无油螺杆真空泵变螺距转子低成本加工方法的研究

来源 :中国真空学会2016学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jingchengyu
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  采用变螺距螺杆转子的无油螺杆真空泵以其能耗低、噪音低、温度低等特点而日益受到制造厂商以及应用单位的重视,具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。然而,变螺距转子的设计难度大,加工过程相对复杂,对加工设备能力要求高,因而生产成本高,成为制约变螺距螺杆真空泵在国内大批量生产和普及应用的瓶颈。如何尽可能降低变螺距转子的加工成本,提高转子的生产效率,已成为我国螺杆泵生产厂家亟待解决的问题。本文作者从多方面开展了有针对性的研究工作:首先,在普通数控车床上利用G34 语句实现了一段式变螺距转子的加工;进而将G34 与G30 语句组合,开发出采用普通数控车床加工二段式和三段式变螺距转子的低成本方法。其次,在实际生产中发现,目前广泛使用的、端面型线由摆线和渐开线构成的螺杆转子,其轴面型线在齿根处呈尖角形状,采用铣削方法加工时需要用极细小的铣刀来完成清根,不仅需要换刀从而易于产生接刀误差,也导致该部分的加工用时和制造成本大大增加。为此本文作者专门开发出用齿根大圆弧代替齿根倒角的多段式转子型线,从而减少转子加工中换刀和精铣清根的时间,有望大幅提高生产效率。此外,在一些变螺距转子的常规加工方法中,存在着齿侧轴向啮合间隙随螺旋导程线性变化的现象,如果加工中保证排气端齿侧间隙为正常尺寸,则会出现在吸气端齿侧间隙过大的问题,导致泵的极限真空度和实际有效抽速下降。为此,作者设计开发了一种等间隙变螺距螺杆转子,其两转子的轴向齿侧啮合间隙不随导程变化,具有恒定值。鉴于变螺距螺杆转子在吸气端齿形厚但温度低,反之在排气端齿形薄却温度高,因此从整体上看转子轴向各处齿形热膨胀量比较均匀。等间隙变螺距螺杆转子恰好能够适应这一工作状态,保证转子工作时整体的齿侧啮合间隙保持一致,从而提高泵的工作性能。但这种等间隙转子目前还需要利用高档数控车铣复合加工中心和高级自动编程软件才能实现加工。
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