專(zhuān)利名稱(chēng)：一種過(guò)渡銜接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及流體泵領(lǐng)域，為一種用于盤(pán)式泵中相鄰兩動(dòng)葉輪間的過(guò)波銜接結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有的多級(jí)盤(pán)式泵，兩相鄰動(dòng)葉輪間的串聯(lián)銜接結(jié)構(gòu)是一個(gè)環(huán)形隔離環(huán)。參看附


圖1。
附
圖1中a為隔離環(huán)的結(jié)構(gòu)圖，b為其工作示意圖，動(dòng)葉輪(1)與過(guò)渡銜接結(jié)構(gòu)(2)固定在轉(zhuǎn)軸(5)上，靜葉輪(3)與靜隔離環(huán)(4)安裝在泵殼體上。這種多級(jí)盤(pán)式泵中的內(nèi)環(huán)通導(dǎo)僅為一個(gè)有效通氣面積，同時(shí)也是產(chǎn)生最大返流的區(qū)域有效通氣面積增大，氣體分子的返流隨之增大，有效通氣面積減小，氣體分子的流通受阻。氣體分子通過(guò)此內(nèi)環(huán)通導(dǎo)時(shí)，其流向是由內(nèi)向徑流改變?yōu)橥庀驈搅?，?80°的流向改變，這種結(jié)構(gòu)不具備抽氣能力，因而不能在相鄰兩動(dòng)葉輪間對(duì)氣體分子進(jìn)行動(dòng)量傳輸，從而限制了盤(pán)式泵動(dòng)葉輪與靜葉輪相對(duì)運(yùn)動(dòng)所具有良好抽氣性能的發(fā)揮。
本實(shí)用新型的目的是避免上述已有技術(shù)的不足之處，提出一種多級(jí)盤(pán)式泵的串聯(lián)過(guò)渡銜接結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的可通過(guò)以下措施達(dá)到把現(xiàn)有多級(jí)盤(pán)式泵中相鄰動(dòng)葉輪間環(huán)形隔離環(huán)的外側(cè)圓周加工成螺旋葉齒，即為圓柱螺旋齒動(dòng)葉輪。將原來(lái)的環(huán)形通導(dǎo)改變成動(dòng)密封結(jié)構(gòu)形式的具有抽氣性能的傳輸結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的正視圖和側(cè)視展開(kāi)圖。圖中(6)為與主軸配合的葉輪內(nèi)孔，(7)為葉齒，(8)為葉輪的上端面，(9)為葉輪外圓。
本實(shí)用新型的螺旋齒動(dòng)葉輪，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在一個(gè)環(huán)形圓柱面上沿外圓周均勻開(kāi)有若干螺旋葉齒，其抽氣葉齒為螺旋線(xiàn)形，葉齒螺旋線(xiàn)長(zhǎng)度隨螺旋角的改變而改變，葉齒沿徑向均勻分布。
附圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，圓柱螺旋葉齒動(dòng)隔離環(huán)在多級(jí)盤(pán)式泵中工作情況的描述在轉(zhuǎn)軸(5)上安裝著由多級(jí)動(dòng)葉輪及動(dòng)葉輪間的過(guò)渡銜接結(jié)構(gòu)圓柱螺旋齒動(dòng)隔離環(huán)組成的葉輪轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的最末一級(jí)為圓柱螺旋齒動(dòng)隔離環(huán)，其面對(duì)泵的排氣口。當(dāng)電機(jī)開(kāi)始驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，面對(duì)泵的排氣口處的由圓柱螺旋齒動(dòng)隔離環(huán)與安裝在泵底座上的靜葉輪內(nèi)環(huán)面構(gòu)成的動(dòng)密封形式的排氣系統(tǒng)，拖動(dòng)處于靜止態(tài)的氣體分子開(kāi)始流動(dòng)。隨著電機(jī)的加速氣體分子的流動(dòng)加快，排氣量增大。依此向上類(lèi)推，圓柱螺旋齒動(dòng)隔離環(huán)與靜葉輪內(nèi)環(huán)面構(gòu)成的動(dòng)密封形式的過(guò)渡級(jí)(10)同時(shí)提供有效的排氣。當(dāng)電機(jī)正常高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，每一級(jí)過(guò)渡級(jí)協(xié)助相鄰的兩級(jí)動(dòng)葉輪與靜葉輪相對(duì)運(yùn)動(dòng)組成的壓縮級(jí)(11)，排氣級(jí)(12)將氣體分子的內(nèi)徑流轉(zhuǎn)變?yōu)橥庀驈搅?，同時(shí)協(xié)助壓縮級(jí)(11)進(jìn)行抽氣工作，使壓縮級(jí)發(fā)揮出的抽氣效益高于其所具有的抽氣能力。
