[发明专利]一种爪式泵转子及爪式泵

说明书

本发明公开了一种爪式泵转子及爪式泵，转子型线由首尾依次连接的外摆线段A₁A₂，齿顶圆弧段A₂A₃，多项式曲线段A₃A₄，中间过渡圆弧段A₄A₅，多项式曲线的共轭曲线段A₅A₆以及齿根圆弧段A₆A₁组成；所述的多项式曲线段A₃A₄与齿顶圆弧段A₂A₃相切；两个转子的型线相同，并在转动过程中能够实现相互啮合。本发明增加了转子型线的设计参数空间，从而提高了经过优化后的爪式泵的容积效率，节能性能，受力性能等。相比其他常规泵型，有易损件少，结构紧凑，抽气速率高，无喘振，振动噪音小等优点。

技术领域

本发明属于机械设计领域，具体涉及一种爪式泵转子及爪式泵。

背景技术

爪式泵是一种容积式回转泵，多用于获得干燥、低污染的高真空环境、压缩洁净气体，在现代工业中有着广泛的应用。它继承了回转机械寿命长，运转可靠，振动小，噪音低，工作平稳，无喘振现象等诸多优点，同时具有无气阀等易损件，强制吸排气，加工简单等特点，近年来，成为中小干式泵的首选泵型。爪式泵中的核心部件为两个转子，转子型线的选取决定了转子的结构，从而影响着泵的整体运行性能。对转子的优化设计也是设计与制造高性能爪式泵的关键技术。然而，目前的爪式泵型线的形状参数可变空间不足，导致优化所能寻找到的型线形状单一，导致了采用该型线的爪式泵已经无法适应于当前多变的应用场合与多变的应用性能要求，而且增加形状参数的可变空间，还能有效的提高优化后的爪式泵性能。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中爪式泵形状可变空间不足及转子型线尖点导致应力集中较大的问题，提供一种爪式泵转子及爪式泵，能够扩展爪式泵型线的设计参数空间，消除转子型线中的尖点问题，也极大的增加了爪式泵转子形状的多样性。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

爪式泵转子型线由首尾依次连接的外摆线段A₁A₂，齿顶圆弧段A₂A₃，多项式曲线段A₃A₄，中间过渡圆弧段A₄A₅，多项式曲线的共轭曲线段A₅A₆以及齿根圆弧段A₆A₁组成；项式曲线段A₃A₄与齿顶圆弧段A₂A₃相切；两个转子的型线相同，并在转动过程中能够实现相互啮合。

转子型线的齿顶圆弧段半径为r₂，齿根圆弧段半径为r₁，其节圆半径r_p为：

转子型线的外摆线段A₁A₂的参数方程为：

转子型线的齿顶圆弧段A₂A₃的参数方程为：

转子型线的齿根圆弧段A₆A₁的参数方程为：

其中，参数α为可设计变量。

转子型线的多项式曲线段A₃A₄的方程为：