CN115596665B - 一种爪形干式气体传输泵的排气结构 - Google Patents

一种爪形干式气体传输泵的排气结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种爪形干式气体传输泵的排气结构，属于干式气体传输泵技术领域，包括泵体，在泵腔截面两个顶圆的圆心处平行放置有两个旋转轴，一组共轭爪形转子分别固定在两个旋转轴上，泵腔贯通方向两端部形成有盖板，盖板上与两个旋转轴对应位置处均形成有轴孔，旋转轴通过所述轴孔安装在盖板上；至少有一个盖板上设置异型排气孔，泵腔侧壁上形成有进气口；异型排气孔设置在盖板上靠近其中一个旋转轴对应轴孔位置处，且异型排气孔的外轮廓由四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线构成。本发明采用四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线组成异型排气孔的外轮廓，对爪形干式气体传输泵的传输速度和压力提升性能有显著的提高。

Description

一种爪形干式气体传输泵的排气结构
技术领域
本发明涉及干式气体传输泵技术领域，具体而言，涉及一种爪形干式气体传输泵的排气结构。
背景技术
爪形干式气体传输泵是一种转子为爪形的变容式气体传输泵，利用联接在两轴上的成对的爪形转子之间、转子与泵腔内壁之间以及转子与隔板之间进行有间隙而无摩擦的啮合所形成的密闭腔的容积大小变化来完成吸排气过程。
单级爪式干泵的泵腔内不含任何介质，无污染、结构简单且寿命长，但是其工作原理决定了单级爪式干泵的压缩比和介质的流通量无法达到较大的量级，无法满足某些工作场景的工况需求。
现有的解决办法一般是增加泵腔体积或者多级泵串联的形式，但是增加泵腔体积必然需要将转子的直径变大，转速随之增加，导致震动、挠曲和功耗的增加，泵腔内部间隙的精确度也不易得到保证；而多级转子串联要大幅增加设备的体积，需要设备安装现场留有很大的空间，在许多工作场景并不适用，这些解决办法都会增加设备制造成本。
发明内容
为克服现有技术中通过增加泵腔体积或者多级转子串联方法来提高设备的压缩比和输送介质的流通量，容易导致震动、挠曲和功耗的增加，泵腔内部间隙的精确度不易得到保证，需要设备安装现场留有很大的空间，在许多工作场景并不适用等一系列问题，本发明提供了一种爪形干式气体传输泵的排气结构，能够在确保不增大设备体积的前提下提高排气效率，进而提高爪式干泵的性能，确保该设备适用于小空间、较高压比、较大流通量的工作场景。具体技术方案如下：
一种爪形干式气体传输泵的排气结构，包括泵体，所述泵体内形成有贯通所述泵体的泵腔，所述泵腔截面轮廓为两个直径相同的顶圆部分叠合形成，在泵腔截面两个顶圆的圆心处平行放置有两个旋转轴，所述旋转轴长度方向与所述泵腔贯通方向相同；一组共轭爪形转子分别固定在两个所述旋转轴上，所述泵腔贯通方向两端部形成有盖板，所述盖板上与两个所述旋转轴对应位置处均形成有轴孔，所述旋转轴通过所述轴孔安装在所述盖板上；至少有一个所述盖板上设置异型排气孔，所述泵腔侧壁上形成有进气口；
所述异型排气孔设置在所述盖板上靠近其中一个旋转轴对应轴孔位置处，且所述异型排气孔的外轮廓由四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线构成。
通过四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线组成异型排气孔的外轮廓，使得泵体在排气开始时拥有较大的排气面积，同时在排气结束时，留存在泵腔内的残余气体最大限度的排出泵腔，减少反流流量。
优选地，两端部的两个所述盖板上均设置有所述异型排气孔，两个所述异型排气孔的几何形状和大小完全一致且从泵体的泵腔贯穿方向看去完全重合。这样可以增加设备每一次压缩行程的排气量，进而缩短每一次压缩行程的排气时间，更加高效的利用泵腔内的可压缩容积。
