CN103982429A - 复合真空泵泵腔结构及带有该泵腔结构的真空泵使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空泵泵腔结构，提供了一种结构简单、节能增效，可根据工艺要求改变真空泵的抽气速率和极限真空度的复合真空泵泵腔结构及带有该泵腔结构的真空泵使用方法，解决了现有技术中存在的抽气速率和极限真空度无法改变，从而造成不必要的能源浪费的技术问题，它包括泵体及转动连接在泵体容纳腔内的转子，在转子上径向滑动连接着旋片，旋片延伸至转子外并封抵在泵体容纳腔内壁面上，泵体容纳腔的环形内壁面呈弧形，转子转动连接在容纳腔内并与容纳腔的内壁面相切后形成上轴向切线和下轴向切线，在靠近上轴向切线的泵体两侧设有第一进气口和第二排气口，在靠近下轴向切线的泵体两侧设有第二进气口和第一排气口，且在第二进气口和第一排气口间设有可以改变进排气流方向的组合阀。

Description

复合真空泵泵腔结构及带有该泵腔结构的真空泵使用方法

技术领域

本发明涉及一种真空泵泵腔结构，尤其涉及一种可根据工艺要求改变真空泵的抽气速率，并可同步改变极限真空度的复合真空泵泵腔结构及带有该泵腔结构的真空泵使用方法。

背景技术

真空泵广泛应用于各类真空系统中，其主要功能是为工艺系统提供一定的真空度。根据真空理论，对于密闭的真空系统来说，其空间的气体存量随着真空泵的运行逐渐减少，真空度逐渐上升，真空系统的实际工况为：由于真空系统内存有大量气体，在真空泵开始工作时，真空系统的真空度较低，此时需要真空泵的抽速尽可能的大，当真空系统的真空度逐渐上升后，真空系统内可排除的气体量逐渐减少，此时如继续使用大排气量的真空泵，即相当于大马拉小车，从而造成不必要的能源浪费。而现有的真空泵一般都是具有固定的抽速和固定的极限真空度，为了满足真空系统的工作要求，选择真空泵时往往在满足极限真空度要求的同时，按照所需要的最大抽速来配置真空泵，因此能源浪费在真空泵使用过程中具有普遍性。

发明内容

本发明主要是提供了一种结构简单、节能增效，可根据工艺要求改变真空泵的抽气速率，并可同步改变极限真空度的复合真空泵泵腔结构及带有该泵腔结构的真空泵使用方法，解决了现有技术中存在的抽气速率和极限真空度无法根据使用要求变化，从而造成不必要的能源浪费的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种复合真空泵泵腔结构，包括泵体及转动连接在泵体容纳腔内的转子，在转子上径向滑动连接着旋片，旋片延伸至转子外并封抵在泵体容纳腔内壁面上，所述泵体容纳腔的环形内壁面呈弧形，转子转动连接在容纳腔内并与容纳腔的内壁面相切后形成上轴向切线和下轴向切线，在靠近上轴向切线的泵体两侧设有第一进气口和第二排气口，在靠近下轴向切线的泵体两侧设有第二进气口和第一排气口，且在第二进气口和第一排气口间设有可以改变进排气流方向的组合阀。通过转子将泵体容纳腔分隔成左右两个容纳腔，左右两个容纳腔均设有进、排气口，且一侧容纳腔的排气口又通过组合阀与另一侧容纳腔的进气口相连，由于真空泵启动前真空系统充满了气体，因此需要真空泵具有大的抽气速率来满足快速降低真空系统的压力，以提高系统真空度，由于组合阀可以改变进排气流的方向，此时通过组合阀阻断一侧容纳腔排气口与另一侧容纳腔进气口的连接，泵体即形成了两个独立的单级旋片泵，启动真空泵后真空系统内的气体同时从第一进气口和第二进气口进入转子两侧对应的容纳腔内，并在旋片的作用下压缩后分别从对应的第一排气口和第二排气口排出，进而提高了真空泵的抽气速率；当真空系统的压力进一步下降、真空度逐渐上升后，系统内可排除的气体量逐渐减少，此时为了避免大马拉小车的现象，造成不必要的能源浪费，又通过组合阀使两侧的容纳腔相连接，真空系统内的气体即从第一进气口进入对应侧的容纳腔内，在旋片的作用下压缩后经组合阀进入另一侧的容纳腔内再次进行压缩，最后经第二排气口排出，即泵由两个单级旋片泵的工作模式转换成了一个双级旋片泵的工作模式，极限真空度提高，从而满足了真空系统的真空度要求，泵腔结构简单，可根据工艺要求来改变真空泵的抽气速率，并同步改变真空泵的极限真空度，集单级真空泵和双级真空泵于一体，根据工艺要求灵活选择工作模式，节能增效。

