[发明专利]余摆线转子机

说明书

本发明的名称为余摆线转子机，其名称也可为两角椭圆转子真空泵、鼓风机、压缩机，或者为次摆线真空泵、鼓风机、压缩机，或者为椭圆转子真空泵、鼓风机、压缩机。

本发明涉及的技术领域是多角转子机械中的一种。其技术领域也可为真空技术、风机技术、压缩机技术或制冷技术领域，可广泛用于国防、冶金、化工、建材、石油、制冷、食品、物料输送等产业技术领域。

现有技术仅见于真空行业用的两种油封式余摆线真空泵。一种是德国1972年批量生产的TR型真空泵，其结构见说明书附图图2．。另一种是1975年我国产YZ-150型真空泵，其结构见说明书附图图1。这两种真空泵工作原理在《真空获得设备》一书中已有详尽的说明，见高等学校教学用书《真空获得设备》，由东北工学院杨乃恒主编，冶金工业出版社1987年4月出版。在真空泵技术领域内，余摆线真空泵的优点是其质心距回转中心的距离是定值，动平衡性好，可提高转速，一般均采用与电机直联，其尺寸小而抽速大，振动小，对气体中的微尘不太敏感。YZ-150型国产真空泵的使用情况已反映了上述优点。但是，现有的余摆线真空泵由于结构上的原因，轴和偏心轮构成了偏心轴，轴必须穿过小齿轮的内孔，轴径受到一定限制，其旋转惯性力偶矩虽然可以平衡，但存在的问题是转子与偏心轮的旋转惯性力作用在轴上，对轴形成相当大的弯曲应力。其大小为F=Meω²。式中F为作用在轴上的弯曲应力，M为转子和偏心轮偏心部分质量的和，e为偏心矩，ω为轴的转动角速度。现有技术余摆线真空泵均采用四极异步电机。若采用二极电机，则偏心轴上所受的弯曲应力将是使用四极电机时的4倍，是原来的轴所无法承受的。所以要想进一步提高转速、提高效率，拓展其应用领域确实是有一定难度的。

在鼓风机和压缩机领域内，余摆线鼓风机和压缩机在国内有关资料中均未见到。余摆线鼓风机和压缩机以其动平衡好，可大型化，可提高转速，机型比别的机型尺寸小，重量轻，运转时的噪声也小，在鼓风机和压缩机行业可增添的产品，填补这两个行业的部分产品空白。

本发明的目的是采用全新的结构设计，消除作用在偏心轴上的弯曲应力，提高偏心轴的强度和刚度，提高其转速、减少机组重量、提高效率，形成余摆线转子机，广泛应用于真空泵、鼓风机和压缩机系列的产品。

本发明的技术方案为：

1、现有技术余摆线真空泵采用的配重方法是在细长光轴的两端在旋转惯      性力的反方向设置两个配重来平衡转子的旋转惯性力，见说明书附图      图1所示3号件对重块，即为本文所说的配重，也有称之为平衡重的。      3号件为左配重，20号件键所固定的为右配重未标示。也可见说明书      附图图2所示5号件与14号件对重。本发明采用偏心轴代替了细长光      轴加偏心轮的结构，在转子内部，在偏心轴上在转子与偏心轴惯性力      的反方向设置一个配重来平衡其惯性力，即可消除转子与偏心轴惯性      力作用在偏心轴上的弯曲应力，提高了偏心轴的强度和刚度。这对提      高整机的转速，减小重量，提高效率是十分重要的。

2、现有技术余摆线真空泵的转子采用的材料是与壳体同样的，一般采用      铸铁材料，其成本较低，热膨胀系数与壳体相同，有利于密封，但其      密度大，运转中产生的旋转惯性力也大。本发明要在转子内部，在偏      心轴上在转子与偏心轴惯性力的反方向加配重，则必须减小转子与偏      心轴的转动惯性力，为此转子的材料选用轻金属材料或非金属材料，      如采用铝合金或尼龙材料，同时对偏心轴的偏心部分打减质孔，以减      小转子和偏心轴的转动惯性力。

3、本发明要在转子内部，在偏心轴上在转子与偏心轴惯性力的反方向加      配重，由于受转子尺寸的限制，配重就必须采用重金属材料来制作，      如采用金属铅、铅合金、钨合金或其他重金属，才可能在转子内部实      现对偏心轴和转子转动惯性力的平衡。

4、现有技术余摆线真空泵由于是油封式的真空泵仅在壳体型腔的尖点处      设置了密封条，而端面没有设置密封装置，用于鼓风机和压缩机系列      产品时其内泄漏将会比较大。本发明可在转子的端面增加气封环和油      封环，每个端面1～2条气封环和1～2条油封环，其沿轴向看气封环      为椭圆形，油封环为圆形，以满足不同机型的工作需要。