一种过渡衔接结构的制作方法

专利名称：一种过渡衔接结构的制作方法技术领域：本实用新型涉及流体泵领域，为一种用于盘式泵中相邻两动叶轮间的过波衔接结构。现有的多级盘式泵，两相邻动叶轮间的串联衔接结构是一个环形隔离环。参看附图1。附图1中a为隔离环的结构图，b为其工作示意图，动叶轮(1)与过渡衔接结构(2)固定在转轴(5)上，静叶轮(3)与静隔离环(4)安装在泵壳体上。这种多级盘式泵中的内环通导仅为一个有效通气面积，同时也是产生最大返流的区域有效通气面积增大，气体分子的返流随之增大，有效通气面积减小，气体分子的流通受阻。气体分子通过此内环通导时，其流向是由内向径流改变为外向径流，呈180°的流向改变，这种结构不具备抽气能力，因而不能在相邻两动叶轮间对气体分子进行动量传输，从而限制了盘式泵动叶轮与静叶轮相对运动所具有良好抽气性能的发挥。本实用新型的目的是避免上述已有技术的不足之处，提出一种多级盘式泵的串联过渡衔接结构。本实用新型的目的可通过以下措施达到把现有多级盘式泵中相邻动叶轮间环形隔离环的外侧圆周加工成螺旋叶齿，即为圆柱螺旋齿动叶轮。将原来的环形通导改变成动密封结构形式的具有抽气性能的传输结构。以下结合附图作进一步说明。附图2为本实用新型结构的正视图和侧视展开图。图中(6)为与主轴配合的叶轮内孔，(7)为叶齿，(8)为叶轮的上端面，(9)为叶轮外圆。本实用新型的螺旋齿动叶轮，其结构特点是在一个环形圆柱面上沿外圆周均匀开有若干螺旋叶齿，其抽气叶齿为螺旋线形，叶齿螺旋线长度随螺旋角的改变而改变，叶齿沿径向均匀分布。附图3为本实用新型结构，圆柱螺旋叶齿动隔离环在多级盘式泵中工作情况的描述在转轴(5)上安装着由多级动叶轮及动叶轮间的过渡衔接结构圆柱螺旋齿动隔离环组成的叶轮转子。转子的最末一级为圆柱螺旋齿动隔离环，其面对泵的排气口。当电机开始驱动叶轮转子旋转，面对泵的排气口处的由圆柱螺旋齿动隔离环与安装在泵底座上的静叶轮内环面构成的动密封形式的排气系统，拖动处于静止态的气体分子开始流动。随着电机的加速气体分子的流动加快，排气量增大。依此向上类推，圆柱螺旋齿动隔离环与静叶轮内环面构成的动密封形式的过渡级(10)同时提供有效的排气。当电机正常高速旋转时，每一级过渡级协助相邻的两级动叶轮与静叶轮相对运动组成的压缩级(11)，排气级(12)将气体分子的内径流转变为外向径流，同时协助压缩级(11)进行抽气工作，使压缩级发挥出的抽气效益高于其所具有的抽气能力。现将圆柱螺旋齿动叶轮结构展开进一步评述。图2a是圆柱螺旋齿动叶轮的叶齿平均直径D均圆柱面的展开图。展开后的形状是一个长方形，它的一个边是叶轮的厚度δ，另一个边是叶齿的平均圆D均的周长π、D均。这时直径D均上叶齿的螺旋线便成为一条斜直线，它和轴线的夹角β是直径D均圆上的螺旋角。D均＝ (D顶＋D根)/2(D顶是叶齿的顶圆直径，D根是叶齿根部直径)。D均圆柱上的螺旋角β和齿根部的基圆柱上的螺旋角β基，及叶齿顶部的螺旋角β顶是各不相等的。一般应用平均直径D均圆柱上的螺旋角β来表示螺旋齿动叶轮叶齿的倾斜程度。图2a是叶齿平均圆D均圆柱上螺旋线的展开图。由展开的直角三角形中可以得出tgβ＝ (π·D均)/(T)(T－表示螺旋线的导程。即螺旋线绕圆柱一周所上升的距离)。由于螺旋导程是不变的，当直径变化了，tgβ也跟着成比例地变化。现在D基＜D均＜D顶，所以β基＜β＜β顶。法面周节t法与端面周节t端的关系。图2a中的阴影部分表示展开后的齿厚，空白部分表示齿槽，即抽气沟槽可见端面齿厚和法面齿厚是不相等的。而且t法是t端在法向(垂直叶轮方向)的投影，所以得到它们的关系式是t法＝t端·cosβ＝ (πD均)/(Z) ·cosβ式中Z为叶齿数。本实用新型的叶轮结构可为圆柱斜齿叶轮，即短宽齿叶轮。叶齿沿径向均匀分布。本发明的实施例看附图4。其中(1)为带有涡轮短叶齿的动叶轮5级，(2)过渡衔接结构圆柱螺旋齿动隔离环5级，(3)抽气沟槽静叶轮9级。动叶轮最大直径为174毫米。入口法兰内径为150毫米。该实施例的测试结果比原有过渡结构的分子泵对N2的抽速提高35％，对H2的压缩比提高40％。本实用新型提供过渡衔接结构为盘式涡轮分子的性能再提高，提供了可行的途径。同时由于本实用新型过渡衔接结构的提供，将有助于今后分子泵面对大气直接工作。权利要求1.一种用于多级盘式泵中相邻两动叶轮间的过渡衔接叶轮结构，其特征在于叶轮外侧圆周为螺旋齿。2.按照权利要求1所述的叶轮结构，其特征在于叶齿螺旋线长度随螺旋角的改变而改变，当螺旋导程不变，叶轮直径改变，螺旋角的正切(tgβ)值也随之成正比例地变化。3.按照权利要求1或2所说的叶轮结构，其特征在于其可为圆柱斜齿叶轮，即短宽涡轮叶齿叶轮。4.按照权利要求1或2所说的叶轮结构，其特征在于叶齿沿径向向均匀分布。5.按照权利要求3所说的叶轮结构，其特征在于叶齿沿径向均匀分布。专利摘要一种过渡衔接结构，涉及流体泵领域，用于盘式泵中相邻两动叶轮之间，为圆柱螺旋齿动叶轮。该叶轮外侧圆周上为螺旋齿，叶齿螺旋线长度随螺旋角的改变而改变。该过渡结构能使多级盘式泵中相邻两动叶轮合理衔接，解决了多级盘式泵中气体分子的内向径流与外向径流不能衔接的问题，使盘式分子泵的优良抽气性能得以充分发挥。文档编号F04D29/00GK2040557SQ88208160公开日1989年7月5日 申请日期1988年7月12日 优先权日1988年7月12日发明者朱岳, 王孝珍, 庞世瑾 申请人:中国科学院北京真空物理实验室