CN106593875A - 一种单螺杆真空泵 - Google Patents

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朱丰桂
曾茜茜
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Abstract

本发明公开了一种单螺杆真空泵，包括连接筒、螺杆、星轮体和机壳，所述连接筒与机壳相互连通且相互垂直，螺杆安装在连接筒内，且螺杆的端部置于机壳侧面的前轴承座内，完成与机壳的转动连接，螺杆的表面设有多个螺旋状的螺槽，且螺杆的螺槽部分置于机壳内，机壳在螺杆的两侧均设有星轮体，星轮体外圆周上的叶片置于螺槽内，星轮体通过星轮轴承与机壳转动连接，机壳在对应螺槽端部的位置处分别开设有进气口和出气口，进气口和出气口均与螺槽联通，本发明的有益效果是：仅由一根螺杆和两个星轮组成，因而所需部件少，重量轻，结构紧凑，占地面积小；运转维护费用低，其机器效率高，功耗低，振动小和噪声低，有广阔的应用市场和发展前景。

Description

一种单螺杆真空泵
技术领域
本发明涉及一种真空泵，具体是一种单螺杆真空泵。
背景技术
作为抽气设备的真空泵，随着工业需要的不同，有各种形式的真空泵，二十世纪主导这一技术领域的产品是油润滑和密封的泵，这类泵排出油雾，严重地污染了环境；只有少数工业的特殊需要，才采用无油泵类或水环式泵类(湿式泵)，这类泵的真空度不高，耗水耗能严重，有干式要求的，不得不采用繁琐的物理、化学吸附，冷凝低温手段，成本很昂贵，如膜式泵，真空度不高，抽速小，吸附泵，不仅抽速小，液氮的费用很大，总之能直接排入大气和高真空机组连接的泵类是各有缺憾，干式泵不适宜大工业应用，直到二十世纪的80年代，一种爪式泵类问世，但抽速难以做大，制造难度大、成本高；另外还有利用多叶级数进行串联的罗茨泵，其缺点和爪式泵一样。
双螺杆真空泵中的核心部件就是一对相啮合的旋向相反的转子，转子型线的设计直接影响到泵的性能，转子型线研究既是双螺杆真空泵热动力性能研究的基础，也是优化型线设计、提高整机性能的关键。作为商业机密，实际可用的螺杆型线在国外的文献中报道很少。
目前国内真空泵的缺点是：能效高、噪声大、振动大，经常出现漏油，维修周期短，使用成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单螺杆真空泵，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：
一种单螺杆真空泵，包括连接筒、螺杆、星轮体和机壳，所述连接筒与机壳相互连通且相互垂直，螺杆安装在连接筒内，且螺杆的端部置于机壳侧面的前轴承座内，完成与机壳的转动连接，螺杆的表面设有多个螺旋状的螺槽，且螺杆的螺槽部分置于机壳内，机壳在螺杆的两侧均设有星轮体，星轮体外圆周上的叶片置于螺槽内，星轮体通过星轮轴承与机壳转动连接，机壳在对应螺槽端部的位置处分别开设有进气口和出气口，进气口和出气口均与螺槽联通。
作为本发明进一步的方案：所述连接筒上设有联轴器让位。
作为本发明再进一步的方案：所述机壳上设有主机进油孔，主机进油孔与机壳联通。
作为本发明再进一步的方案：所述前轴承座上开设有轴承润滑油孔。
作为本发明再进一步的方案：所述螺槽和星轮体的叶片数量比为6:11。
作为本发明再进一步的方案：所述螺槽和星轮体的叶片之间的间隙采用润滑油进行密封。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：仅由一根螺杆和两个星轮组成，因而所需部件少，重量轻，结构紧凑，占地面积小；运转维护费用低，其机器效率高，功耗低，振动小和噪声低，有广阔的应用市场和发展前景。
附图说明
图1为一种单螺杆真空泵的结构示意图。
图2为一种单螺杆真空泵的工作原理图（吸气）。
