CN117677770A - 螺杆泵、螺杆转子、制造螺杆转子的方法以及螺杆泵或螺杆转子的用途 - Google Patents

螺杆泵、螺杆转子、制造螺杆转子的方法以及螺杆泵或螺杆转子的用途 Download PDF

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Abstract

一种螺杆泵(100)，包括限定腔室(62)的壳体和两个螺杆转子(10)。其中，每个螺杆转子(10)包括转子轴(11)和与转子轴(11)连接的至少两个移位元件(12、14)。每个移位元件(12、14)具有至少一个螺旋突出部(36、50)。移位元件(12、14)中的一个是布置在腔室(62)的吸力侧区段(64)中的吸力侧移位元件(12)。移位元件(12、14)中的另一个是布置在腔室(62)的压力侧区段(68)中的压力侧移位元件(14)。吸力侧移位元件(12)被设计为沿输送方向(22)渐缩。压力侧移位元件(14)和腔室的压力侧区段(68)之间的间隙沿输送方向(22)至少部分地减小。此外，一种螺杆转子(10)、制造螺杆转子(10)的方法以及螺杆泵(100)或螺杆转子(10)的用途。

Description

螺杆泵、螺杆转子、制造螺杆转子的方法以及螺杆泵或螺杆转 子的用途
本公开涉及螺杆泵、螺杆转子、制造螺杆转子的方法以及螺杆泵或螺杆转子的用途。
通常，干式运行的真空泵，例如螺杆真空泵，在低入口压力下运行时具有高功率消耗。这可以利用泵的内置容积比来降低。内置容积比是入口级的扫过容积(swept volume，排量)与排气级的扫过容积之比。容积比越高，功率消耗越低。
通常，螺杆真空泵包括位于壳体内的吸力腔室，在所述吸力腔室中设置两个螺杆转子。每个螺杆转子包括至少一个移位元件，所述至少一个移位元件具有由螺旋突出部形成的螺旋凹部。螺旋突出部优选地形成多个绕圈。对于螺杆真空泵，特别地螺杆精密真空泵，通常目标是实现尽可能高的内部容积比。内部容积比是真空泵的入口处的容积与真空泵的出口处的容积之比。第一代螺杆真空泵，例如泵LEYBOLD Screwline或BUSCH Cobra，具有约3至4的内部容积比。对于目前市场上的真空泵，例如螺杆真空泵LEYBOLD DRYVAC或Edwards GKS，容积比为5至7。
螺杆泵基本具有两种已知的转子形状：平行(也称为圆柱形)转子和渐缩(也称为锥形)转子。对于平行转子，高容积比将导致非常小的排气级，难以机加工。渐缩转子可以以高几何容积比构建，因为排气级可以做得小，而无需机加工小而深的凹槽。缺点是可集成到渐缩转子中的小排气级数量有限。在这种情况下，通过间隙的回漏使得排气级在压缩方面效率低下，并且使压缩功率处于高值。
为了实现螺杆泵的低功率消耗，必须实现两个特征：高容积比(即，小排气级)以及足够数量的排气级以补偿回漏。实现此的一种方法是“混合”转子，它是入口侧的渐缩转子区段和泵的排气侧的平行转子区段的组合。例如，在DE202017005336U1中描述了这种转子类型。
这种螺杆泵中会出现热问题。例如，在操作期间，例如在入口压力在100-300mbar之间的情况下，可能发生转子与壳体(特别地与定子)咬黏(seizure)。“咬黏”也可以称为“碰撞”。另一方面，例如，这种螺杆泵的泵送效率相对较低。
本公开的目的是提供具有更好咬黏安全性特别地此外还具有优化泵送效率的螺杆泵优选地螺杆真空泵)、螺杆转子、制造螺杆转子的方法以及螺杆泵(优选地螺杆真空泵)的用途。
本公开的目的通过如权利要求1限定的螺杆泵、如权利要求18限定的螺杆转子、如权利要求19限定的制造螺杆转子的方法以及如权利要求21限定的螺杆泵或螺杆转子的用途来实现。
