CN101676563A - 一种真空泵 - Google Patents

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Abstract

一种真空泵，包括具有驱动轴的驱动器；安装座，驱动器安装于安装座的下侧，安装座上设置有相通的进气孔和第一通孔；设有第二通孔的第一基板、带有叶片的转子、泵环和设有第三通孔的第二基板，驱动轴穿过第一基板而与位于由第一基板、泵环和第二基板所限定的空腔中的转子配合，第一通孔、第二通孔、空腔和第三通孔相通；罩，该罩、第二基板、泵环和第一基板通过安装螺钉装配到安装座的上侧；其中，真空泵还包括位于第二基板和罩之间的消音圈，形成有相通的第一腔室和第二腔室，泵环上设有相通的排气通孔和排气孔，第一腔室与空腔相通，第二腔室与排气孔相通。本发明的真空泵具有降低噪音、散热效果好的优点。

Description

一种真空泵
技术领域
本发明涉及一种真空泵。
背景技术
真空泵是一种利用机械或物理等方法对容器或密闭腔室进行抽空气，以获得和维持一定真空度的装置。真空泵常常与真空容器、真空阀、真空测量仪表、管路等装置一起组成真空系统，从而广泛应用于各个工业领域中。
按工作原理划分，真空泵可以分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。其中，气体输送泵一般有液环真空泵、往复式真空泵和旋片式真空泵等；气体捕集泵一般有吸附泵和低温泵等。但是，由于具有真空度较高以及结构紧凑等优点，因而目前工业中应用较多的是旋片式真空泵。
US6491505B1公开了一种真空泵，如图1所示，该真空泵包括电机1、安装座2、第一基板3、转子4、泵环5、第二基板6和罩7，其中，电机1的电机轴依次穿过安装座2、第一基板3和转子4并能够带动转子4旋转，安装螺钉依次穿过第二基板6、泵环5和第一基板3而将该三者固定安装到安装座2上，当启动电机1时，电机1带动转子4在泵环5的空腔中旋转，同时空气在吸力的作用下通过安装座2的进气口8和第一进气通道9以及第一基板3的第二进气通道10而进入转子4的空腔中，进而再通过第二基板6进入罩7的空腔，再通过安装座2上设置的出气通道11而排出。
通过上述分析可知，当该真空泵在抽空气时，空气通常会以较高的流速流过该真空泵而排出，而且在该真空泵的结构中没有对空气流的缓冲或降低噪音的设计，因而该种真空泵所产生的噪音较大。同时，由于泵环外面有罩的存在，使得泵环中因空气压缩等产生的热量无法及时散发出去，因此该真空泵散热效果较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的真空泵噪音较大、散热效果差的缺陷，而提供一种能够降低噪音、散热效果好的真空泵。
本发明提供了一种真空泵，该真空泵包括：具有驱动轴的驱动器；安装座，驱动器安装于所述安装座的下侧且所述驱动轴穿过所述安装座，所述安装座上设置有进气孔，该进气孔与设置在所述安装座上端面的第一通孔相通；设置有第二通孔的第一基板、带有叶片的转子、泵环和设置有第三通孔的第二基板，所述泵环位于所述第一基板和第二基板之间，所述驱动器的驱动轴穿过所述第一基板而与位于由所述第一基板、泵环和第二基板所限定的空腔中的所述转子配合，所述第一通孔、第二通孔、空腔和第三通孔相通；罩，所述罩、第二基板、泵环和第一基板通过安装螺钉装配于所述安装座的上侧；其中，所述真空泵还包括压紧于所述罩的内底面和第二基板之间的消音圈，所述罩的内腔通过该消音圈分割为由所述消音圈的内表面、第二基板和罩限定而成的第一腔室和由所述消音圈的外表面、第二基板和罩或者所述消音圈的外表面、第二基板、泵环和罩限定而成的第二腔室，所述第二基板的第三通孔与所述第一腔室相通，所述罩和/或消音圈上设置有连通所述第一腔室和第二腔室的第四通孔，所述泵环上设有排气孔及与所述排气孔相通的排气通孔，所述排气通孔与所述第二腔室相通。