图3为一种单螺杆真空泵的工作原理图（压缩）。
图4为一种单螺杆真空泵的工作原理图（排气）。
图中：1-连接筒、2-螺杆、3-螺槽、4-星轮体、5-星轮轴承、6-前轴承座、7-机壳、8-主机进油孔、9-联轴器让位。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种单螺杆真空泵，包括连接筒1、螺杆2、星轮体4和机壳7，所述连接筒1与机壳7相互连通且相互垂直，螺杆2安装在连接筒1内，且螺杆2的端部置于机壳7侧面的前轴承座6内，完成与机壳7的转动连接，螺杆2的表面设有多个螺旋状的螺槽3，且螺杆2的螺槽3部分置于机壳7内，螺槽3作为承载气体的容积单元，机壳7在螺杆2的两侧均设有星轮体4，星轮体4外圆周上的叶片置于螺槽3内，星轮体4通过星轮轴承5与机壳7转动连接，机壳在对应螺槽3端部的位置处分别开设有进气口和出气口，进气口和出气口均与螺槽3联通，在工作时，气体由进气口进入到螺槽3内，在星轮体4叶片的格挡作用下，容积单元的体积逐渐变小，内部气体被压缩，直至螺槽3转动至出气口处，将气体进行释放。
所述连接筒1上设有联轴器让位9，用来安装螺杆2与电机之间的联轴器。
所述机壳7上设有主机进油孔8，主机进油孔8与机壳7联通。
所述前轴承座6上开设有轴承润滑油孔。
所述螺槽3和星轮体4的叶片数量比为6:11，即为质数无公约数，使得啮合运动中磨损均匀，运动中每个叶片可以轮流扫过每一个螺槽。
所述螺槽3和星轮体4的叶片之间的间隙采用润滑油进行密封，润滑油在进入到螺槽3内时，在离心力和高温的作用下成为油雾，在分子附着力的作用下，聚集在螺槽3和星轮体4的叶片之间的间隙内，减少气体的直接泄漏，以及冷却气体、降低功耗和机体温度的作用，有利于真空泵性能的提高。
本发明的工作原理是：（1）吸气过程
请参阅图2，空气由进气口逐步进入不断扩大的螺槽3内，由于进气口的面积相对螺槽3面积大，气体流速较低，气体压力损失可以忽略不计，因此将吸气过程作为等压过程；
（2）压缩过程
请参阅图3，由星轮体4的叶片隔断进气口的同时，气体在螺槽3形成的基元容积中被压缩而提高压力（根据用户需求的压力而定），直至基元容积与出气口接通时为止，这阶段为压缩过程，螺槽3容积逐渐减少，压力和温度不断上升，故气体的压缩过程是一个多变量热力学过程；
（3）排气过程
请参阅图4，当螺槽3形成的基元容积与出气口接通的瞬间释放压力，气休向出气口外排出，此时基元容积继续缩小，但腔内的压力不会提高，可做等压过程，所谓排气完毕。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种单螺杆真空泵，包括连接筒、螺杆、星轮体和机壳，其特征在于，所述连接筒与机壳相互连通且相互垂直，螺杆安装在连接筒内，且螺杆的端部置于机壳侧面的前轴承座内，完成与机壳的转动连接，螺杆的表面设有多个螺旋状的螺槽，且螺杆的螺槽部分置于机壳内，机壳在螺杆的两侧均设有星轮体，星轮体外圆周上的叶片置于螺槽内，星轮体通过星轮轴承与机壳转动连接，机壳在对应螺槽端部的位置处分别开设有进气口和出气口，进气口和出气口均与螺槽联通。
2.根据权利要求1所述的一种单螺杆真空泵，其特征在于，所述连接筒上设有联轴器让位。
3.根据权利要求1所述的一种单螺杆真空泵，其特征在于，所述机壳上设有主机进油孔，主机进油孔与机壳联通。
4.根据权利要求1所述的一种单螺杆真空泵，其特征在于，所述前轴承座上开设有轴承润滑油孔。
5.根据权利要求1所述的一种单螺杆真空泵，其特征在于，所述螺槽和星轮体的叶片数量比为6:11。
6.根据权利要求1所述的一种单螺杆真空泵，其特征在于，所述螺槽和星轮体的叶片之间的间隙采用润滑油进行密封。
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