作为优选，所述组合阀包括横设在第二进气口和第一排气口间的盲管，盲管的开口端朝向第二进气口，第一排气口垂直贯穿盲管，第二进气口与盲管相连通，在第二进气口和第一排气口间的盲管内设有第一阻断阀门，在盲管的开口端上设有第二阻断阀门。盲管横设在第二进气口和第一排气口间，并在朝向第二进气口侧的盲管的开口端设置第二阻断阀门，在第二进气口和第一排气口间的盲管内设置第一阻断阀门，当真空泵作为单级泵使用时，关闭第一阻断阀门，打开第二阻断阀门，真空系统内的气体从第一进气口和第二进气口同时进入转子两侧对应的容纳腔内，并在旋片的作用下压缩后分别从第一排气口和第二排气口排出；当真空泵作为双级泵使用时，打开第一阻断阀门，关闭第二阻断阀门，转子两侧对应的容纳腔相连通，真空系统内的气体从第一进气口进入对应侧的容纳腔内，在旋片的作用下压缩后经第一阻断阀门进入另一侧的容纳腔内再次进行压缩，最后经第二排气口排出，组合阀结构简单，通过手动或自动控制阻断阀门的开关，操作简单方便。

作为优选，在所述转子上设有径向通槽，在径向通槽内滑动连接着两个旋片，且在两个旋片间设有旋片压紧弹簧。滑动连接在径向通槽内的旋片在离心力的作用下滑动抵接在泵体容纳腔的内环面上，从而分隔对应侧的容纳腔形成两个独立的密闭腔体，在转子的带动下同步旋转，压缩空气并排出，通过在两个旋片间设有旋片压紧弹簧，增加旋片对相应容纳腔的内环面的压紧力，提高独立密闭腔体的密封性。

作为优选，所述泵体容纳腔的横截面呈椭圆形，转子同轴转动连接在容纳腔内。泵体容纳腔的横截面呈椭圆形时，左右两个容纳腔大小及形状相同，利于转子及旋片的平稳运转，提高真空泵运行的可靠性。

作为优选，在所述第一排气口和第二排气口上罩设有排气阀片。排气阀片用于排气口的密封，防止气体倒流。

一种带有复合真空泵泵腔结构的真空泵使用方法，包括如下顺序步骤：

1）将第一进气口和第二进气口对接在真空系统上；

2）关闭组合阀中的第一阻断阀门，打开第二阻断阀门后启动真空泵，真空系统内的气体从第一进气口和第二进气口同时进入转子两侧对应的容纳腔内，并在旋片的作用下压缩后分别从第一排气口和第二排气口排出；

3）当真空系统的真空度达到设定值时，打开组合阀中的第一阻断阀门，关闭第二阻断阀门，真空系统内的气体从第一进气口进入对应侧的容纳腔内，在旋片的作用下压缩后经第一阻断阀门进入另一侧的容纳腔内再次进行压缩，最后经第二排气口排出。根据系统真空度的不同，选择使用不同的工作模式，即当系统真空度较低时，启用并联的单级泵工作模式，抽气速率得到明显提高，缩短抽气时间，提高工作效率；当系统真空度达到一定数值时，启用双级泵工作模式，提高系统极限真空，工作模式根据真空系统的需要合理选择，节能增效；通过两个阻断阀门的开关即可完成工作模式的转换，结构简单，操作方便。

作为优选，所述步骤3）中第一排气口上的排气阀片在大气压的作用下自动关闭第一排气口。第一排气口上的排气阀片在真空泵工作一段时间后，在大气压的作用下自动封闭住第一排气口，从而保证了泵体实现双级泵运行模式。

因此，本发明的复合真空泵泵腔结构及带有该泵腔结构的真空泵使用方法具有下述优点：通过组合阀门的开闭配合，可以改变真空泵的抽气速率，同时也改变了真空泵的极限真空，即当真空系统处于低真空状态时，真空泵处于大抽速的工作状态，当真空系统处于高真空状态时，真空泵处于低抽速、高极限真空的工作状态，适用于较宽范围的抽排气体介质，结构简单，使用方便，是一种高效节能的新型真空泵。