按照本发明所提供的真空泵，当空气通过进气孔、第一通孔、第二通孔、空腔和第三通孔流入第一腔室中时，与第三通孔相比，该第一腔室的空间容积相对较大，从而起到减缓气流速度的作用，并对气流产生阻尼作用。当气流进而通过第四通孔由第一腔室流入第二腔室时，进一步对气流产生阻尼作用。因而，在根据本发明的真空泵中，通过消音圈而实现了对气流的有效阻尼，从而产生降低噪音的效果。同时，本发明的真空泵，罩连接到第二基板或泵环上，这样第一基板和泵环的外圆周表面都直接与空气接触，有利于热量的散发。
附图说明
图1为现有的真空泵的分解示意图；
图2为根据本发明的一种实施方式的真空泵的分解示意图；
图3为根据本发明一种实施方式的真空泵的罩的示意图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的具体实施方式进行详细的描述。
在进行详细说明之前，首先需要说明的是，在没有特殊说明的情况下，在本发明权利要求书及说明书中提到的“上端”是指沿安装座的轴向的靠近第一基板侧(即图2中的上侧)的端部，“下端”是指沿安装座的轴向的靠近驱动器侧(即图2中的下侧)的端部，类似地，在本发明权利要求书及说明书中提到的“上”和“下”是指图2所示的上侧和下侧，以便于描述。
如图2所示，根据本发明的一种实施方式提供了一种真空泵，该真空泵包括：
具有驱动轴201的驱动器20；
安装座21，驱动器20安装于安装座21的下侧且驱动轴201穿过安装座21，安装座21上设置有进气孔211，该进气孔211与设置在安装座21上端面的第一通孔212相通；
设置有第二通孔241的第一基板24、带有叶片27的转子26、泵环28和设置有第三通孔311的第二基板31，泵环28位于第一基板24和第二基板31之间，驱动器20的驱动轴201穿过第一基板24而与位于由第一基板24、泵环28和第二基板31所限定的空腔29中的转子26配合，第一通孔212、第二通孔241、空腔29和第三通孔311相通；
罩34，该罩34、第二基板31、泵环28和第一基板24通过安装螺钉装配于安装座21的上侧；
其中，真空泵还包括压紧于罩34的内底面和第二基板31之间的消音圈33，罩34的内腔通过该消音圈33分割为由消音圈33的内表面、第二基板31和罩34限定而成的第一腔室36和由消音圈33的外表面、第二基板31和罩34或者消音圈33的外表面、第二基板31、泵环28和罩34限定而成的第二腔室37，第二基板31的第三通孔311与第一腔室36相通，罩34和/或消音圈33上设置有连通第一腔室36和第二腔室37的第四通孔38，泵环28上还设有排气孔282及与该排气孔282相通的排气通孔281，该排气通孔281与第二腔室37相通。
根据不同的应用场合，作为动力源的驱动器20可以为多种类型，例如，驱动器20可以是各种类型的现有的电动机或内燃机等，以满足不同工作场合的需要。
安装座21，驱动器20安装于安装座21的下侧，且驱动器20的驱动轴201穿过安装座21，并伸出于安装座21，以便于与转子26相互配合。安装座21上设置有进气孔211，该进气孔211与设置在安装座21上端面上的第一通孔212相通，也就是说，在安装座21中形成有进气通道，该通道的一端为进气孔211，另一端为形成在安装座21端面上的第一通孔212。进气孔211可以设置在安装座21的上端面上，也可以设置在下端面上，还可以设置在上端面和下端面之间的侧壁上，优选为设置在上端面和下端面之间的侧壁上。
安装座21上还可设置有安装结构(图中未示出)，以便于将安装座21安装在所需的位置，从而完成对装配后的真空泵的安装。例如，所述安装结构可以是多个螺孔，以通过螺钉完成对安装座21的固定安装。
在安装座21的上侧，依次安装有：设置有第二通孔241的第一基板24、带有叶片27的转子26、泵环28和设置有第三通孔311的第二基板31，其中，泵环28位于第一基板24和第二基板31之间，驱动器20的驱动轴201穿过第一基板24而与位于由第一基板24、泵环28和第二基板31所限定的空腔29中的转子26配合，第一通孔212、第二通孔241、空腔29和第三通孔311相通。