現(xiàn)將圓柱螺旋齒動(dòng)葉輪結(jié)構(gòu)展開(kāi)進(jìn)一步評(píng)述。
圖2a是圓柱螺旋齒動(dòng)葉輪的葉齒平均直徑D均圓柱面的展開(kāi)圖。
展開(kāi)后的形狀是一個(gè)長(zhǎng)方形，它的一個(gè)邊是葉輪的厚度δ，另一個(gè)邊是葉齒的平均圓D均的周長(zhǎng)π、D均。這時(shí)直徑D均上葉齒的螺旋線(xiàn)便成為一條斜直線(xiàn)，它和軸線(xiàn)的夾角β是直徑D均圓上的螺旋角。
D均＝ (D頂＋D根)/2(D頂是葉齒的頂圓直徑，D根是葉齒根部直徑)。
D均圓柱上的螺旋角β和齒根部的基圓柱上的螺旋角β基，及葉齒頂部的螺旋角β頂是各不相等的。一般應(yīng)用平均直徑D均圓柱上的螺旋角β來(lái)表示螺旋齒動(dòng)葉輪葉齒的傾斜程度。
圖2a是葉齒平均圓D均圓柱上螺旋線(xiàn)的展開(kāi)圖。
由展開(kāi)的直角三角形中可以得出tgβ＝ (π·D均)/(T)(T－表示螺旋線(xiàn)的導(dǎo)程。即螺旋線(xiàn)繞圓柱一周所上升的距離)。
由于螺旋導(dǎo)程是不變的，當(dāng)直徑變化了，tgβ也跟著成比例地變化。現(xiàn)在D基＜D均＜D頂，所以β基＜β＜β頂。
法面周節(jié)t法與端面周節(jié)t端的關(guān)系。
圖2a中的陰影部分表示展開(kāi)后的齒厚，空白部分表示齒槽，即抽氣溝槽可見(jiàn)端面齒厚和法面齒厚是不相等的。而且t法是t端在法向(垂直葉輪方向)的投影，所以得到它們的關(guān)系式是t法＝t端·cosβ＝ (πD均)/(Z) ·cosβ式中Z為葉齒數(shù)。
本實(shí)用新型的葉輪結(jié)構(gòu)可為圓柱斜齒葉輪，即短寬齒葉輪。葉齒沿徑向均勻分布。
本發(fā)明的實(shí)施例看附圖4。
其中(1)為帶有渦輪短葉齒的動(dòng)葉輪5級(jí)，(2)過(guò)渡銜接結(jié)構(gòu)圓柱螺旋齒動(dòng)隔離環(huán)5級(jí)，(3)抽氣溝槽靜葉輪9級(jí)。動(dòng)葉輪最大直徑為174毫米。入口法蘭內(nèi)徑為150毫米。該實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果比原有過(guò)渡結(jié)構(gòu)的分子泵對(duì)N2的抽速提高35％，對(duì)H2的壓縮比提高40％。
本實(shí)用新型提供過(guò)渡銜接結(jié)構(gòu)為盤(pán)式渦輪分子的性能再提高，提供了可行的途徑。同時(shí)由于本實(shí)用新型過(guò)渡銜接結(jié)構(gòu)的提供，將有助于今后分子泵面對(duì)大氣直接工作。
權(quán)利要求1.一種用于多級(jí)盤(pán)式泵中相鄰兩動(dòng)葉輪間的過(guò)渡銜接葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于葉輪外側(cè)圓周為螺旋齒。
2.按照權(quán)利要求1所述的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于葉齒螺旋線(xiàn)長(zhǎng)度隨螺旋角的改變而改變，當(dāng)螺旋導(dǎo)程不變，葉輪直徑改變，螺旋角的正切(tgβ)值也隨之成正比例地變化。
3.按照權(quán)利要求1或2所說(shuō)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于其可為圓柱斜齒葉輪，即短寬渦輪葉齒葉輪。
4.按照權(quán)利要求1或2所說(shuō)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于葉齒沿徑向向均勻分布。
5.按照權(quán)利要求3所說(shuō)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于葉齒沿徑向均勻分布。
專(zhuān)利摘要一種過(guò)渡銜接結(jié)構(gòu)，涉及流體泵領(lǐng)域，用于盤(pán)式泵中相鄰兩動(dòng)葉輪之間，為圓柱螺旋齒動(dòng)葉輪。該葉輪外側(cè)圓周上為螺旋齒，葉齒螺旋線(xiàn)長(zhǎng)度隨螺旋角的改變而改變。該過(guò)渡結(jié)構(gòu)能使多級(jí)盤(pán)式泵中相鄰兩動(dòng)葉輪合理銜接，解決了多級(jí)盤(pán)式泵中氣體分子的內(nèi)向徑流與外向徑流不能銜接的問(wèn)題，使盤(pán)式分子泵的優(yōu)良抽氣性能得以充分發(fā)揮。
文檔編號(hào)F04D29/00GK2040557SQ88208160
公開(kāi)日1989年7月5日 申請(qǐng)日期1988年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月12日
發(fā)明者朱岳, 王孝珍, 龐世瑾 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室