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一种高真空容积泵宽头转子   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2017-03-08
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2017-09-12
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-06-23
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2037-03-08
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201710133399.4 申请日 2017-03-08
公开/公告号 CN107061271B 公开/公告日 2020-06-23
授权日 2020-06-23 预估到期日 2037-03-08
申请年 2017年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 F04C18/12F04C18/16F04C25/02C08L9/02C08L91/00C08K13/04C08K7/02C08K3/06C08K5/09C08K3/22C08K3/04 主分类号 F04C18/12
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 5 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 许静、江锦波 第一发明人 许静
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杜军
摘要
本发明公开了一种高真空容积泵宽头转子,现有凸轮泵技术中,由于泵体与转子密封为线密封,转子、泵体磨损后易造成真空能力下降。本发明的高真空容积泵宽头转子端面为轴对称结构,其端面1/4型线由3个部分组成:顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BD、中间圆弧DE,转子由金属骨架和橡胶包裹而成;所述的宽头转子顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线。本发明有效增大高真空容积泵的工作压力范围,保证输送压力持久稳定性,降低脉动,提高工作效率。
  • 摘要附图
    一种高真空容积泵宽头转子
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-06-23 授权
2 2017-09-12 实质审查的生效 IPC(主分类): F04C 18/12 专利申请号: 201710133399.4 申请日: 2017.03.08
3 2017-08-18 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种高真空容积泵宽头转子,其特征在于:所述的高真空容积泵宽头转子端面为轴对称结构,其端面1/4型线由3个部分组成:顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BD、中间圆弧DE,转子由金属骨架和橡胶包裹而成;所述的宽头转子顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线,其方程分别为x1=R1cosθ,y1=R1sinθ; 中心距R=R1+R2;
其中(x1、y1)为圆弧AB上任意一点的坐标,其中(x2、y2)为圆弧DE上任意一点的坐标,θ为圆弧AB的圆心角,φ为圆弧DE的圆心角,其中顶端宽头圆弧AB的方程为:
转子由波浪圆弧型金属骨架和橡胶包裹而成。

2.根据权利要求1所述的一种高真空容积泵宽头转子,其特征在于:所述的过渡曲线BD由过渡BC曲线和过渡CD曲线构成,过渡曲线BC和过渡曲线CD是两条共轭曲线;所述的过渡曲线BC和过渡曲线CD可随意变化,且过渡曲线CD随过渡曲线BC的变化而作相应变化。

3.根据权利要求1所述的一种高真空容积泵宽头转子,其特征在于:BCD单条曲线构成,BCD可采用为渐开线。

4.根据权利要求1所述的一种高真空容积泵宽头转子,其特征在于:所述的橡胶厚度K=6-12mm,橡胶型线I为高真空容积泵宽头转子端面型线,骨架型线III外凸圆弧与型线II相切,型线I与型线II之间等距且为K;骨架型线III波浪形内外圆弧半径r3尺寸为3-8mm;骨架型线III总长的为型线II长度1.15-1.5倍。

5.根据权利要求1所述的一种高真空容积泵宽头转子,其特征在于:所述的高真空容积泵宽头转子为直转子。

6.根据权利要求1所述的一种高真空容积泵宽头转子,其特征在于:高真空容积泵宽头转子为螺旋转子,螺旋转子螺旋角度为任意角度,设角度为β,相应圈数为n=β/360°。

7.根据权利要求6所述的一种高真空容积泵宽头转子,其特征在于:螺旋转子螺距采用定螺距和变螺距两种,其中变螺距转子,螺距变化率C公式为
式中,气液体积比例为a:b,进口压力p1,出口压力p2,L1和L2为螺距。