本公开的螺杆泵优选为螺杆真空泵。更优选地，本公开的螺杆泵是干式运行的螺杆真空泵。螺杆泵包括限定腔室的壳体。特别地，腔室的内壁对应于螺杆泵的定子。螺杆泵还包括两个螺杆转子。每个螺杆转子包括转子轴和与转子轴连接的至少两个移位元件。每个移位元件具有至少一个螺旋突出部。优选地，螺旋突出部包括多个绕圈。螺旋突出部特别地在其间形成螺旋凹部。移位元件中的一个是布置在腔室的吸力侧区段中的吸力侧移位元件。移位元件中的另一个是布置在腔室的压力侧区段中的压力侧移位元件。吸力侧移位元件被设计成沿输送方向渐缩。压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的间隙沿输送方向减小。该间隙为径向间隙。腔室的该压力侧区段特别地是压力侧定子元件。压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的间隙至少部分地减小，优选地在压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的整个长度上。优选的是，压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的间隙至少在压力侧移位元件的入口区域中减小。压力侧移位元件的入口区域是压力侧移位元件的吸力侧区域和腔室的压力侧区段。出口区域沿输送方向位于相对位置。优选可能的是，压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的间隙在出口区域中是恒定的，特别地相同的。已经发现，入口区域、特别地压力侧移位元件的入口区段和/或腔室的压力侧区段的入口区段，在操作期间具有高温，特别地移位元件的区域或甚至整个螺杆泵的最高温度。特别地，对于100-300mbar之间的入口压力，可以观察到这种高温。这种高温会导致压力侧移位元件、特别地螺旋突出部的热膨胀。已经发现，最大的膨胀处于压力侧移位元件的入口区域。因此，利用本发明，可以在操作期间实现优化的、优选恒定的间隙，因为热膨胀可以补偿不同的间隙。
优选的是，调节压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的间隙，使得在操作期间，特别地在100-300mbar入口压力区域中操作期间，形成压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的基本一致间隙。
优选地，压力侧移位元件的直径沿输送方向增大。优选的是，直径至少部分地增大，优选地在压力侧移位元件的整个长度上增大，即，从压力侧移位元件的入口到出口。该直径优选是压力侧移位的径向直径。
优选地，压力侧移位元件被设计成与吸力侧移位元件成反向锥形。优选的是，压力侧移位元件被设计为至少部分地成反向锥形，优选地在压力侧移位元件的整个长度上，即，从压力侧移位元件的入口到出口。
优选地，压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的间隙至少部分地沿输送方向线性减小，特别地在压力侧移位元件的整个长度上，即，从压力侧移位元件的入口到出口。
优选地，压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的径向间隙，特别地在入口处，为100μm至500μm，优选地130μm至450μm，更优选地150μm至400μm。优选的是，压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的径向间隙减小20μm至150μm，特别地在压力侧移位元件的整个长度上，即，从压力侧移位元件的入口到出口。
优选地，压力侧移位元件和腔室的压力侧区段之间的间隙沿输送方向减小10％至50％，特别地15％至30％。该减小特别地限定了压力侧移位元件的整个长度上的减小，即，从压力侧移位元件的入口到出口。
优选地，压力侧移位元件的螺旋突出部中的至少一个的直径沿输送方向增大。换句话说，优选的是，螺旋突出部具有锥形形状。螺旋突出部的直径优选地是径向直径。
优选地，压力侧移位元件的至少一个螺旋突出部的直径沿输送方向增大0.05％至0.5％，特别地0.05％至0.2％。该增大特别地限定了压力侧移位元件的整个长度上的增大，即，从压力侧移位元件的入口到出口。
优选地，吸力侧移位元件的至少一个螺旋突出部的直径沿输送方向减小3％至40％，特别地5％至30％，更特别地15％至30％。该减小特别地限定了在吸力侧移位元件的整个长度上的减小，即，从吸力侧移位元件的入口到出口。
优选地，压力侧移位元件、特别地锥形的压力侧移位元件的倾斜度小于吸力侧移位元件、特别地锥形的吸力侧移位元件的倾斜度。优选的是，吸力侧移位元件的倾斜度为2°至8°。优选地，压力侧移位元件的倾斜度为0.01°至1°，特别地0.05°至1°，更特别地0.05°至0.5°。