附图说明：

图1是本发明复合真空泵泵腔结构的结构示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例： 

如图1所示，本发明的一种复合真空泵泵腔结构，包括泵体1，泵体1容纳腔的横截面呈椭圆形，在泵体1容纳腔内同轴转动连接着圆柱形的转子2，在转子2上开有一个径向通槽13，在径向通槽13内又沿径向滑动连接着两个旋片3，两个旋片3的内侧端相对位于径向通槽13内且在两个旋片3的内侧端间横向连接着两根旋片压紧弹簧14，两个旋片3的外侧端向外延伸并封抵在泵体1容纳腔的内壁面上并保持密闭滑动连接，同时转子2又与泵体1容纳腔的上下内壁面相切，转子2与泵体1容纳腔的上内壁面相切形成上轴向切线4，转子2与泵体1容纳腔的下内壁面相切形成下轴向切线5，在靠近上轴向切线4的泵体1右侧开有第一进气口6，在靠近上轴向切线4的泵体1左侧开有第二排气口7，在靠近下轴向切线5的泵体1左侧开有第二进气口8，在靠近下轴向切线5的泵体1右侧开有第一排气口9，在第一排气口9和第二排气口7上分别罩设着排气阀片15，在泵体1外侧对应的第二进气口8和第一排气口9间连接着可以改变进排气流方向的组合阀。其中组合阀包括横设在第二进气口8和第一排气口9外端口间的盲管10，盲管10的开口端水平朝向第二进气口8的一侧，第二进气口8与盲管10垂直连通，第一排气口9向下延伸后并垂直贯穿盲管10，在第二进气口8和第一排气口9间对应的盲管10内装有第一阻断阀门11，在盲管10的开口端上装有第二阻断阀门12。

带有复合真空泵泵腔结构的真空泵使用时，包括如下顺序步骤：

1）将第一进气口6和第二进气口8对接在真空系统上；

2）关闭组合阀中的第一阻断阀门11，打开第二阻断阀门12后启动真空泵，真空系统内的气体从第一进气口6和第二进气口8同时进入转子2两侧对应的容纳腔内，并在旋片3的作用下压缩后分别从第一排气口9和第二排气口7排出；

3）当真空系统的真空度达到设定值时，打开组合阀中的第一阻断阀门11，关闭第二阻断阀门12，真空系统内的气体从第一进气口6进入对应侧的容纳腔内，在旋片3的作用下压缩后经第一阻断阀门11进入另一侧的容纳腔内再次进行压缩，最后经第二排气口7排出。其中的第一排气口9上的排气阀片15在真空泵工作一段时间后，在大气压的作用下自动封闭住第一排气口9。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种复合真空泵泵腔结构，包括泵体（1）及转动连接在泵体（1）容纳腔内的转子（2），在转子（2）上径向滑动连接着旋片（3），旋片（3）延伸至转子（2）外并封抵在泵体（1）容纳腔内壁面上，其特征在于：所述泵体（1）容纳腔的环形内壁面呈弧形，转子（2）转动连接在容纳腔内并与容纳腔的内壁面相切后形成上轴向切线（4）和下轴向切线（5），在靠近上轴向切线（4）的泵体（1）两侧设有第一进气口（6）和第二排气口（7），在靠近下轴向切线（5）的泵体（1）两侧设有第二进气口（8）和第一排气口（9），且在第二进气口（8）和第一排气口（9）间设有可以改变进排气流方向的组合阀。

2.根据权利要求1所述的复合真空泵泵腔结构，其特征在于：所述组合阀包括横设在第二进气口（8）和第一排气口（9）间的盲管（10），盲管（10）的开口端朝向第二进气口（8），第一排气口（9）垂直贯穿盲管（10），第二进气口（8）与盲管（10）相连通，在第二进气口（8）和第一排气口（9）间的盲管（10）内设有第一阻断阀门（11），在盲管（10）的开口端上设有第二阻断阀门（12）。

3.根据权利要求1或2所述的复合真空泵泵腔结构，其特征在于：在所述转子（2）上设有径向通槽（13），在径向通槽（13）内滑动连接着两个旋片（3），且在两个旋片（3）间设有旋片压紧弹簧（14）。

4.根据权利要求1或2所述的复合真空泵泵腔结构，其特征在于：所述泵体（1）容纳腔的横截面呈椭圆形，转子（2）同轴转动连接在容纳腔内。

5.根据权利要求1或2所述的复合真空泵泵腔结构，其特征在于：在所述第一排气口（9）和第二排气口（7）上罩设有排气阀片（15）。

6.一种带有复合真空泵泵腔结构的真空泵使用方法，

其特征在于：包括如下顺序步骤：

1）将第一进气口（6）和第二进气口（8）对接在真空系统上；

2）关闭组合阀中的第一阻断阀门（11），打开第二阻断阀门（12）后启动真空泵，真空系统内的气体从第一进气口（6）和第二进气口（8）同时进入转子（2）两侧对应的容纳腔内，并在旋片（3）的作用下压缩后分别从第一排气口（9）和第二排气口（7）排出；

3）当真空系统的真空度达到设定值时，打开组合阀中的第一阻断阀门（11），关闭第二阻断阀门（12），真空系统内的气体从第一进气口（6）进入对应侧的容纳腔内，在旋片（3）的作用下压缩后经第一阻断阀门（11）进入另一侧的容纳腔内再次进行压缩，最后经第二排气口（7）排出。

7.根据权利要求6所述的带有复合真空泵泵腔结构的真空泵使用方法，其特征在于：所述步骤3）中第一排气口（9）上的排气阀片（15）在大气压的作用下自动关闭第一排气口（9）。