优选地，所述爪形转子中心对称且包括节圆和设置在节圆两侧的爪子，两个所述爪形转子随所述旋转轴旋转时处于非接触的啮合状态。
优选地，两个所述爪形转子随所述旋转轴旋转时，与泵腔的壁面、两盖板之间产生极小的间隙而在所述泵腔内形成几个容积周期性变化的空间；在一个旋转周期内至少有一个空间随所述旋转轴旋转时相继经历空间形成阶段、空间压缩阶段和空间排气阶段。
优选地，所述空间形成阶段时，所述爪形转子上的第一爪子背部在所述泵腔中两个圆叠合位置处与所述泵腔的壁面形成极小的间隙而将位于左右两侧的两个空间分开；当所述第一爪子背部随所述旋转轴旋转远离所述泵腔的壁面时，位于其左右两侧的两个空间合并成一个，再随着所述第一爪子背部靠近另一爪形转子上的第二爪子凹槽部并与所述第二爪子凹槽部形成极小间隙而分成两个空间，且其中一个空间处于空间形成阶段，其由所述第一爪子背部与所述第二爪子凹槽部之间、另两个爪子与泵腔的壁面之间以及两个爪形转子与盖板之间产生极小的间隙而形成；此时所述异型排气孔全部被爪形转子遮挡。
优选地，所述空间压缩阶段时，两个与所述泵腔的壁面之间产生极小间隙的爪子向泵腔中间转动，且两个所述爪形转子之间由第一爪子背部与所述第二爪子凹槽部之间的极小间隙啮合运动至两个节圆之间产生极小间隙啮合，这一阶段中空间形成阶段形成的空间容积被压缩且所述异型排气孔全部被爪形转子遮挡。空间压缩阶段压缩腔内的压力未达到目标压力值时，泵腔两端的盖板上的排气孔结构完全被爪形转子遮挡，减少因出口反流造成的功耗增加。
优选地，所述空间排气阶段时，所述异型排气孔部分与完成空间压缩阶段的空间连通；两个与所述泵腔的壁面之间产生极小间隙的爪子向泵腔中间转动至相互啮合，在相互啮合后该处于空间排气阶段的空间为两个爪子相互啮合，直至两个爪子不再啮合而该空间也随之消失。
优选地，四段所述曲线段中第一段曲线段为圆弧形线段，其圆心与远离所述异型排气孔的顶圆圆心重合，且半径大于顶圆半径1-2mm；
第二段曲线段为圆弧形线段，其圆心与靠近所述异型排气孔的轴孔圆心重合，且半径大于该轴孔半径；
优选地，第三段曲线段为拟合曲线段，当靠近所述异型排气孔的所述爪形转子运动至靠近所述第二段曲线段一端位置时，所述第三段曲线段线型与靠近所述异型排气孔的所述爪形转子上的爪子凹槽部上部分型线重合；
优选地，第四段曲线段为圆弧形线段，其圆形与靠近所述异型排气孔的所述爪形转子的节圆圆心重合，半径小于节圆半径1-2mm。
优选地，所述第一段曲线段与第二段曲线段之间的过渡曲线是圆弧形线段，且该圆弧形线段与盖板上两个轴孔的轴心连线相切。
有益效果：
采用本发明技术方案产生的有益效果如下：采用四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线组成异型排气孔的外轮廓，对爪形干式气体传输泵的传输速度和压力提升性能有显著的提高，根据已加工出的试验样机测试结果来看，在不改变泵腔结构和体积的情况下，泵前压力5kPa，泵后压力60kPa时，介质传输速度提升80%以上，电机功率无明显增加。说明本发明中的排气结构并非通过增加对介质做功提升泵的性能，而是通过优化排气结构，使排气结构与泵腔的吸气、排气和压缩过程相配合，从而有效的控制爪式泵进气口的反流现象，保证进气量，解决了许多工艺系统对爪式泵高压比、大流量的性能需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明较佳之爪形干式气体传输泵的排气结构的部分立体结构图；
图2是本发明较佳之爪形干式气体传输泵的排气结构的主视结构示意图；
图3是本发明较佳之空间形成阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图一；