作为压力侧移位元件的螺旋突出部中的一个或多个的增大直径的替代方案，可能的是，压力侧移位元件的一个或多个螺旋突出部具有恒定的直径，即圆柱形形状。
优选地，腔室的压力侧区段的内直径沿输送方向减小。腔室的该压力侧区段对应于压力侧移位元件的定子。腔室的压力侧区段的减小内直径可以至少部分地、优选地端对端地以线性或曲线的方式实现。
优选地，螺杆泵的内部容积比为至少4，特别地至少7。
优选地，吸力侧移位元件的内部元件的直径沿输送方向至少部分地、特别地端对端地增大。优选的是，内部元件以锥形方式增大。该内部元件优选地是转子轴的一部分。
优选地，压力侧移位元件的内部元件的直径基本恒定。换句话说，压力侧移位元件的内部元件具有相同的直径，特别地端对端地具有相同的直径。该内部元件优选地是转子轴的一部分。
优选地，每个移位元件具有至少一个螺旋凹部。优选的是，螺旋凹部由螺旋突出部形成，特别地在螺旋突出部的绕圈之间。
优选地，吸力侧移位元件的螺旋凹部的容积大于压力侧移位元件的螺旋凹部的容积。
优选地，移位元件在朝向彼此的端面处具有基本相同的直径。
优选地，压力侧移位元件的直径，特别地平均或最大直径，比吸力侧移位元件的入口直径小5-35％，特别地10-25％。
优选地，吸力侧移位元件具有至少4、特别地至少7的容积比。
优选地，压力侧移位元件具有1：3的容积比，特别地1：1.5，更特别地1.0001：1.1。
优选地，压力侧移位元件的直径为70mm至200mm。
优选地，吸力侧移位元件在泵入口的区域中的直径为80至300mm。
优选地，吸力侧移位元件在到压力侧移位元件的过渡区域中的直径为65至180mm。过渡区域对应于吸力侧移位元件的出口区域。
优选地，压力侧移位元件在泵的出口和/或压力侧移位元件的出口的区域中的直径为65至180mm。
优选地，压力侧移位元件的螺旋突出部的绕圈数量为至少3个，特别地至少5个，更特别地至少8个。优选地，压力侧移位元件的绕圈之间的间隙数量为至少2个，特别地至少4个，更特别地至少7个。
优选地，所述吸力侧移位元件的螺旋突出部的绕圈数量为3至6个。特别地，所述吸力侧移位元件的绕圈之间的间隙数量为2至5个。
优选地，提供另一移位元件，所述另一移位元件沿流动方向设置在吸力侧移位元件的上游，所述另一移位元件的形状优选地为基本圆柱形。
本公开还公开了一种用于螺杆泵的螺杆转子。优选地，本公开的螺杆转子是用于螺杆真空泵、更优选地用于干式运行的螺杆真空泵的螺杆转子。螺杆转子包括转子轴和与转子轴连接的至少两个移位元件。每个移位元件具有至少一个螺旋突出部。优选地，螺旋突出部包括多个绕圈。移位元件中的一个是吸力侧移位元件。移位元件中的另一个是压力侧移位元件。吸力侧移位元件被设计成沿输送方向渐缩。压力侧移位元件的直径沿输送方向增大。吸力侧移位元件优选地适合于布置在螺杆泵的腔室的吸力侧区段中。压力侧移位元件优选地适合于布置在螺杆泵的腔室的压力侧区段中。
优选地，螺杆泵的螺杆转子包括如针对本公开的上述螺杆泵限定的一个或多个特征。
优选地，螺杆泵的螺杆转子是用于上文限定的螺杆泵的螺杆转子。
本公开还公开了一种制造用于螺杆泵的螺杆转子的方法。优选地，该方法是制造用于螺杆真空泵、更优选地用于干式运行的螺杆真空泵的螺杆转子的方法。该方法包括提供螺杆转子的步骤。所提供的螺杆转子包括转子轴和与转子轴连接的至少两个移位元件。每个移位元件具有至少一个螺旋凹部。优选地，螺旋突出部包括多个绕圈。移位元件中的一个是吸力侧移位。移位元件中的另一个是压力侧移位元件。压力侧移位元件被设计为基本圆柱形。该方法的另一步骤包括机加工压力侧移位元件以实现压力侧移位元件沿输送方向增大的直径。
优选地，机加工以实现具有如本公开的螺杆泵的上述压力侧移位元件限定的一个或多个特征的压力侧移位元件的方式执行。
优选地，机加工通过车削、和/或铣削、和/或磨削执行。
本公开还公开了一种制造螺杆泵的方法。优选地，该方法是制造螺杆真空泵、更优选地干式运行的螺杆真空泵的方法。该方法包括上文限定的制造用于螺杆泵的螺杆转子的方法的步骤。该方法的另一优选步骤是将至少一个、优选两个利用上文限定的制造用于螺杆泵的螺杆转子的方法的步骤制造的螺杆转子布置在泵的壳体内部。
