CN103104489A - 一种罗茨真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空泵技术领域，具体的说是一种罗茨真空泵。包括电机、前后轴承腔体、罗茨腔体及齿轮腔体，其中前后轴承腔体位于罗茨腔体的两侧，所述齿轮腔体与后轴承腔体连接；所述罗茨腔体上设有进排气孔、并且其内设有主动转子轴和从动转子轴，该主动转子轴和从动转子轴上分别设有相对应的罗茨主动转子和罗茨从动转子；主动转子轴一端与电机连接，另一端设有主动齿轮，从动转子一端设有从动齿轮与主动齿轮传动连接，并置于齿轮箱内；所述前轴承腔体及后轴承腔体内，均设有套固在主动转子轴和从动转子轴两端的轴承及轴承支撑环。本发明具有体积小，抽速大，节约能源和空间，适用于IC装备。

Description

一种罗茨真空泵

技术领域

本发明涉及真空泵技术领域，具体的说是一种罗茨真空泵。

背景技术

罗茨真空泵由罗茨鼓风机演变而来，包括高真空多级罗茨泵、中真空罗茨增压泵和直排大气的干式罗茨泵，广泛用于化工、造纸、冶金、薄膜制备、食品等行业，也是IC装备行业中常用的一种真空泵。国内罗茨真空泵的研究和制造较早，但适合于IC装备行业严格要求的罗茨干泵并不多见，致使该设备长期依赖进口。

气冷式罗茨干泵满足了IC装备行业的工作温度高、长期运转稳定、噪声低、维护简单、清洁无油等众多要求，是很有发展前景的一种干式低真空泵。目前，除加工及装配要求精度高、加工难度大、一次性投入大等制约因素外，设计理论亟待提高，尤其包括罗茨型线的改善、加工成本的降低、间隙的确定、泄漏量的计算、泵内的热力学分析等。

发明内容

为了克服现有罗茨泵技术中极限真空低、消耗功率大、体积大、不能用于IC装备的不足，本发明的目的在于提供一种罗茨真空泵，适用于IC装备的新型的罗茨干泵。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种罗茨真空泵，包括电机、前后轴承腔体、罗茨腔体及齿轮腔体，其中前后轴承腔体位于罗茨腔体的两侧，所述齿轮腔体与后轴承腔体连接；所述罗茨腔体上设有进排气孔、并且其内设有主动转子轴和从动转子轴，该主动转子轴和从动转子轴上分别设有相对应的罗茨主动转子和罗茨从动转子；所述主动转子轴一端穿出罗茨腔体和前轴承腔体与电机连接，另一端穿出罗茨腔体和后轴承腔体置于齿轮腔体内、并设有主动齿轮；所述从动转子轴一端穿出罗茨腔体和前轴承腔体、并通过轴端固定螺母固定，另一端穿出罗茨腔体和后轴承腔体置于齿轮腔体中、并设有与主动齿轮传动连接的从动齿轮；所述前轴承腔体及后轴承腔体内，均设有套固在主动转子轴和从动转子轴两端的轴承及轴承支撑环。

本发明还包括固定装置、润滑装置及设置在所述前轴承腔体与电机之间的电机油箱，其中电机油箱内设有固定主动转子轴与电机的、套固在主动转子轴上的主动轴套；所述固定装置为设于电机油箱与齿轮腔体内固定主、从动转子轴两端轴承的电机侧轴承压盖和齿轮侧轴承压盖；所述润滑装置为设置在电机油箱内套固在所述主动轴套上的主动甩油盘、套固在从动转子轴上的电机侧从动甩油盘及设置在齿轮腔体内固套在从动转子轴上的齿轮侧从动甩油盘。

所述前后轴承腔体与罗茨腔体间均设置轴封装置；所述轴封装置设置在主动转子轴和从动转子轴上。

所述前轴承腔体及后轴承腔体的上部均设有油气分离装置，该油气分离装置包括联通器、O型氟胶圈、油分滤芯。

所述轴封装置在主、从动转子轴内设置轴向通孔，所述轴向通孔的油腔端设置过滤装置，所述主、从动转子轴的前后轴承腔段设置径向通孔与所述轴向通孔连通，所述径向通孔外设置双唇轴封，所述双唇轴封开有通气孔，所述通气孔与设置在腔壁内的气孔连通，所述气孔与油气分离装置连接。

