CN108291543A - 多级旋转叶片泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多级旋转叶片泵，包括至少两个转子元件(14，38)。所述转子元件由转子轴(36)支撑。根据本发明，所述转子元件(14，38)和转子轴(36)是一体化的形式。

Description

多级旋转叶片泵
技术领域
本发明涉及多级旋转叶片泵。
背景技术
旋转叶片泵包括通常为圆柱形的转子元件，该转子元件偏心地布置在同样为圆柱形的吸入室中。转子元件具有多个滑动叶片，通常是连接到它的三个滑动叶片。这些滑动叶片布置在槽中并且基本上沿径向方向是可移动的。滑动叶片的外缘布置成抵靠在吸入室的内部上。在吸入室的进口，靠近滑动叶片形成的腔室具有大的体积。由于偏心率，当转子元件在吸入室中旋转时，该体积将持续地一直减小到出口。由此输送的气体将被压缩。此外，多级型的旋转叶片泵是已知的。在这些泵中，第一级的进口连接到将被排空的室，并且第一级的出口连接到第二级的进口，后者的出口转而连接到例如大气。
在例如EP 0711384中描述了这种两级旋转叶片泵。在该泵中，两级的两个转子安装在公共轴上。在两个转子之间布置有圆形的间隔壁。转子轴通过滚珠轴承或套管支撑在壳体内。特别地，由于大量的零部件，此类多级旋转叶片泵的组装复杂且昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以以低成本制造的多级旋转叶片泵。
根据本发明，上述目的可以通过权利要求1中定义的特征来获得。
本发明的多级旋转叶片泵包括至少两个转子元件，每个转子元件包括可移动地布置在槽中的滑动叶片。转子元件由公共转子轴来承载。此外，为每个转子元件提供相应的吸入室。包括特别是圆柱形设计的转子元件的转子轴偏心地布置于吸入室。由此，通过吸入室来形成泵级，其中吸入室布置有包括滑动叶片并且安装在轴上的转子。
根据本发明，转子元件与转子轴一体化形成。因此，在本发明的多级旋转叶片泵中，不再需要将单个转子元件安装在转子轴上。这允许显著地减小用于组装的技术花费。此外，也可以减小用于制造和组装的成本。此外，可以避免对需要安装在转子轴上的各个转子元件之间的组装误差和由此产生的不准确性。
在两个泵级之间布置有间隔壁以用于将相邻的泵级间隔开。为了实现简单的安装过程，间隔壁具有多部分设计，特别地是两部分设计。因此，间隔壁包括多个间隔壁元件，特别是两个间隔壁元件。在组装状态中，间隔壁元件包括开口，其特别地具有圆形的形状并且优选地偏心地布置，所述开口具有延伸通过其的转子轴。特别优选地是各个间隔壁被塑形为环形段。特别地，间隔壁的优选实施方式(正像外圆周长)是圆形的。在其中提供两个间隔壁元件的优选实施方式中，特别优选地是这些间隔壁元件基本上是相同的并且每个均是半环形的形状。特别是在两个间隔壁元件的设计相同的情形中，制造成本将被进一步降低。因为不会在这些组件之间产生混淆，组装过程也因此得到促进。
此外，优选地是例如定心槽或定心针的定心元件提供在间隔壁元件的抵靠面上。所述的两半也可以包括开裂的部分，这些部分仅通过两个螺丝保持在一起。
根据本发明的特别优选的实施方式，吸入室由公共一体化的壳体元件形成。至少两个吸入室可以具有相同的直径或不同的直径。相应的直径也可以是在安装状态中形成圆形环的至少一个间隔壁的直径。特别地，该布置包括壳体元件中的圆柱形开口，其中布置至少一个间隔壁，因此形成两个吸入室。
此外，优选地是一体化的转子(即，具有转子元件的转子轴以及安装的滑动叶片)将与至少一个间隔壁预先安装在一起。该预先安装的组件可以接着沿轴向方向插入进壳体元件，以形成吸入室。所述一体化的壳体元件可以具有连接到其的另外的壳体元件，该另外的壳体元件优选地包括电动机、控制单元、冷却装置、给油装置或类似等。
多级旋转叶片泵包括布置在第一个吸入室中的第一转子元件和布置在最后一个吸入室中在流动方向上的最后一个转子元件。第一个吸入室连接到泵进口并且最后一个吸入室连接到泵出口。泵出口连接到储油器，其中通过泵出口，由于旋转滑动叶片的油润滑而富含有油的介质将被排放。在出口和储油器之间，通常布置有例如瓣阀的阀门，其优选地至少部分地位于油面以下，从而油将阀门密封。