图4是本发明较佳之空间形成阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图二；
图5是本发明较佳之空间形成阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图三；
图6是本发明较佳之空间压缩阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图一；
图7是本发明较佳之空间压缩阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图二；
图8是本发明较佳之空间排气阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图一；
图9是本发明较佳之空间排气阶段，爪形转子与泵腔、异型排气孔之间位置关系图二；
图10是本发明较佳之爪形转子之间配合立体结构图；
图11是本发明较佳之异型排气孔型线轮廓示意图；
图12是本发明较佳之爪形转子型线结构图；
图13是本发明较佳之爪形转子排气结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，爪形干式气体传输泵的排气结构包括泵体1，所述泵体1内形成有贯通所述泵体1的泵腔2，所述泵腔2截面轮廓为两个直径相同的顶圆21部分叠合形成，在泵腔2截面两个顶圆21的圆心处平行放置有两个旋转轴3，所述旋转轴3长度方向与所述泵腔2贯通方向相同；一组共轭爪形转子4分别固定在两个所述旋转轴3上，所述泵腔2贯通方向两端部形成有盖板5，所述盖板5上与两个所述旋转轴3对应位置处均形成有轴孔（图中未示出），所述旋转轴3通过所述轴孔安装在所述盖板5上；至少有一个所述盖板5上设置异型排气孔51，所述泵腔2侧壁上形成有进气口11；
异型排气孔51设置在所述盖板5上靠近其中一个旋转轴3对应轴孔位置处，且所述异型排气孔51的外轮廓由四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线构成。
通过四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线组成异型排气孔的外轮廓，使得泵体在排气开始时拥有较大的排气面积，同时在排气结束时，留存在泵腔内的残余气体最大限度的排出泵腔，减少反流流量。
两端部的两个所述盖板5上均设置有所述异型排气孔51，两个所述异型排气孔51的几何形状和大小完全一致且从泵体1的泵腔2贯穿方向看去完全重合。这样可以增加设备每一次压缩行程的排气量，进而缩短每一次压缩行程的排气时间，更加高效的利用泵腔内的可压缩容积。
爪形转子4中心对称且包括节圆41和设置在节圆两侧的爪子42，两个所述爪形转子4随所述旋转轴3旋转时处于非接触的啮合状态。
两个所述爪形转子4随所述旋转轴3旋转时，与泵腔的壁面、两盖板之间产生极小的间隙而在所述泵腔内形成几个容积周期性变化的空间；在一个旋转周期内至少有一个空间随所述旋转轴3旋转时相继经历空间形成阶段、空间压缩阶段和空间排气阶段，这里极小的间隙指间隙小于0.2mm。
当爪式干泵的两个爪形转子4等速反向旋转时，会在泵腔2内形成两个密闭的泵体内空间，其中一个空间体积不断增大，称为吸气腔，另一个体积不断减小，称为压缩腔。当压缩腔的体积不断减小，输运介质同时不断被压缩，当压力达到设计需求时，爪形转子4恰好转动到对应位置，排气孔打开，被压缩的输运介质以一定的压力排出，以满足工艺系统要求。该排气结构和排气形式可以充分利用有限的压缩行程，精确控制排气的时间和压力；在压缩行程结束后，该排气结构和排气方法可以有效排出爪形转子之间的余隙内残留的高压输运介质，从而有效的控制爪式泵进气口的反流现象，保证进气量，解决许多工艺系统对爪式泵高压比，大流量的性能需求。