8.根据权利要求6所述的一种高真空容积泵宽头转子,其特征在于:橡胶材料成分为:
丁晴橡胶42-48%、硫磺1.7-2.8%、低速促进剂0.4-0.7%、高速促进剂1.2-1.5%、硬脂酸
1.2-1.7%、氧化锌0.3-0.6%、防老剂2.6-2.7%、炭黑21-25%、软化油2.1-3.7%、纳米晶须5.6-7.5%、其余为填充料填充料,填充料为不低于1020目超耐磨炉黑。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及高真空容积泵零部件,特别是一种高真空容积泵宽头转子。技术背景
[0002] 目前,输送各种介质的凸轮泵转子大多采用摆线型,圆弧型,渐开线型三种型线制造而成,这些类型的转子与泵体内壁之间所构成的密封状态是线密封状态,密封效果欠佳,尤其是在高压工况下,不能恒定有效地保证输送压力的稳定性,容易造成脉动增大,输送效率降低等问题,同时转子与泵体内壁之间构成的区域空间大小固定,介质通过性差。而且摆线型,圆弧型,渐开线型等转子由于受到型线的制约,转子轴孔及与其配合的轴径较小,导致轴强度不足,当遇到大、硬等介质时,容易造成转子晃动,影响高真凸轮泵介质通过性,降低高凸轮泵效率,甚至引发凸轮泵故障。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种高真空容积泵宽头转子,主要解决了摆线型,圆弧型,渐开线型等转子通过性差,且在高压输送工况下,与泵体内壁之间的密封效果差,不能恒定有效地保证输送压力的稳定性,导致脉动增大、效率低下等问题。
[0004] 本发明采用下述技术方案为:
[0005] 所述的高真空容积泵宽头转子端面为轴对称结构,其端面1/4型线由3个部分组成:顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BD、中间圆弧DE,转子由金属骨架和橡胶包裹而成;所述的宽头转子顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线,其方程分别为x1=R1cosθ,y1=R1sinθ; 中心距R=R1+R2;其中(x1、y1)为圆弧AB上任意一点的坐标,其中(x2、y2)为圆弧DE上任意一点的坐标,,θ为圆弧AB的圆心角,为为圆弧DE的圆心角。
[0006] 所述的过渡曲线BD由过渡BC曲线和过渡CD曲线构成,过渡曲线BC和过渡曲线CD是两条共轭曲线。
[0007] 所述的过渡曲线BC和过渡曲线CD可随意变化,且过渡曲线CD随过渡曲线BC的变化而作相应变化。
[0008] BCD单条曲线构成,BCD可采用为渐开线。
[0009] 所述的两宽头转子同步旋转时,顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE相互啮合。
[0010] 所述的橡胶厚度K=6-12mm,橡胶型线I为高真空容积泵宽头转子端面型线,骨架型线III外凸圆弧与型线II相切,型线I与型线II等距K;骨架型线III波浪形内外圆弧半径r3尺寸为3-8mm。骨架型线III总长的为型线II长度1.15-1.5倍。
[0011] 所述的高真空容积泵宽头转子为直转子。
[0012] 所述的高真空容积泵宽头转子为螺旋转子,螺旋转子螺旋角度任意设定,可设为30°、45°、60°、270°等,相应圈数为n=β/360°,上述角度对应圈数n分别为0.08,0.12,0.17,
0.75等。
[0013] 所述的螺旋转子螺距采用定螺距和变螺距两种,其中变螺距转子,螺距变化率C公式为
[0014]
[0015] 式中,气液比例为a:b,进口压力p1,出口压力p2,L1和L2为螺距。
[0016] 所述的橡胶,其特征在于:橡胶材料成分为:丁晴橡胶42-48%、硫磺1.7-2.8%、低速促进剂0.4-0.7%、高速促进剂1.2-1.5%、硬脂酸1.2-1.7%、氧化锌0.3-0.6%、防老剂2.6-2.7%、炭黑21-25%、软化油2.1-3.7%、纳米晶须5.6-7.5%、其余为填充料填充料,填充料为不低于1020目超耐磨炉黑。
[0017] 本发明的创新之处在于:
[0018] 1.设计了一种宽头转子,将转子与泵体内壁之间的线密封状态转变成为面密封状态,有效增大高真空容积泵的工作压力范围,保证输送压力持久稳定性,降低脉动,提高工作效率。由于宽头转子型线的特殊构造:由顶端宽头圆弧、过渡曲线1、过渡曲线2、中间圆弧四部分或者由顶端宽头圆弧、过渡曲线、中间圆弧三部分组成,提高了介质通过性,同时中间圆弧的构造增大了与其轴孔配合轴的轴径,确保了轴的强度。
[0019] 2.宽头转子螺旋角度任意设定,多螺旋角度,可增大高真空容积泵的压力范围。变螺距的螺旋宽头转子具有较强压缩作用,单头变螺旋基础上采用对称变螺距结构则能够平衡转子轴向力,特别适合含气体高压工况。
[0020] 3.采用波浪圆弧骨架型线,增强骨架与橡胶之间接触面积,加强骨架与橡胶间粘附性。

