一种新型旋片真空泵定子型线的研究

　　提出了一种新型的旋片真空泵定子型线———帕斯卡蜗线，它可以使旋片泵的旋片在旋转过程中始终保持长度不变。这种定子型线可以减小旋片与泵腔间的摩擦与磨损，提高旋片泵的机械效率和工作寿命。

　　旋片式真空泵体积小，重量轻，构造简单，成本较低. 既可以单独使用，也可以与其他真空设备配合，作为其他真空泵的前级使用，被广泛应用于冶金、机械、电子、化工、轻工、石油及医药等领域。传统的旋片真空泵是在圆形的定子内腔偏心放置一个转子，转子转动时由于偏心作用，转子上的旋片在离心力和弹簧力的作用下紧贴定子的内曲面滑动，实现容积变化而完成吸气和排气的过程。这样致使旋片与泵腔间的摩擦与磨损较大，导致高速旋片泵温升高，降低了旋片泵的机械效率和工作寿命。

　　针对传统旋片真空泵所存在的上述弊端，提出了一种新型定子型线的旋片式真空泵。用贯穿旋片代替传统的旋片加弹簧结构，整块旋片放在转子上面的旋片槽中，旋片两端同时接触定子内型线表面。转子转动时，带动旋片运动，旋片两端始终沿定子内壁滑动。由于旋片的运动始终受到定子内壁的约束，因此，其定子内型线( 又称泵腔型线，以下简称定子型线) 是根据旋片运动机理生成的型线。旋片端部的运动轨迹即为定子型线( 见图1) 。

图1 新型旋片真空泵结构

　　1、定子型线

　　1. 1、定子型线的生成原理

　　新型旋片真空泵的旋片长度为2R，转子半径为r，偏心距e = R - r，当转子绕其中心O2旋转时，旋片随之绕O2旋转，且其两端始终在定子型线上滑动，所以旋片端部的运动轨迹即为定子型线。以O2为极点、O2X 所在的射线为极轴，建立极坐标系。ρ =O2P，ρ ' = O2P'. 由于旋片是一个整体，有ρ + ρ' =2R。详见图2。

图2 新型旋片真空泵的几何原理

　　由于高速直联旋片真空泵的旋片与定子之间摩擦与磨损增大，泵的温升增高，所以改善旋片泵的旋片与泵腔之间的摩擦、磨损是研制性能良好的直联旋片泵的关键。而解决磨损的办法就是使旋片在旋转过程中始终保持长度不变。而目前的正圆形泵腔是无法办到的。为此，介绍了一种新型旋片式真空泵的定子型线———帕斯卡蜗线。这是一种很有前途的旋片式真空泵，具有广阔的应用前景。