本公开还公开了如上文限定的螺杆泵的用途，以产生真空，或者上文限定的螺杆转子、特别地两个上文限定的螺杆转子在螺杆泵中、优选地在螺杆真空泵(100)中、更优选地在干式运行的螺杆真空泵(100)中的用途，以产生真空。
下面将参考优选实施例和附图更详细地解释本公开。
附图显示：
图1：现有技术的螺杆转子的示意性侧视图，
图2：现有技术的螺杆真空泵的区段的示意性剖视侧视图，
图3：根据本公开的螺杆转子的实施例的示意性侧视图，
图4：根据本公开的螺杆真空泵的实施例的区段的示意性剖视侧视图，
图5a-5b：基于图3的细节区段V的实施例的示意性细节侧视图，
图6：根据本公开的螺杆真空泵的另一个实施例的区段的示意性剖视侧视图，
图7：显示现有技术的螺杆真空泵的径向间隙的曲线图，和
图8：显示根据本公开的螺杆真空泵的实施例的径向间隙的曲线图。
在附图中相似或相同的部件或元件用相同的附图标记或其变型(例如51和51a-51e)来标识。
图1中所示的螺杆转子10优选对应于DE202017005336U1的螺杆转子。螺杆转子10包括支撑两个移位元件12、14的转子轴11。转子轴的两个圆柱形端部16、18用于接收轴承，以将螺杆转子支撑在泵壳体中。还可能的是，以悬置方式(即在一侧)支撑转子轴。
图1右侧的移位元件12是锥形的，并且沿输送方向22从布置在图1右侧但未在其中示出的泵入口20朝向布置在图1左侧但未在其中示出的泵出口24渐缩。
锥形吸力侧移位元件12的螺旋凹部26被设计成使得容积减小。一方面，这是由于移位元件12的锥形外部形状而实现。移位元件12的锥形外部形状通过移位元件(也参见图3)的螺旋突出部36的减小直径而实现。另一方面，由于移位元件12的内部部分28沿输送方向加宽(也参见图3)而实现了减小的容积。因此，由两个啮合的螺杆转子形成的单独的腔室容积沿输送方向22减小了它们的相应容积。
在示出的其中设置仅两个移位元件12、14的实施例中，移位元件12的朝向泵出口24或朝向泵的压力侧的端面30邻接在移位元件12的端面32上。端面32朝向泵入口或朝向真空泵的吸力侧的方向。两个移位元件12、14的直径优选在端面30、32的区域中基本相同。
在图1中，压力侧移位元件14具有圆柱形形状。压力侧移位元件14还具有形成螺旋凹部34的螺旋突出部36。
在所示实施例中,由于凹部34，在压力侧移位元件14中形成八个绕圈。
图2示出了具有图1的螺杆转子10的螺杆真空泵100的区段的示意性剖视侧视图。
显示了螺杆真空泵100的仅一个螺杆转子10和真空泵100的壳体的壁60的区段。壳体内部形成腔室62。
所示壁60的右侧区段对应于腔室62的吸力侧区段64，其形成用于吸力侧移位元件12的定子。另一方面，所示壁60的左侧区段对应于腔室62的压力侧区段68，其形成压力侧移位元件14的定子。
吸力侧移位元件12和腔室62的吸力侧区段64之间的间隙对应于吸力侧移位元件12的螺旋突出部36的外表面38和腔室62的吸力侧区段64的内表面66之间的距离AR。优选地，距离AR是恒定的，即，距离AR对于整个吸力侧移位元件12具有相同的值。
压力侧移位元件14和腔室62的压力侧区段68之间的间隙是恒定的。因此，位于压力侧移位元件14右侧的螺旋突出部50的绕圈51a处的外表面52a与腔室62的吸力侧区段68的内表面70之间的距离与位于压力侧移位元件14左侧的螺旋突出部50的绕圈51e处的外表面52e与腔室62的吸力侧区段68的内表面70之间的距离/>相同。距离AR以及/>和/>是相同的。
对于具有如图1-2中所示的螺杆转子10的螺杆泵，当在低入口压力下运行时，压缩主要在压力侧移位元件14中完成，这给于螺杆泵的低功率消耗。但是当例如在100-300mbar范围内操作时，压缩在渐缩吸力侧移位元件12中完成，并且气体在进入压力侧移位元件14之前达到大气压力。压力侧移位元件14不参与压缩并且仅输送气体同时充当旋转冷却翅片，即它们冷却气体和转子两者。在低入口压力下运行时，功率消耗低，转子温度也低。在例如在入口压力在100-300mbar之间的情况下操作期间，压缩功率高并且压缩在渐缩吸力侧移位元件12中完成。这会导致该区域的高功率密度，从而导致高转子温度。