为了确保驱动轴201与转子26之间的可靠配合，在优选情况下，驱动轴201通过转接件25而与转子26配合，如图2所示。转接件25可以具有内部中空、外部为不规则形状的结构，如：为一外侧设有立柱的轴套，即轴套外部轴向固定连接有一长度超过轴套的圆柱体，转子26上开有与转接件25相配合的孔，驱动轴201通过转接件25上偏心的圆柱体将动力传递到转子26。
相通的进气孔211、第一通孔212、第二通孔241和空腔29形成气体进入空腔29的通路。当带有叶片27的转子26通过驱动轴201的驱动而高速旋转时，空气经由该通路而到达空腔29。
如图2所示，为了确保第一通孔212与第二通孔241的连通且具有可靠的气密性，优选地，在第一通孔212与第二通孔241之间设置有密封件22。通过该密封件22，在确保空气在第一通孔212与第二通孔241之间流动的同时，能够防止空气通过安装座21与第一基板24之间的缝隙而泄漏出去，从而会影响真空泵的工作性能。该密封件22可以为金属、塑料等材料制成，优选由弹性材料制成，如橡胶等。
为了确保安装座21与第一基板24之间或安装座21与泵环28之间的连接紧密性，安装座21的上端面上开有密封槽，如圆环形的凹槽，以安装第一密封圈23从而保证安装座21与第一基板24之间或安装座21与泵环28之间的连接紧密性。
为了确保泵环28和罩34之间或者泵环28和第二基板31之间的连接紧密性，泵环28的上端面上开有密封槽，如圆环形的凹槽，以安装第二密封圈30，从而保证泵环28和罩34之间或者泵环28和第二基板31之间的连接紧密性。
如图2所示，真空泵具有罩34，该罩34、第二基板31、泵环28和第一基板24通过安装螺钉装配于安装座21的上侧。
更进一步地，该真空泵还包括第一安装螺钉32和第二安装螺钉35，第一安装螺钉32依次穿过第二基板31、泵环28和第一基板24，而将这些部件紧固到安装座21上。第二安装螺钉35穿过罩34而将罩34紧固到泵环28上，或者第二安装螺钉35穿过罩34和第二基板31而紧固到泵环28上，或者第二安装螺钉35穿过罩34而将罩34紧固到第二基板31上。
在该实施方式中，泵环28和第一基板24的外圆周表面均暴露于空气中，从而有利于在该真空泵中产生的热量的散发，具有较好的散热效果。
为了实现降低噪音的目的，根据本发明的一种实施方式的真空泵还包括消音圈33。如图2和图3所示，消音圈33位于罩34内，并压紧于罩34的内底面和第二基板31之间，从而将罩34的内腔分割为由消音圈33的内表面、第二基板31和罩34限定而成的第一腔室36和由消音圈33的外表面、第二基板31和罩34或者消音圈33的外表面、第二基板31、泵环28和罩34限定而成的第二腔室37，第二基板31的第三通孔311与第一腔室36相通，罩34和/或消音圈33上还设置有连通第一腔室36和第二腔室37的第四通孔38，泵环28上设有排气孔282及与该排气孔282相通的排气通孔281，排气通孔281与第二腔室37相通。
在上述罩34中，第二基板31的第三通孔311与位于消音圈33之内的第一腔室36相通，而该第一腔室36通过第四通孔38与位于消音圈33之外的第二腔室37相通，第二腔室37又通过泵环28上的相通的排气通孔281和排气孔282连通于外部。因而，第三通孔311、第一腔室36、第四通孔38、第二腔室37、排气通孔281和排气孔282构成排气通路。第四通孔38可以设置在罩34中，或者还可以设置在消音圈33上，只要能连通第一腔室36和第二腔室37即可。
根据本发明的具有上述结构的真空泵，当该真空泵运行时，上述空腔29中的压缩空气通过第三通孔311高速流入第一腔室36，由于该第一腔室36的容积大于空腔29中压缩空气的体积，因而，使气流得以缓冲。气流继而通过第四通孔38从第一腔室36流入第二腔室37，得到进一步缓冲。最后，再通过排气孔282由该真空泵排出。
由上可知，气流在依次流经由消音圈33限定的第一腔室36和第二腔室37的过程中，第一腔室36和第二腔室37起到缓冲空间的作用，从而实现了消音的目的。
为了获得更好的降低噪音的效果，优选地，所述第一腔室36的容积小于所述第二腔室37的容积。这样，第二腔室37的缓冲作用要强于第一腔室36的缓冲作用。
