CN103775340B - 偏心轮顶板式真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了抽真空装置领域内的偏心轮顶板式真空泵，其泵体内设有圆柱形泵腔，泵腔内设有偏心轮，偏心轮偏置安装在转轴上，所述转轴与泵腔同轴设置，泵体上设有进气口和排气口，排气口内设有排气单向阀，进气口经泵体上的密封过渡段与泵腔相连，密封过渡段内配合设置有中空的顶板，顶板上端开口、下端封闭，顶板的封闭端弹性抵触在偏心轮外圆表面，顶板上远离排气口一侧表面设有进气孔，进气孔与进气口相连；偏心轮外表面与泵腔内壁相配合；偏心轮、顶板的端面与泵腔的端面之间滑动密封连接。本发明中，顶板上下来回往复滑动，装置的振动小、噪音低；其制造难度低，转动惯量小；本装置用于对密闭容器抽真空，长期运行的可靠性好。

Description

偏心轮顶板式真空泵

技术领域

本发明涉及一种抽真空装置，特别涉及一种容积式真空泵。

背景技术

现有技术中，有一种滑阀式真空泵，其结构主要由泵体、滑阀导轨、滑阀杆、滑阀环、偏心轮组成，泵体内设有圆柱形泵腔，偏心轮及滑阀环设置在泵腔内，滑阀环和滑阀杆固定连接，滑阀杆活动穿插在滑阀导轨上，滑阀导轨可转动地设置在泵体内，滑阀环套装在偏心轮上，偏心轮的转轴与泵腔同轴，滑阀环与泵腔壁相配合；泵体上设有进气口和排气口，排气口内设有排气单向阀，滑阀杆中空并与进气口相连，滑阀杆上设有与滑阀导轨相对应的侧向口，滑阀杆上下运动时，滑阀导轨可周期性打开和遮蔽侧向口，滑阀杆、滑阀环及滑阀导轨两端与泵体之间密封连接，形成端面动密封。工作时，动力通过偏心轮输入，偏心轮带动滑阀环绕自身的运动中心作定心旋转，带动滑阀杆在滑阀导轨中上下滑动同时左右摆动，滑阀环及滑阀杆将泵腔分成两个腔体，在连续运转的过程中，由于偏心的存在，两个腔体的容积在旋转过程中发生周期性变化，通过周期性打开的侧向口吸气，通过排气单向阀排气，从而使真空泵能够不断地进行吸气、压缩和排气，实现抽真空。其不足之处在于：该装置转动机构质量大，运转时会产生较大转动惯性力，并且滑阀杆部一直进行往复运动与摆动，这个运动结构就会产生较大的振动，发出较大的噪音；此外，该装置的密封面多，容易造成内部泄漏，导致泵效降低。

发明内容

为了克服现有的滑阀式真空泵由于滑阀偏心运动和滑阀杆往复运动产生振动的不足，本发明提供一种偏心轮顶板式真空泵，该真空泵不仅能高效稳定运转，而且降低了加工难度和生产成本，有效解决整个运动系统的振动、噪音及密封困难的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种偏心轮顶板式真空泵，包括泵体，泵体内设有圆柱形泵腔，泵腔内设有偏心轮，偏心轮偏置安装在转轴上，所述转轴与泵腔同轴设置，泵体上设有进气口和排气口，排气口内设有排气单向阀，进气口经泵体上的密封过渡段与泵腔相连，所述密封过渡段内配合设置有中空的顶板，顶板上端开口、下端封闭，顶板的封闭端弹性抵触在偏心轮外圆表面，顶板上远离排气口所在的一侧表面设有进气孔，进气孔经顶板的内腔与进气口相连；偏心轮的外圆表面与泵腔内壁相配合；偏心轮的端面、顶板的端面与泵腔的端面之间滑动密封连接。

本装置工作时，经转轴向偏心轮输入动力，驱动偏心轮不断转动，偏心轮驱动顶板上下往复运动；偏心轮、顶板将泵腔分隔成两部分，偏心轮在某一位置开始转动时，其与进气孔对应一侧的空腔体积逐渐增大，通过进气口、进气孔吸气；同时，与排气口对应一侧的空腔体积逐渐减小，通过排气单向阀排气；当偏心轮继续转动越过密封过渡段位置后，完成一次抽气循环，继续转动偏心轮，可再次吸气和排气，如此循环，可将与进气口相连的密封容器中的气体抽出，形成真空。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明中，顶板只能上下来回往复滑动，不会产生往复式的摆动；整个装置的振动小、噪音低；本发明省略了滑阀导轨这一密封件，减少了密封面，降低了制造难度，同时，由于没有滑阀导轨、滑阀环、滑阀杆随偏心轮的转动而摆动，使得偏心轮的转动惯量更小，能耗更低。本发明中，顶板与偏心轮的接触面之间易形成楔形的油膜，可提高系统的润滑性，有利于高速传动。本装置可用于对密闭容器抽真空，其长期运行的可靠性好。