间隙方面的挑战是泵100的温度曲线。当在低入口压力下运行时，由于高容积比而导致功率消耗低，并且转子温度也低。这导致径向间隙的相对较小的热减小。但是，例如，对于100-300mbar之间的入口压力，压缩功率高并且压缩在渐缩吸力侧移位元件12中完成。这导致该区域中的高功率密度并且因此导致高转子温度和径向间隙的高热减小，特别地在移位元件12和压力侧移位元件14之间的过渡区域中。
在图7中显示了基于图1-2的真空泵100的热效应的变化径向间隙的影响。
图7底部处的曲线图显示了螺杆转子10的长度上的径向间隙。
曲线C显示冷条件下的间隙。在冷条件下，间隙是恒定的。优选地，间隙对应于
曲线W显示了在温暖条件下的间隙，优选地在100-300mbar的入口压力下，特别地在200mbar下。在温暖条件下，间隙在螺杆转子10的长度内沿输送方向减小，由此在区域Q中达到最小间隙。在该区域Q中可以发现间隙的突变。该减小的间隙导致咬黏风险。
已经发现，径向间隙是迄今为止对泵性能最重要的间隙。它应当尽可能小，但允许泵在所有条件下的安全操作，包括在转子达到最高温度时的100-300mbar区域。因此，必须针对该操作区域设计径向间隙。
图3示出了根据本公开的螺杆转子10的实施例。
该实施例基于图1的螺杆转子10。
与图1的螺杆转子10不同，图3的螺杆转子10显示压力侧移位元件14，该压力侧移位元件14具有与吸力侧移位元件12相比具有成反向锥形形状的螺旋突出部50。详细地，压力侧移位元件14的直径沿输送方向22增大。如所示的那样，吸力侧移位元件12的入口区域处的直径小于吸力侧移位元件12的出口区域处的直径/>螺旋突出部50的直径/>在绕圈51a处确定，而螺旋突出部50的直径/>在绕圈51e处确定。
优选地，压力侧移位元件14的螺旋突出部50的直径沿输送方向增大0.05％至0.5％，特别地0.05％至0.2％。该增大特别地限定了压力侧移位元件14的整个长度上的增大，即，从压力侧移位元件14的入口到出口。
对于图1，压力侧移位元件14的内直径DRP，对应于压力侧移位元件14的内部元件54的外直径或螺旋凹部34的直径，优选地对于压力侧移位元件14是恒定的。因此，直径DRP在压力侧移位元件14的整个长度上沿输送方向22具有相同的值。
而且，图3中的吸力侧移位元件12的内直径和外直径与图1中的相同。吸力侧移位元件12的入口区域处的直径小于吸力侧移位元件12的出口区域处的直径。示例性地，示出了螺旋突出部36右侧的第一区域处的直径其大于螺旋突出部36左侧的第二区域处的直径/>吸力侧移位元件12的内直径，对应于吸力侧移位元件12的内部元件42的外直径或螺旋凹部26的直径，优选地沿输送方向22增大。示例性地，示出了螺旋凹部26右侧的第一区域处的直径/>其小于螺旋凹部26左侧的第二区域处的直径/>
图3显示了根据本公开的螺杆真空泵100的实施例。该实施例的螺杆转子10对应于图3的螺杆转子10。
图3右侧，即，吸力侧移位元件12的区段，对应于图2的实施例。
在左侧，即，压力侧移位元件14的区段，由于压力侧移位元件14的螺旋突出部50的增大直径，压力侧移位元件14与腔室68的压力侧区段之间的间隙沿输送方向22减小。这由在压力侧移位元件14的右侧区域处的螺旋突出部50与腔室62的压力侧区段68之间的距离来指示，其大于在压力侧移位元件14的左侧区域处的螺旋突出部50与腔室62的压力侧区段68之间的距离/>
优选地，压力侧移位元件14和腔室62的压力侧区段68之间的间隙沿输送方向22减小10％至50％，特别地15％至30％。该减小特别地限定了在压力侧移位元件14的整个长度上的减小，即，从压力侧移位元件14的入口到出口。
图5a示出了图3的区段V的细节侧视图。
如倾斜基准线58所示，压力侧移位元件14的螺旋突出部50的直径沿输送方向增大。这里，如所示的那样，实现了线性增大。
左绕圈51d的左侧的直径大于左绕圈51d的右侧的直径/>左绕圈51d的最小直径/>大于中间绕圈51c的最大直径/>
直径在螺旋突出部50的外表面51d、51c、51b之间测量，由此螺旋突出部50的另一侧上的外表面在图5a中未示出。
图5b显示基于图5a的压力侧移位元件14的替代实施例。
螺旋突出部50的右绕圈51b和中间绕圈51c具有沿输送方向增大的直径，也如图5a中所实现的那样。因此，特别地，绕圈51b、51c的表面52b、52c具有锥形形状。
