阅读说明：本技术 一种用于电子真空双腔泵的泵环曲线及泵环 (Pump ring curve and pump ring for electronic vacuum double-cavity pump ) 是由 韩雪 杜军 张全慧 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于电子真空双腔泵的泵环曲线及泵环,所述泵环内最大半径为R,最小半径为r,可变半径为ρ,所述泵环曲线采用8次曲线优化设计：<Image he="112" wi="700" file="DDA0002564612150000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>其中n＝8,α、<Image he="54" wi="44" file="DDA0002564612150000012.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>为最小半径r与可变半径ρ之间的可变相位角。本发明得出的新型泵环曲线的径向速度、径向加速度、加速度变化率不仅在过渡段角度范围内是连续光滑的,且在曲线起点、终点处的速度、加速度及加速度变化率都为零,完全消除了振动冲击造成的噪声,是一种无冲击、低噪声的泵环曲线。(The invention discloses a pump ring curve and a pump ring for an electronic vacuum double-cavity pump, wherein the maximum radius in the pump ring is R, the minimum radius is R, the variable radius is rho, and the pump ring curve is optimally designed by adopting an 8-order curve: wherein n is 8, α, Is a variable phase angle between the minimum radius r and the variable radius ρ. The radial speed, radial acceleration and acceleration rate of the novel pump ring curve obtained by the invention are continuous and smooth in the angle range of the transition section, and the speed, acceleration and acceleration rate of the curve at the starting point and the ending point of the curve are changedThe chemical conversion rate is zero, the noise caused by vibration impact is completely eliminated, and the pump ring curve is free of impact and low in noise.)

一种用于电子真空双腔泵的泵环曲线及泵环

技术领域

本发明涉及泵环，具体是一种用于电子真空双腔泵的泵环曲线泵环。

背景技术

泵环内曲线的形状决定了叶片的运动特征，力学性质和泵的输出性能，所以泵环内曲线的合理性决定了叶片泵性能的优劣程度。

泵的噪音控制不仅能改善环境污染，而且与泵本身的寿命和性能直接相关，叶片泵的噪音包括机械噪音和气流噪音两部分，泵环内的曲线特性决定了叶片的运转路径和受力，并且决定了气体的进气与排气体积的变化，因此对机械噪音和气流噪音起到了至关重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电子真空双腔泵的泵环曲线及泵环，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于电子真空双腔泵的泵环曲线，所述泵环内最大半径为R，最小半径为r，可变半径为ρ，所述泵环曲线采用8次曲线优化设计：

其中n＝8，α、为最小半径r与可变半径ρ之间的可变相位角；

上述公式(1)的约束条件如下：

在区间：

当

时，ρ＝r，ρ＝0，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；

当

时，ρⁿ＝x(R-r)ω²/α²，ρ^m＝0，ρ′＝0，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；其中，x为待定系数，ω为转子角速度；

当时，ρ＝(R+r)/2，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；

在区间：

当

时，ρ＝(R+r)/2，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；

当时，ρⁿ＝-x(R-r)ω²/α²，ρ^m＝0；

当时，ρ＝R，ρ′＝0，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；

公式(1)变为

综上得出最优泵环曲线为：

当时，

当

时，

进一步的，本发明提供一种采用上述泵环曲线的泵环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明得出的新型泵环曲线的径向速度、径向加速度、加速度变化率不仅在过渡段角度范围内是连续光滑的，且在曲线起点、终点处的速度、加速度及加速度变化率都为零，完全消除了振动冲击造成的噪声，是一种无冲击、低噪声的泵环曲线。

附图说明

图1为本发明泵环曲线中各参数的示意图。

图2为本发明泵环的结构示意图。

图3为本发明泵环应用于电子真空双腔泵的结构示意图。

图3中：1-泵环、2-转子、3-叶片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种用于电子真空双腔泵的泵环曲线，为了改善泵运转过程中叶片与泵环内表面之间的不平滑摩擦及碰撞，过渡曲线采用八次曲线过度法，彻底消除叶片运动时激振根源，从而改善泵运转时的噪音和寿命；泵环曲线内有大圆弧段和小圆弧段，大圆弧段结束处均有预压缩的曲线，以减小叶片工作墙内的压力变化梯度，从而降低压力切换时的气流噪音。预压缩曲线采用小升角的等速曲线，在等速曲线与过渡曲线的连接处无缝连接，使冲击降到最小。

遵循上述原则，为了降低电子真空泵的噪音，提高可靠性，泵环内曲线应具有良好的力学特性和无激振效应，同时应使气流脉动尽可能小，高次型曲线能满足转子叶片泵对泵环曲线径向速度和加速度等特性的要求，因此高次型曲线被采用到本产品的泵环设计中；设本发明所述泵环内最大半径为R，最小半径为r，可变半径为ρ，所述泵环曲线采用8次曲线优化设计：

其中n＝8，α、

为最小半径r与可变半径ρ之间的可变相位角；

上述公式(1)的约束条件如下：

在

区间：

当

时，ρ＝r，ρ＝0，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；

当时，ρⁿ＝x(R-r)ω²/α²，ρ^m＝0，ρ′＝0，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；其中，x为待定系数，ω为转子角速度；

当时，ρ＝(R+r)/2，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；

在区间：

当时，ρ＝(R+r)/2，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；

当

时，ρⁿ＝-x(R-r)ω²/α²，ρ^m＝0；

当

时，ρ＝R，ρ′＝0，ρⁿ＝0，ρ^m＝0；

公式(1)变为

综上得出最优泵环曲线为：

当

时，

当

时，

进一步的，本发明提供一种采用上述泵环曲线的泵环，如图2所示。

本发明泵环在具体应用时，泵环1、转子2和叶片3的结构关系如图3所示，转子2与叶片3的材料均为石墨，可以耐高温，并且有自润滑性，泵环1的材料为金属。

电动真空泵通过有刷电机带动转子2、叶片3旋转，从而与泵环1形成气体内腔的循环变化，进而完成吸气和排气的工作过程，在这个过程中，会产生机械噪音和气流噪音，本发明泵环曲线就是用于降低这些机械噪音和气流噪音。

综上所述，根据最优八次过渡曲线方程(1)，可得出新型泵环曲线的径向速度、径向加速度、加速度变化率不仅在过渡段角度范围内是连续光滑的，且在曲线起点、终点处的速度、加速度及加速度变化率都为零，完全消除了振动冲击造成的噪声，是一种无冲击,低噪声的泵环曲线。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。