与图1中所示的真空泵不同，本发明所提供的真空泵的出气孔设置在泵环28上，而不是设置在安装座21上。因而，通过这种设计，降低了安装座21的加工难度，同时由于使气流流动的距离缩短，从而提高了该真空泵的工作效率。
此外，在真空泵的工作过程中，空气受到压力而通常会具有较高的温度，如果不能及时迅速地将温度较高的压缩空气排出，则会影响真空泵的整体使用寿命。在图1所示的真空泵中，由于排气通道较长，从而延长了温度较高的压缩空气在真空泵内的流动时间，对真空泵的使用寿命不利。而在本发明所提供的真空泵中，由于压缩空气在真空泵内的流动距离较短，缩短了温度较高的压缩空气在真空泵内的流动时间，从而使该真空泵能够较快地散热，相应地提高了真空泵的整体使用寿命。
而且，在本发明的实施方式中，消音圈33压紧于罩34的内底面和第二基板31之间，在能够充分起到降低噪音的作用的同时，不会影响位于第二基板31与第一基板24之间各个部件的散热，能够及时将真空泵中产生的热量散发出去，因而也具有良好的散热效果。
消音圈33可以具有多种形状，以形成上述第一腔室36和第二腔室37为限。例如，消音圈33可以为圆环形，则该消音圈33的内圆周表面、罩34和第二基板31之间限定形成第一腔室36；消音圈33的外圆周表面、罩34和第二基板31或者消音圈33的外圆周表面、罩34、泵环28和第二基板31之间限定形成第二腔室37。
为了保持消音圈33与罩34和第二基板31接触部分的气密性，即确保气流仅通过上述第三通孔311和第四通孔38流动，优选地，所述消音圈33由弹性材料制成，如橡胶或弹性聚氨酯制成。这样，当装配完成后，该消音圈33在轴向上会受到压力的作用，而能够更好地确保消音圈33与罩34和第二基板31之间接触部分的气密性。
罩34与消音圈33可以具有多种相互配合的形式，只要能够形成上述第一腔室36和第二腔室37即可。
如图3所示，根据本发明的一种实施方式，罩34包括从该罩34的内底面轴向延伸的圆形凸缘342，消音圈33套装在凸缘342上，且消音圈33的轴向长度大于凸缘342的轴向长度。因而，消音圈33能够套在凸缘342上，从而便于该消音圈33的安装，同时凸缘342对消音圈33起到保持和固定的作用。消音圈33的轴向长度大于凸缘342的轴向长度，是为了防止第二基板31与该凸缘342直接接触，而有可能导致密封不严的缺陷。
根据另一种实施方式，凸缘342的底部突出形成有台阶341，第四通孔38为形成在台阶341与凸缘342的交界处的凹槽，如图3所示。台阶341的设置能够更好地定位消音圈33，确保该消音圈33处于正确的位置。作为第四通孔38的凹槽设置于上述台阶341上，当将消音圈33套在凸缘342上时，凹槽保持上述第一腔室36和第二腔室37的连通，从而起到第四通孔38的作用。此外，还可以直接在消音圈33上设置通孔作为第四通孔38，或者在凸缘342和消音圈33的对应位置上设置第四通孔38，只要能够实现第一腔室36和第二腔室37的连通即可。
泵环28上设置有排气孔282以及与排气孔282相通的排气通孔281，排气通孔281设置在泵环28的上端面上，排气孔282可以设置在泵环28的任意合适位置上，如：泵环28的侧壁的外表面上，或者泵环28的上下表面上，优选为设置在泵环28的侧壁的外表面上。排气通孔281和排气孔282之间相通，也就是说在泵环28上形成有排气通道，该排气通道一端为排气通孔281，一端为排气孔282。排气通孔281和第二腔室37相通，可以在第二基板31上开有一通孔或者缺口来保证气体的流通，也可以由于第二基板31的外径尺寸较小而不需要对第二基板31开孔，只要能保证排气通孔281和第二腔室37之间相通即可。
虽然上述文字对本发明具体实施方式进行了描述，但本领域的普通技术人员应该明白，本发明所包含的内容并不限于此，在不脱离本发明实质范围的前提下，可以做出各种修改、替换和变化。

Claims (12)

1.一种真空泵，该真空泵包括：
具有驱动轴(201)的驱动器(20)；
安装座(21)，所述驱动器(20)安装于所述安装座(21)的下侧且所述驱动轴(201)穿过所述安装座(21)，所述安装座(21)上设置有进气孔(211)，该进气孔(211)与设置在所述安装座(21)上端面的第一通孔(212)相通；