如图3至5所示，空间形成阶段时，所述爪形转子4上的第一爪子421背部在所述泵腔2中两个圆叠合位置处与所述泵腔2的壁面形成极小的间隙而将位于左右两侧的两个空间分开；当所述第一爪子背部随所述旋转轴旋转远离所述泵腔2的壁面时，位于其左右两侧的两个空间合并成一个，即图3中的第一空间201和第二空间202合并成图4中的第三空间203，再随着所述第一爪子421背部靠近另一爪形转子上的第二爪子422凹槽部并与所述第二爪子422凹槽部形成极小间隙而分成两个空间，即图4中的第三空间203分成图5中的第四空间204和第五空间205，且其中一个空间处于空间形成阶段，这里指第四空间204，其由所述第一爪子421背部与所述第二爪子422凹槽部之间、另两个爪子与泵腔2的壁面之间以及两个爪形转子4与盖板5之间产生极小的间隙而形成；此时所述异型排气孔52全部被爪形转子4遮挡。
如图6至7所示，空间压缩阶段时，两个与所述泵腔2的壁面之间产生极小间隙的爪子向泵腔2中间转动，且两个所述爪形转子4之间由第一爪子421背部与所述第二爪子422凹槽部之间的极小间隙啮合运动至两个节圆之间产生极小间隙啮合，这一阶段中空间形成阶段形成的空间容积被压缩，即第四空间204被压缩且所述异型排气孔51全部被爪形转子4遮挡。压缩腔未与排气孔结构连通，介质在封闭的压缩腔内被转子的爪推动进行压缩。空间压缩阶段压缩腔内的压力未达到目标压力值时，泵腔2两端的盖板5上的排气孔结构51完全被爪形转子4遮挡，减少因出口反流造成的功耗增加。这里一直到压缩腔内的压力达到设计压力值时，压缩结束，排气孔需要打开，此时爪形转子的凹槽部分与排气孔结构的其中一段曲线完全重合，如图7所示，其为空间压缩阶段与空间排气阶段的临界点，即爪形转子4再继续旋转即进入空间排气阶段此时爪形转子4中的其中一个爪子凹槽部分与所述异型排气孔51外轮廓重合。
空间排气阶段时，转子继续转动，异型排气孔被打开，与压缩腔连通，压缩腔内的高压气体开始从排气孔排出。如图8和9所示，异型排气孔52部分与完成空间压缩阶段的空间连通，即第四空间204内部的气体通过异型排气孔51开始排气；两个与所述泵腔2的壁面之间产生极小间隙的爪子向泵腔中间转动至相互啮合，在相互啮合后该处于空间排气阶段的空间为两个爪子相互啮合，直至两个爪子不再啮合而该空间也随之消失。这里的啮合和极小间隙均指非接触式的啮合，其中间隙不超过0.2mm。
当压缩行程即将结束时，左侧转子的爪背与右侧转子的凹槽部分形成封闭的高压余隙，这里余隙形成后依然留有排气面积，而且该排气面积与高压余隙面积相等，可以最大限度的排出余隙内的高压气体，减小余隙内气体对设备性能的影响，直至两转子不再啮合，余隙消失，排气孔再次完全被转子遮挡，一次排气工作结束，进入下一次循环。
如图9所示，其第四空间204处于排气阶段，而下一次循环又进入了空间形成阶段，如图3所示，即爪形转子4上的爪子背部在泵腔2中两个圆叠合位置处与所述泵腔2的壁面形成极小的间隙而将位于左右两侧的两个空间分开。
如图4所示，异型排气孔51从开始排气直至排气的第四空间204消失，其均一直与该空间连通；此时，下一次循环也进入了空间形成阶段，即图3中的第一空间201和第二空间202合并成图4中的第三空间203。
如图10所示，需要强调的是，在转子旋转的动态过程中，一定会形成仅通过两个转子密封的高压区域206，该区域内的气体压力较高，通过图10中注明的爪形转子线密封501保证气体不泄露，这里的线密封指中间隙不超过0.2mm。如果在转子旋转的动态过程中任意时刻这两处线密封失效，余隙内气体的泄露将导致设备的吸气效率和排气效率降低，无法达到设计要求的压比和流通量。
如图11所示，四段所述曲线段中第一段曲线段511为圆弧形线段，其圆心与远离所述异型排气孔的顶圆圆心重合，且半径大于顶圆半径1-2mm；
第二段曲线段为圆弧形线段512，其圆心与靠近所述异型排气孔的轴孔圆心重合，且半径大于该轴孔半径；