根据特别优选的实施方式，在储油器中将立即发生从输送的气态介质中分离油。为此，特别优选地是储油器包括两个彼此连接的腔室。优选地，在该布置中，两个腔室中的一个腔室形成为油室而另一个腔室形成为过滤室。两个腔室在流动方向上布置成位于彼此之后，并且将具有一个接着另一个地经过它们的流动。由此，油和压缩气体的混合物将首先被引导进油室。在后者内，大部分的油将在重力的影响下与气体分离。随后，气体/油混合物将流入进过滤室，其中特别地，过滤室包括连接到过滤室的进口的过滤装置。该过滤器用于油的进一步分离。经由回流通道，油将再次返回到泵的油循环中。特别地，回流通道连接到腔室。
以下通过优选实施方式(两级旋转叶片泵)来更为详细地解释本发明。
附图说明
在附图中示出以下：
图1是两级旋转叶片泵的示意截面图；
图2是包括两个转子元件的一体化转子轴的示意性透视图；
图3是两部分间隔壁的示意性透视图；
图4是沿纵向方向看到的形成吸入室的壳体元件的示意性截面图；
图5是沿纵向方向看到的旋转叶片泵的另外的优选实施方式的示意性截面图；以及
图6是储油器的示意性截面图。
具体实施方式
在壳体元件10内的旋转叶片泵包括两个彼此共轴的吸入室12，其在图1中位于彼此之后。在每个吸入室12中，转子元件14相对于圆柱形的吸入室12偏心地布置。在基本上径向的槽16中，每个转子元件14承载相应的滑动叶片18。滑动叶片18抵靠在吸入室12的内壁20上并且特别地通过离心力沿朝向所述内壁20的方向被加压。在两个相邻的滑动叶片之间，形成相应的腔室22，当转子元件14在吸入室12内旋转时，腔室22的尺寸从进口24开始向出口26减小。在出口26处，例如以叶片阀28的形式布置阀门，以避免输送的介质回流进吸入室12中。所述的叶片阀可以被布置在油室30中，其中油32的油面部分地覆盖叶片阀28以进行密封。由于图1中示出的旋转叶片泵的级是第二并且相应的是最后一级，输送的介质将经由出口过滤器元件和出口34从油室30排出。出口过滤器元件的提供允许无油的出口气体。在第一级中，在出口26处提供的通道也连接到后一级并且相应的第二级的进口24。
根据本发明，转子轴36(图2)与两个转子元件14、38一体化形成。转子元件14是布置在第二泵级(图1)中的转子元件。布置在第一泵级处的转子元件38具有对应于转子元件14的圆柱形形状。由于转子元件38的较大宽度和/或更大的直径，第一泵级的腔室大于第二泵级的腔室22(图1)。除此以外，这些元件在技术上是相同的。特别地，除了其更大的宽度和高度以外，滑动叶片也类似于滑动叶片18的设计。
转子轴36可以具有多阶设计并且用于承担例如滚珠轴承或套管的支承环。这里特别通过转子轴36的段40来形成相应的轴承座。在转子轴36的段42中，例如可以布置电动机。此外，在段4中，例如可以布置鼓风机叶轮。
在两个转子元件14、38之间，布置有间隔壁46(图3)。在这里示出的特别优选的实施方式中，间隔壁46包括两个间隔壁元件48。两个间隔壁元件均被设计为半环形元件。位于在组装状态中彼此处于抵靠的两个间隔壁元件48的两个抵靠面50上，在开口内提供定心销52形式的定心元件。两半也可以通过开裂来制造。另外，为了进一步安装，提供螺丝54形式的两个紧固件。在所示出的示例性实施方式中，这些可以经由在上间隔壁元件48中提供的开口来接近。
如图4中示意性示出的壳体元件10具有一体化设计。因此，壳体10包括圆柱形腔58。后者由壳体盖60来封闭。在壳体盖60和壳体元件10的相对壁中，布置滚珠轴承或套管以用于支撑转子轴36。在所示出的壳体元件10的截面图中，也可以看见两个出口。一方面，这些是第二泵级的出口26和第一泵级的出口64。所述出口64将如箭头66所指示地输送介质并且连接到在图4中不可见的第二级的进口。为了清楚起见，通过中断线示出在安装状态中的间隔壁46的位置。通过间隔壁46，两个泵级的两个吸入室12和68彼此分离。
为了组装，各个滑动叶片将被插入进两个转子元件14、38(图2)的槽中。随后，间隔壁46将被安装在两个转子元件14、38之间。接着，在图4中，该组装件将从左手侧插入进由壳体元件10形成的圆柱形开口58中。随即将安装第二级的滑动叶片。接着，在下一步骤中将安装壳体盖60。该步骤接着是安装真空泵的其他零部件，因此实现非常简单和廉价的安装过程。
本发明(图5和图6)的旋转叶片泵的优选实施方式包括具有如上特别参考图1和图2所描述的两个转子元件14、38的转子轴36，其中转子轴36和转子元件14、38一体化形成。布置在两个转子元件14、38之间的是图3中示出的两部分间隔壁46。此外，转子轴36承载位于图5中的左手侧上的第一鼓风机叶轮70。在左手侧上，还布置有内部壳体盖72，容纳较大的转子元件38的吸入室74通过其而轴向地关闭。在所述内部壳体盖72和轴36之间，布置有这里未详细示出的轴密封件。鼓风机70由鼓风机壳体76围绕。后者在图5的左手侧上打开并且相应地包括齿缝开口。此外，所述鼓风机壳体76连接到泵的壳体78。