所述过滤装置设置在轴端的固定螺母1内，为设置在固定螺母1内的挡片、过滤垫片。

所述罗茨主、从动转子形状相同，由两段圆弧组成。

所述罗茨转子与固定端即电机侧腔壁的间隙小于0.2mm，罗茨转子与罗茨腔体的间隙小于0.25mm，罗茨主、从转子之间间隙小于0.3mm。

所述电机包括外壳、电机定子、电机转子及输出轴，其中输出轴与所述主动转子轴同轴，电机转子套固在输出轴上，电机定子与泵体之间采用止口定位、并采用O型密封圈密封。

所述罗茨腔体外部和前后轴承腔体外部设置了水冷装置，电机内部设置水冷管。

本发明具有如下优点：

本发明与以往罗茨泵相比具有体积小，抽速大，节约能源和空间，在抽速相同的情况下减小了泵的体积，同时降低了气流脉动冲击，减小噪音，也可以和多级真空泵组成干泵机组；变频调速，柔性启动，整机冲击小，使用寿命长。且整机过载保护，具有故障自动保护，不会出现破坏性损坏；采用新型的特殊特氟龙类双唇轴封，增加了耐磨性，减少了摩擦系数，延长了泵的维修周期；并采用油气分离装置，将装油腔与泵腔通过气孔连通的空气过滤，使装油腔和干泵腔体压力平衡，达到平衡压力密封，解决向油蒸汽向真空室的泄漏问题；采用电机转子和泵轴一体，电机定子在油室外的结构，解决了电机动密封和电机震动问题；齿轮的装配采用热胀装配结构，减少了运动部的不平衡度和振动；在抽气过程中可保持真空环境不受污染，适用于半导体、石化、冶金、食品、医药、电子、包装、印刷等行业。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中B-B剖视图；

图4为图1中C-C剖视图。

其中：1为轴端固定螺母，2为电机侧轴承压盖，3为电机侧从动甩油盘，4为轴承，5为轴承支撑环，6为轴封环，7为轴承腔，8为双唇轴封，9为罗茨腔体，10为从动转子轴，11为主动转子轴，12为密封圈，13为密封圈，14为齿轮腔，15为齿轮侧轴承压盖，16为齿轮侧从动甩油盘，17为从动齿轮，18为主动齿轮，19为矩形密封圈，20为主动甩油盘，21为电机腔，22为电机密封圈，23为主动轴套，24为电机定子，25为电机转子，26为油气分离装置，27为电机，28为罗茨主动转子，29为罗茨从动转子。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1～4所示，本发明包括电机27、前轴承腔体701、后轴承腔体702、罗茨腔体9及齿轮腔体14，其中前轴承腔体701和后轴承腔体702位于罗茨腔体9的两侧，齿轮腔体14与后轴承腔体702连接；罗茨腔体9上设有进排气孔、并且其内设有主动转子轴11和从动转子轴10，该主动转子轴11和从动转子轴10上分别设有相对应的罗茨主动转子28和罗茨从动转子29；主动转子轴11一端穿出罗茨腔体9和前轴承腔体701与电机27连接，另一端穿出罗茨腔体9和后轴承腔体702置于齿轮腔体14内、并设有主动齿轮18；所述从动转子轴10一端穿出罗茨腔体9和前轴承腔体701、并通过轴端固定螺母1固定，另一端穿出罗茨腔体9和后轴承腔体702置于齿轮腔体14中、并设有与主动齿轮18传动连接的从动齿轮17，主动齿轮18与主动转子轴11、从动齿轮17与从动转子轴10之间采用热涨过盈装配方式；所述前轴承腔体701及后轴承腔体702内，均设有套固在主动转子轴11和从动转子轴10两端的轴承4及轴承支撑环5。

本发明还包括固定装置、润滑装置及设置在所述前轴承腔体701与电机27之间的电机油箱21，其中电机油箱21内设有固定主动转子轴11与电机27的、套固在主动转子轴11上的主动轴套23，主动转子轴11电机侧为固定端；所述固定装置为设于电机油箱21与齿轮腔体14内固定主、从动转子轴两端轴承的电机侧轴承压盖2和齿轮侧轴承压盖15，齿轮侧轴承压盖15内采用波形弹簧固定轴承；所述润滑装置为设置在电机油箱21内套固在所述主动轴套23上的主动甩油盘20、套固在从动转子轴上的电机侧从动甩油盘3及设置在齿轮腔体14内固套在从动转子轴10上的齿轮侧从动甩油盘16。

前后轴承腔体701、702与罗茨腔体9间均设置轴封装置，该轴封装置设置在主动转子11和从动转子轴10上；前轴承腔体701及后轴承腔体702的上部均设有油气分离装置，该油气分离装置包括联通器、O型氟胶圈、油分滤芯。所述轴封装置在主、从动转子轴内设置轴向通孔，所述轴向通孔的油腔端设置过滤装置，所述主、从动转子轴的前后轴承腔段设置径向通孔与所述轴向通孔连通，所述径向通孔外设置双唇轴封8，双唇轴封8开有通气孔，所述通气孔与设置在腔壁内的气孔连通，所述气孔与油气分离装置连接。所述双唇轴封8的材料为特氟龙类；所述过滤装置设置在轴端的固定螺母1内，为设置在固定螺母1内的挡片、过滤垫片。

罗茨主、从动转子28、29的形状相同，由两段圆弧组成，如图4所示。所述罗茨转子与固定端即电机侧腔壁的间隙小于0.2mm，罗茨转子与罗茨腔体9的间隙小于0.25mm，罗茨主、从转子之间间隙小于0.3mm。