第三段曲线段为拟合曲线段513，当靠近所述异型排气孔的所述爪形转子运动至靠近所述第二段曲线段一端位置时，所述第三段曲线段线型与靠近所述异型排气孔的所述爪形转子上的爪子凹槽部上部分型线重合；
第四段曲线为圆弧形线段514，其圆形与靠近所述异型排气孔的所述爪形转子的节圆圆心重合，半径小于节圆半径1-2mm。
第一段曲线段511与第二段曲线段512之间的过渡曲线是圆弧形线段515，且该圆弧形线段与盖板上两个轴孔的轴心连线相切。半径以加工时刀具可加工的最大尺寸为准，这样设计的目的是在满足可加工的前提下，尽量晚的结束排气，减少两转子余隙间的残余气体，减小反流流量，尽可能小的影响吸气过程。其余3段过渡曲线起过渡作用，结构紧凑，满足加工要求即可。
通过爪形转子在不同位置时，异型排气孔被爪形转子遮挡和打开实现排气，排气过程的开始、结束、时长、排气面积均由排气结构的线型控制。
这里介绍一种具体的爪形转子，如图12和13所示，包括节圆和爪子，转子为双爪，所述爪子的线型由首尾相接的七段曲线段构成：前爪爪尖的长幅外摆线A1A2、爪底圆弧段A2A3、过渡圆弧段A3A4、底爪尖圆弧段A4A5、底爪尖圆弧段的共轭曲线A6A7、过渡圆弧段的共轭曲线A7A8和爪顶圆弧段A8A1，所述节圆的线型为节圆圆弧段A5A6，所述爪子与所述节圆的型线首尾相连，且相邻两段圆弧之间平滑过渡；
且转子型线的爪顶圆弧段的半径为R1，爪底圆弧段的半径为R2，则节圆的半径为R0：
Figure 875562DEST_PATH_IMAGE001
；以节圆圆心O1作为圆点，以O1A2所在直线作为X轴形成坐标系XO1Y中，前爪爪尖的长幅外摆线A1A2上任意一点
Figure 364444DEST_PATH_IMAGE002
满足如下公式：
Figure 851795DEST_PATH_IMAGE003
，
爪底圆弧段A2A3上任意一点
Figure 652391DEST_PATH_IMAGE004
满足如下公式：
Figure 781759DEST_PATH_IMAGE005
，
其中R2为爪底圆的半径，
Figure 984202DEST_PATH_IMAGE006
为A2A3曲线对应的圆心角，是可设计变量；
过渡圆弧段A3A4上任意一点
Figure 534132DEST_PATH_IMAGE007
满足如下公式：
Figure 586139DEST_PATH_IMAGE008
，
其中，R3为可设计变量，其取值范围为
Figure 489504DEST_PATH_IMAGE009
；
Figure 44988DEST_PATH_IMAGE010
为A3A4曲线所对应的圆心角，
Figure 641186DEST_PATH_IMAGE011
；
底爪尖圆弧段A4A5上任意一点
Figure 55855DEST_PATH_IMAGE012
满足如下公式：
Figure 497332DEST_PATH_IMAGE013
，
其中，R4由已知变量得出，即
Figure 172902DEST_PATH_IMAGE014
。
Figure 674421DEST_PATH_IMAGE015
为A4A5曲线对应的圆弧角，
Figure 701021DEST_PATH_IMAGE016
；
底爪尖圆弧段的共轭曲线A6A7上任意一点
Figure 946189DEST_PATH_IMAGE017
满足如下公式：
Figure 367943DEST_PATH_IMAGE018
，
其中：
Figure 538899DEST_PATH_IMAGE019
；
其中，x1和y1为A6A7曲线在静坐标系X1O1Y1下的坐标，x2和y2为A6A7曲线在静坐标系X2O2Y2下的坐标，而
Figure 23101DEST_PATH_IMAGE020
和
Figure 836074DEST_PATH_IMAGE021
为A6A7曲线在动坐标系XO1Y下的坐标，
Figure 987701DEST_PATH_IMAGE022