在壳体的顶端提供泵进口80，其连接到较大的吸入室74。
为了轴向地封闭较小的吸入室82，壳体78包括向内突出的壁84，其再次抵着轴36密封。
在流动方向上看到的最后一个较小的吸入室82经由出口管道连接到储油器，如图1中所示。在所示出的示例性实施方式中，所述储油器横向地布置在泵旁边，即在图5位于泵后，如储油器86。因此，待使用的介质将被排放进储油器86内并且接着到达出口88。
此外，电动机90连接到转子轴36。
转子轴36经由轴承元件92支撑在内部支承板72和相应的94中。
在示出的示例性实施方式中，在图5的右手侧上，另外的鼓风机96连接到转子轴36。该鼓风机也由鼓风机壳体98围绕。在泵壳体78的顶端提供控制装置100以用于控制电动机和真空泵的其他零部件。所述控制装置可以进一步连接到传感器等。
通过最后一个吸入室82的出口26，油/气体混合物将流入进储油器86(图6)。在该过程中，油/气体混合物将首先流入进储油器86的油室102中。在油室102内，油104将在重力的影响下被收集。油和气体的剩余混合物将从油室102流入进过滤室106中。在这种情况下，油/气体混合物将经由进口108立即进入到布置在过滤室106中的过滤装置110。借助所述过滤装置110，油将被滤出并且其将经由返回通道112再次回到油循环。已经被清除了油的剩余气体将如箭头114所示的方向通过真空泵的出口88流出。

Claims (14)

1.一种多级旋转叶片泵，包括：
至少两个转子元件(14，38)，每个包括布置在槽(16)中的滑动叶片(18)，
转子轴(36)，其承载所述转子元件(14，38)，以及
相应的吸入室(12，68)，其针对于每个转子元件(14，38)，其中在所述吸入室(12，68)中偏心地布置所述转子轴(36)，以及
其中相应地一个吸入室(12，68)形成泵级，
其特征在于所述转子元件(14，38)和所述转子轴(36)一体化形成。
2.根据权利要求1所述的多级旋转叶片泵，其特征在于在两个泵级之间布置有间隔壁(46)，以用于分离相邻的泵级(12，68)。
3.根据权利要求2所述的多级旋转叶片泵，其特征在于所述间隔壁(46)是多部分设计，特别是两部分设计。
4.根据权利要求3所述的多级旋转叶片泵，其特征在于所述间隔壁(46)包括间隔壁元件(48)，其形成为环形段，其中优选地，提供两个半环形段形状并且特别地非同轴的间隔壁元件(48)。
5.根据权利要求4所述的多级旋转叶片泵，其特征在于在所述间隔壁元件(48)的抵靠面(50)上提供定心元件(52)，特别是定心销。
6.根据权利要求1到5中任意一项所述的多级旋转叶片泵，其特征在于通过公共一体化壳体元件(10)来形成所述吸入室(12，68)。
7.根据权利要求2到6中任意一项所述的多级旋转叶片泵，其特征在于具有至少一个预先安装的间隔壁(46)的所述一体化转子适于在轴向方向上插入进壳体元件(10)内，形成所述吸入室(12，68)。
8.根据权利要求1到7中任意一项所述的多级旋转叶片泵，其特征在于围绕所述吸入室(74，82)的壳体包括连接到第一个吸入室(74)的进口(80)和连接到最后一个吸入室(82)的出口(88)。
9.根据权利要求8所述的多级旋转叶片泵，其特征在于储油器(86)布置在所述最后一个吸入室(82)和所述出口(88)之间，从而油/气体混合物从所述吸入室(82)流入进所述储油器(86)。
10.根据权利要求9所述的多级旋转叶片泵，其特征在于所述储油器(86)横向地布置于所述真空泵旁边。
11.根据权利要求8或9所述的多级旋转叶片泵，其特征在于所述储油器(86)包括两个彼此连接的腔室(102，106)，其中一个腔室优选地形成为油室(102)，在其中捕获从所述最后一个吸入室(82)退出的所述油。
12.根据权利要求11所述的多级旋转叶片泵，其特征在于一个腔室形成为用于分离油和气体的过滤室(106)，其中所述过滤室(106)优选地布置在如在流动方向上看到的所述油室(102)的后面。
13.根据权利要求12所述的多级旋转叶片泵，其特征在于过滤元件(106)包括连接到所述过滤室(106)的进口(108)的过滤装置(110)。
14.根据权利要求12或13所述的多级旋转叶片泵，其特征在于所述过滤室(106)连接到所述真空泵的所述出口(88)。
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