实施方案

[0029] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0030] 如图1-2高真空容积泵宽头转子1/4型线由3个部分组成:顶端宽头圆弧AB、过渡曲线BCD、中间圆弧DE,过渡曲线BCD可以由BC曲线和CD曲线构成,也可由整条BD曲线构成。
[0031] 顶端宽头圆弧AB和中间圆弧DE是两条共轭曲线,
[0032] 其中AB其方程分别为
[0033]
[0034] 且保证AB面密封面宽度大于5mm,小于100mm。
[0035] 其中DE其方程为
[0036]
[0037] 其中:R=R1+R2
[0038] 1)当BCD是过渡曲线BC和过渡曲线CD是两条共轭曲线,过渡曲线BC和过渡曲线CD可随意变化,且过渡曲线CD随过渡曲线BC的变化而作相应变化。
[0039] 若BC为圆弧,其方程为:
[0040]
[0041] 式中r为BC圆弧半径,r1为圆弧到中心点距离
[0042] 则CD对应的共轭曲线方程为:
[0043]
[0044] 2)如图3当BCD是整条过渡曲线,则BCD可采用渐开线,对应方程为:
[0045]
[0046] 如图4,宽头转子由金属骨架与橡胶组成,骨架1和橡胶2组成,橡胶2外型线采用上述宽头型线I,橡胶厚度K=6-12mm,橡胶2型线I为高真空容积泵宽头转子端面型线,骨架1外型线III由内外凸圆弧波浪线组成,骨架型线III外凸圆弧与型线II相切,型线I与型线II等距为K。骨架型线III内外圆弧半径r3尺寸为3-8mm。骨架型线III总长的为型线II长度1.15-1.5倍。
[0047] 如图5-7,宽头转子可设置为直转子和螺旋转子,螺旋转子螺旋角度可不同角度,螺距采用定螺距和变螺距两种。设螺旋角度β为30°、45°、60°,上述角度对应圈数n=β/360°,分别为0.08,0.12,0.17。
[0048] 如图8,变螺距转子,空间逐渐变小,应用于气固液多项介质工况,螺距变化率根据气液比、进出口压力设定。气液比例为a:b,进口压力p1,出口压力p2。则螺距变化率C公式为:
[0049]
[0050] 所述橡胶材料成分为:丁晴橡胶48%、硫磺2.8%、低速促进剂0.7%、高速促进剂1.5%、硬脂酸1.7%、氧化锌0.6%、防老剂2.7%、炭黑25%、软化油3.7%、纳米晶须7.5%、其余为填充料填充料,填充料为不低于1020目超耐磨炉黑。所述橡胶具有如下物理性能:抗拉强度16.5Mpa,极限伸长率456%,硬度为邵氏硬度48。

附图说明

[0021] 图1为本发明的高真空容积泵宽头转子啮合装配示意图。
[0022] 图2为本发明的高真空容积泵宽头转子BCD两条过渡曲线示意图。
[0023] 图3为本发明的高真空容积泵宽头转子BCD单条独立过渡曲线示意图。
[0024] 图4为本发明的高真空容积泵宽头转子骨架、橡胶结构示意图。
[0025] 图5为本发明的高真空容积泵宽头转子螺旋90°示意
[0026] 图6为本发明的高真空容积泵宽头转子等距多螺旋示意图
[0027] 图7为本发明的高真空容积泵宽头转子变螺距多螺旋啮合示意图
[0028] 图8为本发明的高真空容积泵宽头转子螺距变化率示意图
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