为A6A7曲线在动坐标系XO1Y下的参数角，动坐标系XO1Y下A6A7曲线的坐标也就是A6A7曲线的参数方程；
其中，动坐标系XO1Y是以转子O1圆心为原点，随着转子的转动而转动的坐标系；X1O1Y1、X2O2Y2分别为以转子O1圆心和转子O2圆心为原点的静坐标系，两个静坐标系Y轴方向相同且X轴方向相反，静坐标系X1O1Y1的X轴方向为从转子O1圆心到转子O2圆心方向，静坐标系X2O2Y2的X轴方向为从转子O2圆心到转子O1圆心方向；
过渡圆弧段的共轭曲线A7A8上任意一点
Figure 329558DEST_PATH_IMAGE023
满足如下公式：
Figure 35477DEST_PATH_IMAGE024
，
其中，
Figure 855403DEST_PATH_IMAGE025
其中，x3和y3为A7A8曲线在静坐标系X1O1Y1下的坐标，x4和y4为A7A8曲线在静坐标系X2O2Y2下的坐标，而
Figure 127116DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 928891DEST_PATH_IMAGE027
为A7A8曲线在动坐标系XO1Y下的坐标，
Figure 387685DEST_PATH_IMAGE028
为A7A8曲线在动坐标系XO1Y下的参数角，动坐标系XO1Y下A7A8曲线的坐标也就是A7A8曲线的参数方程；
爪顶圆弧段A8A1上任意一点
Figure 417827DEST_PATH_IMAGE029
满足如下公式：
Figure 544046DEST_PATH_IMAGE030
。
所述节圆圆弧段A5A6上任意一点
Figure 962127DEST_PATH_IMAGE031
满足如下公式：
Figure 908217DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 601104DEST_PATH_IMAGE033
，两个爪子型线分别与所述节圆的型线节圆圆弧段A5A6上的两段圆弧段首尾相连。
这里，A3A4曲线对应的圆心角为
Figure 581830DEST_PATH_IMAGE010
，A4A5曲线对应的圆心角为
Figure 593648DEST_PATH_IMAGE015
，A6A7曲线对应的圆心角为
Figure 525570DEST_PATH_IMAGE034
，A7A8曲线对应的圆心角为
Figure 258034DEST_PATH_IMAGE035
。其中，A3A4和A7A8曲线互为共轭曲线，A4A5和A6A7曲线互为共轭曲线，则
Figure 591801DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 853149DEST_PATH_IMAGE036
互为共轭角，
Figure 272367DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure 949467DEST_PATH_IMAGE034
互为共轭角。由曲线A3A4和
Figure 137741DEST_PATH_IMAGE010
可以确定唯一的共轭角
Figure 101148DEST_PATH_IMAGE037
，同理，由曲线A4A5和
Figure 7662DEST_PATH_IMAGE015
可以确定唯一的共轭角
Figure 81929DEST_PATH_IMAGE034
。此外，这四个圆心角存在以下关系：
Figure 16387DEST_PATH_IMAGE038
。