为减小偏心轮转动时的不平衡带来的振动，所述偏心轮内设有减重孔，减重孔的设置满足使偏心轮的轴向动平衡轴线比无减重孔的更靠近转轴轴心。该轴向动平衡轴线为轴向平行于转轴的一条直线，偏心轴绕该轴向动平衡轴线旋转时，可实现动平衡，因此在转动时，振动小。优选的方案是轴向动平衡轴线与转轴轴心重合，可最大限度上实现动平衡，减小运行时的振动。

作为本发明的进一步改进，所述顶板经由压缩弹簧顶压在偏心轮外圆面上，压力弹簧设置在顶板内腔中。进一步地，所述压缩弹簧并列设置有两组，顶板内设有隔板将顶板内腔分隔成两部分，相应的进气孔也设有两个，压缩弹簧分设在顶板内腔的两部分中。该方案可保证整个装置结构紧凑，运行平稳。

作为本发明的进一步改进，所述顶板下端呈圆弧形，顶板下端设有聚四氟乙烯弹性材料制成减磨材料层。通过减磨、减震材料的设置，提高装置的运行可靠性。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为偏心轴的机构示意图。

图3为顶板的结构示意图。

图4为顶板内部结构示意图。

其中，1进气孔，2密封过渡段，3压缩弹簧，4进气口，5顶板，6排气单向阀，7排气口，8转轴，9偏心轮，10泵腔，11泵体，12减重孔，13隔板，14顶板内腔，15弹簧导柱，16减磨材料层。

具体实施方式

如图所示，为一种偏心轮顶板式真空泵，其结构包括泵体11，泵体11内设有圆柱形泵腔10，泵腔10内设有偏心轮9，偏心轮9偏置安装在转轴8上，两者之间通过键传动连接，转轴8与泵腔10同轴设置，泵体11上设有进气口4和排气口7，排气口7内设有排气单向阀6，进气口4经泵体11上的密封过渡段2与泵腔10相连，密封过渡段2内配合设置有中空的顶板5，顶板5上端开口、下端封闭，顶板5的封闭端弹性抵触在偏心轮9外圆表面，顶板5上远离排气口7所在的一侧表面设有进气孔1，进气孔1经顶板5的内腔与进气口4相连；偏心轮9的外圆表面与泵腔10内壁相配合；偏心轮9的端面、顶板5的端面与泵腔10的端面之间滑动密封连接。

为达到动平衡效果，减少运转振动，在偏心轮9内设有减重孔12，减重孔12的设置满足使偏心轮9的轴向动平衡轴线比无减重孔12的更靠近转轴8轴心，当轴向动平衡轴线与转轴8轴心重合时，减振效果最好。

上述顶板5经由压缩弹簧3顶压在偏心轮9外圆面上，压力弹簧设置在顶板内腔14中；本实施例中，压缩弹簧3并列设置有两组，顶板5内设有隔板13将顶板内腔14分隔成两部分，相应的进气孔1也设有两个，压缩弹簧3分设在顶板内腔14的两部分中。为了能更好给压缩弹簧3导向，压缩弹簧3套装在弹簧导柱15上，弹簧导柱15安装在顶板内腔14的内底部。

为更好实现减磨、减震，顶板5下端呈圆弧形，顶板5下端设有聚四氟乙烯弹性材料制成的减磨材料层16。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种偏心轮顶板式真空泵，包括泵体，泵体内设有圆柱形泵腔，泵腔内设有偏心轮，偏心轮偏置安装在转轴上，所述转轴与泵腔同轴设置，泵体上设有进气口和排气口，排气口内设有排气单向阀，进气口经泵体上的密封过渡段与泵腔相连，其特征在于：所述密封过渡段内配合设置有中空的顶板，顶板上端开口、下端封闭，顶板的封闭端弹性抵触在偏心轮外圆表面，顶板上远离排气口所在的一侧表面设有进气孔，进气孔经顶板的内腔与进气口相连；偏心轮的外圆表面与泵腔内壁相配合；偏心轮的端面、顶板的端面与泵腔的端面之间滑动密封连接。

2.根据权利要求1所述的偏心轮顶板式真空泵，其特征在于：所述偏心轮内设有减重孔，减重孔的设置满足使偏心轮的轴向动平衡轴线比无减重孔的更靠近转轴轴心。

3.根据权利要求2所述的偏心轮顶板式真空泵，其特征在于：所述轴向动平衡轴线与转轴轴心重合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的偏心轮顶板式真空泵，其特征在于：所述顶板经由压缩弹簧顶压在偏心轮外圆面上，压力弹簧设置在顶板内腔中。

5.根据权利要求4所述的偏心轮顶板式真空泵，其特征在于：所述压缩弹簧并列设置有两组，顶板内设有隔板将顶板内腔分隔成两部分，相应的进气孔也设有两个，压缩弹簧分设在顶板内腔的两部分中。

6.根据权利要求1-3任一项所述的偏心轮顶板式真空泵，其特征在于：顶板下端呈圆弧形，顶板下端设有聚四氟乙烯减磨材料层。