电机27包括外壳、电机定子24、电机转子25及输出轴，其中输出轴与所述主动转子轴11同轴，电机转子25套固在输出轴上，电机定子24与泵体之间采用止口定位、并采用氟橡胶O型密封圈密封。电机外壳与电机定子25之间灌注环氧树脂。本实施例电机为转子轴屏蔽变频电机，采用卧式。

罗茨腔体9和前后轴承腔体701、702外部设置了水冷装置，即水冷板冷却，电机27内部设置水冷管，是本发明能够在连续和高温的工作条件下也不会发生热抱死现象。所述各腔体之间采用O型密封圈13密封。

本发明采用全氟聚醚真空泵油对齿轮和轴承润滑，该油低蒸汽压、化学惰性、热稳定性高等优点；电机24、电机油箱21、齿轮腔体14均采用铝合金制作，泵体旁不设旁通溢流阀。

Claims (10)

1.一种罗茨真空泵，其特征在于：包括电机(27)、前后轴承腔体(701、702)、罗茨腔体(9)及齿轮腔体(14)，其中前后轴承腔体(701、702)位于罗茨腔体(9)的两侧，齿轮腔体(14)与后轴承腔体(702)连接；所述罗茨腔体(9)上设有进排气孔、并且其内设有主动转子轴(11)和从动转子轴(10)，该主动转子轴(11)和从动转子轴(10)上分别设有相对应的罗茨主动转子(28)和罗茨从动转子(29)；所述主动转子轴(11)一端穿出罗茨腔体(9)和前轴承腔体(701)与电机(27)连接，另一端穿出罗茨腔体(9)和后轴承腔体(702)置于齿轮腔体(14)内、并设有主动齿轮(18)；所述从动转子轴(10)一端穿出罗茨腔体(9)和前轴承腔体(701)、并通过轴端固定螺母(1)固定，另一端穿出罗茨腔体(9)和后轴承腔体(702)置于齿轮腔体(14)中、并设有与主动齿轮(18)传动连接的从动齿轮(17)；所述前轴承腔体(701)及后轴承腔体(702)内，均设有套固在主动转子轴(11)和从动转子轴(10)两端的轴承(4)及轴承支撑环(5)。

2.按权利要求1所述的罗茨真空泵，其特征在于：还包括固定装置、润滑装置及设置在所述前轴承腔体(701)与电机(27)之间的电机油箱(21)，其中电机油箱(21)内设有固定主动转子轴(11)和电机(27)的、套固在主动转子轴(11)上的主动轴套(23)；所述固定装置为设于电机油箱(21)与齿轮腔体(14)内固定主、从动转子轴两端轴承的电机侧轴承压盖(2)和齿轮侧轴承压盖(15)；所述润滑装置为设置在电机油箱(21)内套固在所述主动轴套(23)上的主动甩油盘(20)、套固在从动转子轴上的电机侧从动甩油盘(3)及设置在齿轮腔体(14)内固套在从动转子轴(10)上的齿轮侧从动甩油盘(16)。

3.按权利要求1所述的罗茨真空泵，其特征在于：所述前后轴承腔体(701、702)与罗茨腔体(9)间均设置轴封装置，该轴封装置设置在主动转子轴(11)和从动转子轴(10)上。

4.按权利要求1所述的罗茨真空泵，其特征在于：所述前轴承腔体(701)及后轴承腔体(702)的上部均设有油气分离装置，该油气分离装置包括联通器、O型氟胶圈、油分滤芯。

5.按权利要求4所述的罗茨真空泵，其特征在于：所述轴封装置在主、从动转子轴内设置轴向通孔，所述轴向通孔的油腔端设置过滤装置，所述主、从动转子轴的前后轴承腔段设置径向通孔与所述轴向通孔连通，所述径向通孔外设置双唇轴封(8)，所述双唇轴封(8)开有通气孔，所述通气孔与设置在腔壁内的气孔连通，所述气孔与油气分离装置连接。

6.按权利要求5所述的罗茨真空泵，其特征在于：所述过滤装置设置在轴端的固定螺母1内，为设置在固定螺母1内的挡片、过滤垫片。

7.按权利要求1所述的罗茨真空泵，其特征在于：所述罗茨主、从动转子形状相同，由两段圆弧组成。

8.按权利要求1所述的罗茨真空泵，其特征在于：所述罗茨转子与固定端即电机侧腔壁的间隙小于0.2mm，罗茨转子与罗茨腔体(9)的间隙小于0.25mm，罗茨主、从转子之间间隙小于0.3mm。

9.按权利要求1所述的罗茨真空泵，其特征在于：所述电机(27)包括外壳、电机定子(24)、电机转子(25)及输出轴，其中输出轴与所述主动转子轴(11)同轴，电机转子(25)套固在输出轴上，电机定子(24)与泵体之间采用止口定位、并采用O型密封圈密封。

10.按权利要求1所述的罗茨真空泵，其特征在于：所述罗茨腔体(9)和前后轴承腔体(701、702)外部设置了水冷装置，电机(27)内部设置水冷管。

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