其中，转子型线具有较好的啮合封闭性，对于已压缩的气体有着较高的输送效率，容积利用率高，且整段曲线光滑连接，消除了除前爪爪尖外的两个锐角点，应力集中点较少，受力性能较好；同时，两个转子形成的压缩腔是连续的，已压缩的气体都能通过排气口能全部顺利排出，提高了爪式泵的效率。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，包括泵体，所述泵体内形成有贯通所述泵体的泵腔，所述泵腔截面轮廓为两个直径相同的顶圆部分叠合形成，在泵腔截面两个顶圆的圆心处平行放置有两个旋转轴，所述旋转轴长度方向与所述泵腔贯通方向相同；一组共轭爪形转子分别固定在两个所述旋转轴上，所述泵腔贯通方向两端部形成有盖板，所述盖板上与两个所述旋转轴对应位置处均形成有轴孔，所述旋转轴通过所述轴孔安装在所述盖板上；至少有一个所述盖板上设置异型排气孔，所述泵腔侧壁上形成有进气口；
所述异型排气孔设置在所述盖板上靠近其中一个旋转轴对应轴孔位置处，且所述异型排气孔的外轮廓由四段曲线段和这四段曲线段之间的过渡曲线构成；
所述爪形转子中心对称且包括节圆和设置在节圆两侧的爪子，两个所述爪形转子随所述旋转轴旋转时处于非接触的啮合状态；
两个所述爪形转子随所述旋转轴旋转时，与泵腔的壁面、两盖板之间产生极小的间隙而在所述泵腔内形成几个容积周期性变化的空间；在一个旋转周期内至少有一个空间随所述旋转轴旋转时相继经历空间形成阶段、空间压缩阶段和空间排气阶段；
所述空间形成阶段时，所述爪形转子上的第一爪子背部在所述泵腔中两个圆叠合位置处与所述泵腔的壁面形成极小的间隙而将位于左右两侧的两个空间分开；当所述第一爪子背部随所述旋转轴旋转远离所述泵腔的壁面时，位于其左右两侧的两个空间合并成一个，再随着所述第一爪子背部靠近另一爪形转子上的第二爪子凹槽部并与所述第二爪子凹槽部形成极小间隙而分成两个空间，且其中一个空间处于空间形成阶段，其由所述第一爪子背部与所述第二爪子凹槽部之间、另两个爪子与泵腔的壁面之间以及两个爪形转子与盖板之间产生极小的间隙而形成；此时所述异型排气孔全部被爪形转子遮挡；
所述空间压缩阶段时，两个与所述泵腔的壁面之间产生极小间隙的爪子向泵腔中间转动，且两个所述爪形转子之间由第一爪子背部与所述第二爪子凹槽部之间的极小间隙啮合运动至两个节圆之间产生极小间隙啮合，这一阶段中空间形成阶段形成的空间容积被压缩且所述异型排气孔全部被爪形转子遮挡；
所述空间排气阶段时，所述异型排气孔部分与完成空间压缩阶段的空间连通；两个与所述泵腔的壁面之间产生极小间隙的爪子向泵腔中间转动至相互啮合，在相互啮合后该处于空间排气阶段的空间为两个爪子相互啮合形成，直至两个爪子不再啮合而该空间也随之消失；
四段所述曲线段中第一段曲线段为圆弧形线段，其圆心与远离所述异型排气孔的顶圆圆心重合，且半径大于顶圆半径1-2mm；
第二段曲线段为圆弧形线段，其圆心与靠近所述异型排气孔的轴孔圆心重合，且半径大于该轴孔半径；
第四段曲线段为圆弧形线段，其圆形与靠近所述异型排气孔的所述爪形转子的节圆圆心重合，半径小于节圆半径1-2mm。
2.根据权利要求1所述的一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，两端部的两个所述盖板上均设置有所述异型排气孔，两个所述异型排气孔的几何形状和大小完全一致且从泵体的泵腔贯穿方向看去完全重合。
3.根据权利要求1所述的一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，第三段曲线段为拟合曲线段，当靠近所述异型排气孔的所述爪形转子运动至靠近所述第二段曲线段一端位置时，所述第三段曲线段线型与靠近所述异型排气孔的所述爪形转子上的爪子凹槽部上部分型线重合。
4.根据权利要求2所述的一种爪形干式气体传输泵的排气结构，其特征在于，所述第一段曲线段与第二段曲线段之间的过渡曲线是圆弧形线段，且该圆弧形线段与盖板上两个轴孔的轴心连线相切。
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