设置有第二通孔(241)的第一基板(24)、带有叶片(27)的转子(26)、泵环(28)和设置有第三通孔(311)的第二基板(31)，所述泵环(28)位于所述第一基板(24)和第二基板(31)之间，所述驱动器(20)的驱动轴(201)穿过所述第一基板(24)而与位于由所述第一基板(24)、泵环(28)和第二基板(31)所限定的空腔(29)中的所述转子(26)配合，所述第一通孔(212)、第二通孔(241)、空腔(29)和第三通孔(311)相通；
罩(34)，所述罩(34)、第二基板(31)、泵环(28)和第一基板(24)通过安装螺钉装配于所述安装座(21)的上侧；
其特征在于，所述真空泵还包括压紧于所述罩(34)的内底面和第二基板(31)之间的消音圈(33)，所述罩(34)的内腔通过该消音圈(33)分割为由所述消音圈(33)的内表面、第二基板(31)和罩(34)限定而成的第一腔室(36)和由所述消音圈(33)的外表面、第二基板(31)和罩(34)或者所述消音圈(33)的外表面、第二基板(31)、泵环(28)和罩(34)限定而成的第二腔室(37)，所述第二基板(31)的第三通孔(311)与所述第一腔室(36)相通，所述罩(34)和/或消音圈(33)上设置有连通所述第一腔室(36)和第二腔室(37)的第四通孔(38)，所述泵环(28)上设有排气孔(282)及与所述排气孔(282)相通的排气通孔(281)，所述排气通孔(281)与所述第二腔室(37)相通。
2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述驱动器(20)为电动机或发动机。
3.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述真空泵还包括第一安装螺钉(32)和第二安装螺钉(35)，所述第一安装螺钉(32)依次穿过所述第二基板(31)、泵环(28)和第一基板(24)并紧固到所述安装座(21)上，所述第二安装螺钉(35)穿过所述罩(34)并紧固到所述泵环(28)上。
4.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述第一通孔(212)与所述第二通孔(241)之间设置有密封件(22)。
5.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述消音圈(33)为圆环形。
6.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述第一腔室(36)的容积小于所述第二腔室(37)的容积。
7.根据权利要求5所述的真空泵，其特征在于，所述罩(34)包括从该罩(34)的内底面轴向延伸的圆形凸缘(342)，所述消音圈(33)套装在所述凸缘(342)上，且所述消音圈(33)的轴向长度大于所述凸缘(342)的轴向长度。
8.根据权利要求7所述的真空泵，其特征在于，所述凸缘(342)的底部突出形成有台阶(341)，所述消音圈(33)压紧于所述台阶(341)上，所述第四通孔(38)为开设在所述台阶(341)上的凹槽。
9.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述排气孔(282)设置在所述泵环(28)侧壁的外表面上。
10.根据权利要求9所述的真空泵，其特征在于，所述排气通孔(281)设置在所述泵环(28)的上端面上。
11.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，还包括转接件(25)，所述驱动轴(201)通过所述转接件(25)而与所述转子(26)配合。
12.根据权利要求11所述的真空泵，其特征在于，所述转接件(25)为一外侧设有立柱的轴套。
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