然而，螺旋突出部50的左绕圈51d具有圆柱形形式，因此具有恒定的直径。在该实施例中，螺旋突出部50的仅一区段具有增大的直径。换句话说，螺旋突出部50的直径在压力侧移位元件14的长度上部分地增大。
图6显示根据本公开的螺杆真空泵100的另一实施例。该实施例的螺杆转子10对应于图1的螺杆转子10。
螺杆真空泵100的壳体的壁60基于图2的实施例。然而，与图2不同，腔室62的压力侧区段68具有沿输送方向22减小的内直径。
压力侧移位元件14和腔室62的压力侧区段68之间的间隙再次沿输送方向22减小。右侧的螺旋突出部50和压力侧区段68之间的距离大于左侧的螺旋突出部50与压力侧区段68之间的距离/>
在所示的实施例中，实现了用于螺旋突出部36和/或螺旋突出部50的变化直径的恒定节距。然而，可以具有变化的节距，例如沿输送方向22增大或减小的节距。
所述实施例仅示出了一个螺杆转子10。优选的是，本公开的螺杆泵具有第二螺杆转子，优选地在间隙方面与如本文限定的螺杆转子10相同。
所述实施例的螺杆转子10是用于螺杆真空泵、优选用于干式运行的螺杆真空泵的螺杆转子10。然而，也可能的是，本公开的螺杆转子10，特别地如图所示的螺杆转子10，是用于普通螺杆泵的螺杆转子10。所述实施例的螺杆泵100为螺杆真空泵100，优选为干式运行的螺杆真空泵100。然而，也可能的是，本公开的螺杆泵100，特别地如图所示的螺杆泵100，是普通的螺杆泵。
图8显示了根据本发明的压力侧移位元件14和腔室62的压力侧区段68之间的减小间隙的效应。
图8底部处的曲线图显示了图3的螺杆转子10的长度上的径向间隙。
曲线C'显示冷条件下的间隙。
曲线W'显示在温暖条件下的间隙，优选地在100-300mbar的入口压力下，特别地在200mbar下。在温暖条件下，间隙在螺杆转子10的长度内沿输送方向变小。
与现有技术的真空泵(参见图7)中的明显的间隙下降(区域Q)不同，根据本发明的螺杆转子10和/或螺杆真空泵100显示出间隙的基本恒定的变化，特别地区域Q中。
因此，可以降低咬黏的风险。另一方面，利用本发明，可以优化、特别地最小化径向间隙以实现最佳泵送效率。

Claims (21)

1.螺杆泵(100)、优选地螺杆真空泵(100)、更优选地干式运行的螺杆真空泵(100)，包括限定腔室(62)的壳体和两个螺杆转子(10)，
其中，每个螺杆转子(10)包括：
转子轴(11)，以及
与转子轴(11)连接的至少两个移位元件(12、14)，每个移位元件(12、14)具有至少一个螺旋突出部(36、50)，
其中，移位元件(12、14)中的一个是布置在腔室(62)的吸力侧区段(64)中的吸力侧移位元件(12)，以及
其中，移位元件(12、14)中的另一个是布置在腔室(62)的压力侧区段(68)中的压力侧移位元件(14)，
其中，吸力侧移位元件(12)被设计为沿输送方向(22)渐缩，以及
其中，压力侧移位元件(14)和腔室的压力侧区段(68)之间的间隙沿输送方向(22)至少部分地减小。
2.根据权利要求1所述的螺杆泵(100)，其中，调节所述压力侧移位元件(14)和所述腔室(62)的压力侧区段(68)之间的间隙，使得在操作期间，特别地在100-300mbar区域中操作期间，形成压力侧移位元件(14)和腔室(62)的压力侧区段(68)之间的一致间隙。
3.根据权利要求1或2所述的螺杆泵(100)，其中，所述压力侧移位元件(14)的直径沿所述输送方向(22)增大。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述压力侧移位元件(14)被设计为与所述吸力侧移位元件(12)成反向锥形。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述压力侧移位元件(14)和所述腔室(62)的压力侧区段(68)之间的间隙沿输送方向(22)至少部分地线性减小。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述压力侧移位元件(14)与所述腔室(62)的压力侧区段(68)之间的间隙沿输送方向(22)减小10％至50％，特别地15％至30％。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述压力侧移位元件(14)的所述至少一个螺旋突出部的直径沿所述输送方向(22)增大。
