反，其啮合如图20所示。
从动螺杆转子上右旋的空心螺杆式转子片37的螺旋角还可制成360°，中间带有中心孔12；主动螺杆转子上左旋的空心螺杆式转子片37的螺旋角还可制成360°，中间带有中心孔12；采用多个变螺距的螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成的从动螺杆转子（右旋）如图21A所示，采用多个等螺距的螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成的主动螺杆转子（左旋）如图21B所示，两个由螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37采用双螺钉连接而成的组合螺杆转子如图22所示。如图23、图24所示，本实施例的干式真空泵结构与实施例一的干式真空泵结构相同。
实施例三（采用螺杆穿过中心轴的通孔、两头螺栓连接形式的等螺距空心螺杆式转子轴的干式真空泵）
本实施例与实施例一的区别在于，中心轴36沿轴向均布有多个连接孔13，每个连接孔13均为径向的通孔，每个连接孔13内均安装有空心定位销4，每个空心定位销4内插设有两端制有螺纹的螺杆3，螺杆3的两端均通过紧固螺栓和防松垫圈2固接有空心螺杆式转子片37。
主动螺杆转子如图25B所示，为左旋组合转子轴24，从动螺杆转子如图25A所示，为右旋组合转子轴25；两转子轴均由多个等螺距的螺旋角为180°的空心螺杆式转子片37与中心轴36及连接而成，每根转子轴均由两头螺杆组成，空心螺杆式转子片37与中心轴36之间采用螺杆3穿过中心轴36上的通孔、两端由紧固螺栓和防松垫圈2连接空心螺杆式转子片的连接形式。主动螺杆转子上的空心螺杆式转子片37与从动螺杆转子上的空心螺杆式转子片37互相啮合，相啮合的两空心螺杆式转子片端面型线相同、旋向相反，其啮合如图26所示。
采用多个等螺距的螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成的从动螺杆转子（右旋）如图27A所示，采用多个等螺距的螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成的主动螺杆转子（左旋）如图27B所示，两个由螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37采用螺杆3穿过中心轴36上通孔、两端由紧固螺栓和防松垫圈2连接空心螺杆式转子片连接而成的组合螺杆转子如图28所示。如图29、图30所示，本实施例的干式真空泵结构与实施例一的干式真空泵结构相同。
实施例四（采用螺杆穿过中心轴的通孔、两头螺栓连接形式的变螺距空心螺杆式转子轴的干式真空泵）
本实施例四与实施例三的区别在于主动螺杆转子与从动螺杆转子均由多个变螺距的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成，主动螺杆转子与从动螺杆转子上空心螺杆式转子片的螺距沿气流方向依次缩小。
主动螺杆转子如图31B所示，为左旋组合转子轴24，从动螺杆转子如图31A所示，为右旋组合转子轴25；两转子轴均由多个变螺距的螺旋角为180°的空心螺杆式转子片37与中心轴36及连接而成，每根转子轴均由两头螺杆组成，空心螺杆式转子片37与中心轴36之间采用螺杆3穿过中心轴36上的通孔、两端由紧固螺栓和防松垫圈2连接空心螺杆式转子片的连接形式。主动螺杆转子上的空心螺杆式转子片37与从动螺杆转子上的空心螺杆式转子片37互相啮合，相啮合的两空心螺杆式转子片端面型线相同、旋向相反，其啮合如图32所示。
采用多个变螺距的螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成的从动螺杆转子（右旋）如图33A所示，采用多个等螺距的螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37与中心轴36连接而成的主动螺杆转子（左旋）如图33B所示，两个由螺旋角为360°的空心螺杆式转子片37采用螺杆3穿过中心轴36上通孔、两端由紧固螺栓和防松垫圈2连接空心螺杆式转子片连接而成的组合螺杆转子如图34所示。如图35、图36所示，本实施例的干式真空泵结构与实施例三的干式真空泵结构相同。
本发明的空心定位销、螺钉和螺栓的连接需要通过设计和校核，空心定位销要满足强度校核，螺钉和螺栓在满足强度的情况下，还要保证在长期高速运转条件下不松转；一般可以沿径向对称布置安装2～6片空心螺杆式转子片，构成多头螺杆转子，并沿轴向并列安装同样的多个空心螺杆式转子片，加长螺杆的轴向长度。沿轴向布置的空心螺杆转子片，可以等螺距，构成等螺距螺杆真空泵，也可以沿气流方向螺距依次缩小，构成变螺距螺杆真空泵。

Claims (8)

1.一种具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵，包括驱动电机、泵体及组合式螺杆转子，其特征在于：所述组合式螺杆转子包括主动螺杆转子和从动螺杆转子，每个螺杆转子均包括一个中心轴(36)及多个具有螺杆形状的空心螺杆式转子片(37)，每个空心螺杆式转子片(37)上均开有中心孔(12)，所述中心轴(36)上设有连接孔(13)，所述各空心螺杆式转子片(37)通过空心定位销与中心轴(36)定位，并通过穿过所述空心定位销的螺钉或螺杆与中心轴(36)连接，形成具有良好互换性的组合式螺杆转子。
2.按权利要求1所述具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵，其特征在于：所述主动螺杆转子上的空心螺杆式转子片与从动螺杆转子上的空心螺杆式转子片旋向相反、互相啮合，并且螺旋角相同。
3.按权利要求2所述具有组合式螺杆转子的等螺距型螺杆型干式真空泵，其特征在于：所述主动螺杆转子上各空心螺杆式转子片的螺距相等，从动螺杆转子上各空心螺杆式转子片的螺距相等，主动螺杆转子与从动螺杆转子形成旋向相反、互相啮合的等螺距螺杆式转子副，组成等螺距式螺杆型干式真空泵。
4.按权利要求2所述具有组合式螺杆转子的变螺距型螺杆型干式真空泵，其特征在于：所述主动螺杆转子上各空心螺杆式转子片的螺距沿气流方向依次缩小，从动螺杆转子上各空心螺杆式转子片的螺距沿气流方向依次缩小，主动螺杆转子与从动螺杆转子的任一对相互啮合的空心螺杆式转子片的螺距相等；所述主动螺杆转子与从动螺杆转子形成旋向相反、互相啮合的变螺距螺杆式转子副，组成变螺距式螺杆型干式真空泵。
5.按权利要求1所述具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵，其特征在于：所述主动及从动螺杆转子的螺纹形状均向外凸出。
6.按权利要求1所述具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵，其特征在于：所述中心轴(36)的上部及下部均设有连接孔(13)，上部及下部的连接孔(13)两两对称，所述连接孔(13)为制有内螺纹的盲孔，每个连接孔(13)均通过空心定位销及紧固螺钉固接有一个空心螺杆式转子片。
7.按权利要求1所述具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵，其特征在于：所述中心轴(36)沿轴向均布有多个连接孔(13)，该连接孔(13)为径向的通孔，每个连接孔(13)内均安装有空心定位销，每个空心定位销内插设有两端制有螺纹的螺杆，所述螺杆的两端均通过紧固螺栓固接有空心螺杆式转子片。
8.按权利要求1至7任一权利要求所述具有组合式螺杆转子的螺杆型干式真空泵，其特征在于：所述空心螺杆式转子片的螺旋角为90°、180°、270°或360°，对应的空心螺杆式转子片为四分之一圈、二分之一圈、四分之三圈或一圈。
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