8.根据权利要求7所述的螺杆泵(100)，其中，所述压力侧移位元件(14)的所述至少一个螺旋突出部的直径沿输送方向(22)增大0.05％至0.5％，特别地0.05％至0.2％。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述腔室(62)的压力侧区段(68)的内直径沿输送方向(22)减小。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述螺杆泵(100)的内部容积比为至少4，特别地至少7。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述吸力侧移位元件(12)具有至少4、特别地至少7的容积比。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述压力侧移位元件(14)具有1：3、特别地1.0001：1.1的容积比。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述吸力侧移位元件(12)的内部元件(42)的直径沿所述输送方向(22)增大。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，所述压力侧移位元件(14)的内部元件(54)的直径基本恒定。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，每个移位元件(12、14)具有至少一个螺旋凹部(26、34)。
16.根据权利要求15所述的螺杆泵(100)，其中，所述吸力侧移位元件(12)的螺旋凹部的容积大于所述压力侧移位元件(14)的螺旋凹部的容积。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的螺杆泵(100)，其中，设置有另一移位元件，所述另一移位元件沿输送方向(22)布置在所述吸力侧移位元件(12)的上游，所述另一移位元件的形状优选为基本圆柱形。
18.一种用于螺杆泵(100)、优选用于螺杆真空泵(100)、更优选用于干式运行的螺杆真空泵(100)的螺杆转子(10)，包括：
转子轴(11)，以及
与转子轴(11)连接的至少两个移位元件(12、14)，每个移位元件(12、14)具有至少一个螺旋突出部(36、50)，
其中，移位元件(12、14)中的一个是吸力侧移位元件(12)，以及
其中，移位元件(12、14)中的另一个是压力侧移位元件(14)，
其中，吸力侧移位元件(12)被设计为沿输送方向(22)渐缩，以及
其中，压力侧移位元件(14)的直径沿输送方向(22)增大。
19.制造用于螺杆泵(100)、优选用于螺杆真空泵(100)、更优选用于干式运行的螺杆真空泵(100)的螺杆转子(10)的方法，包括以下步骤：
-提供螺杆转子(10)，螺杆转子(10)包括转子轴(11)以及与转子轴(11)连接的至少两个移位元件(12、14)，每个移位元件(12、14)具有至少一个螺旋凹部(26、34)，其中，移位元件(12、14)中的一个是吸力侧移位元件(12)，其中，吸力侧移位元件(12)被设计成沿输送方向(22)渐缩，其中，移位元件(12、14)中的另一个是压力侧移位元件(14)，其中，压力侧移位元件(14)被设计成基本圆柱形；和
-将压力侧移位元件(14)机加工成沿输送方向(22)具有增大的直径。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述机加工通过车削、和/或铣削、和/或磨削执行。
21.如权利要求1至17中任一项限定的螺杆泵(100)的用途，以产生真空，或者如权利要求18中限定的螺杆转子(10)在螺杆泵(100)中、优选在螺杆真空泵(100)中、更优选地在干式运行的螺杆真空泵(100)中的用途，以产生真空。
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