CN109268265A - 一种涡旋真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明属于真空泵技术领域，尤其涉及一种涡旋真空泵，包括：真空发生装置和驱动电机，所述驱动电机能够为所述真空发生装置提供驱动力；所述驱动电机的电机轴包括一体成形的电机段和偏心轴段；所述真空发生装置包括泵腔、设置在所述泵腔内的动涡旋盘和波纹管密封系统；所述偏心轴段位于所述泵腔的内部，且能够为所述动涡旋盘提供在所述泵腔内部用于压缩空气的区域空间做平动的动力；所述波纹管密封系统能够将驱动电机所在的非真空区域与所述泵腔内部压缩空气的区域空间完全隔离。本发明提供的涡旋真空泵具有结构简单，密封性好和防动涡旋盘自转的效果。

Description

一种涡旋真空泵
技术领域
本发明属于涡旋真空泵技术领域，尤其涉及一种涡旋真空泵。
背景技术
涡旋真空泵是一种干式真空泵，通过动涡旋盘的偏心运动压缩气体达到抽真空的目的，属于容积式真空泵。目前国内外使用最为广泛的涡旋真空泵为双侧涡旋泵真空泵，因为双侧涡旋真空泵拥有更加高效的抽气能力。
对于真空泵来说，由于它是一种用来获得真空环境的设备，所以对于抽气结构密封性的要求非常高。涡旋真空泵内部工作腔室的动涡旋盘由于要通过偏心轴来获取动力实现偏心运动，而偏心轴贯通大部分的零件(包括抽真空工作腔室以及需要隔离开来的非真空腔室)，所以需要采用一种密封结构防止气体顺着轴发生泄漏影响真空度。
目前国内外大多采用唇形密封来实现这一功能，唇形密封是一种具有自封作用的密封圈，它依靠唇部紧贴密封耦合件表面，阻塞泄漏通道而获得密封效果。由于唇形密封结构只具有单向密封作用，所以一般在一处密封点需要用到两个唇形密封实现双向密封。
唇形密封直接与涡旋真空泵的主轴接触密封，高速运转的轴与唇形密封在真空泵运行期间一直摩擦着，主轴和唇形密封始终处于一个损耗的状态。且密封接触区域会产生很大的热量，也会影响密封性能，这些都是引起唇形密封失效的因素。
如果在抽真空时遇到一些含有可凝性气体的工况，唇形密封在长时间工作受到磨损之后无法完全有效密封住水蒸气等可凝性气体，则可能会发生水蒸气向轴承处泄漏的情况，轴承内的润滑脂遇水乳化会失去润滑脂的正常功效，影响轴承寿命，大大增加了泵的维护成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有存在的技术问题，本发明提供一种涡旋真空泵，解决了现有技术中涡旋真空泵密封性差和结构复杂的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种涡旋真空泵，包括：真空发生装置和驱动电机，所述驱动电机能够为所述真空发生装置提供驱动力；
所述驱动电机的电机轴包括一体成形的电机段和偏心轴段；
所述真空发生装置包括泵腔、设置在所述泵腔内的动涡旋盘和波纹管密封系统；
所述偏心轴段位于所述泵腔的内部，且能够为所述动涡旋盘提供在所述泵腔内部用于压缩空气的区域空间做平动的动力；
所述波纹管密封系统能够将所述驱动电机所在的非真空区域与所述泵腔内部压缩空气的区域空间完全隔离。
优选地，所述泵腔包括：左定子、筒状中间泵体和右定子；
所述筒状中间泵体的两端分别与所述左定子和所述右定子可拆卸式密封连接；
所述右定子的右端面与所述驱动电机固定连接，且过所述右定子轴心处设有通孔；
所述通孔适于所述偏心轴段穿设入所述泵腔的内部；
所述通孔适于设置所述波纹管密封系统；
所述动涡旋盘为双侧涡旋体结构，且靠近所述右定子一侧的经过其轴中心位置设有适于偏心轴段穿设的中心盲孔。
优选地，所述波纹管密封系统包括：波纹管、连接圆盘和O型密封圈；
所述波纹管设置于所述通孔内，且所述波纹管的一端与所述连接圆盘的端面密封连接，另一端与所述动涡旋盘上中心盲孔的周沿密封连接；
所述连接圆盘固定设置于所述通孔内部靠近驱动电机的一侧，并与所述通孔内壁密封连接；
所述连接圆盘另一端的周面上设有适于设置所述O型密封圈的环形槽；
所述O型密封圈设置于所述环形槽内用以提高所述连接圆盘与所述通孔内壁之间的密封性。
优选地，所述偏心轴段依次穿过所述连接圆盘的内部和所述波纹管的内部，进入所述动涡旋盘的中心盲孔内。
优选地，所述波纹管、所述连接圆盘和所述O型密封圈将所述偏心轴段的工作区域和所述所述泵腔内部压缩空气区域空间完全隔离，以达到对泵腔内部压缩空气区域空间完全密封的目的。
优选地，所述波纹管能够跟随所述动涡旋盘做平动。
优选地，所述中间泵体上还设有进气孔；
所述进气孔上设有进气口接头。
优选地，所述中间泵体与所述左定子或右定子之间设有密封圈或密封条。
优选地，所述动涡旋盘中心盲孔的周边预留有适于连接所述波纹管的区域。
优选地，所述右定子与所述驱动电机通过固定螺栓连接，且所述右定子与所述驱动电机的连接面上设有适于设置O型密封圈的环状密封槽。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明提供的一种涡旋真空泵，与目前传统双侧涡旋真空泵相比，动涡旋盘左侧无通孔，省去了左侧的唇形密封，动涡旋盘右侧采用波纹管密封结构，以静密封取代了传统的动密封，解决了传统动密封结构在使用过程的磨损失效问题以及在抽除含可凝性蒸汽气体过程中损坏润滑脂的问题，提供了更加可靠的密封形式，延长了涡旋泵的维修周期，密封结构布置方式在装配时简单易操作，而波纹管结构同时起到防自转的作用，省去了传统涡旋泵内部的防自转机构，进一步简化了涡旋真空泵内部的结构。
附图说明
图1为本发明一种涡旋真空泵的整体结构示意图；
图2为本发明一种涡旋真空泵中密封结构的结构示意图。
【附图标记说明】
1：进气口接头；2：筒状中间泵体；3：左定子；4：螺钉；5：波纹管；6：连接圆盘；7：O型密封圈；8：动涡旋盘；9：右定子；10：驱动电机；11：电机段。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1所示：本实施例公开了一种涡旋真空泵，包括：真空发生装置和驱动电机10，所述驱动电机10能够为所述真空发生装置提供驱动力。这里所述的真空发生装置的真空泵中产生真空的部件。
所述驱动电机10的电机轴包括一体成形的电机段11和偏心轴段。
这里所述的电机段11位于所述驱动电机10的内部，承担电机轴的功能，其中所述偏心轴段位于所述真空发生装置的内部能够传递所述电机段11的动能为所述真空发生装置提供驱动力。
应说明的是：本实施例中所述的电机段11和所述偏心轴段不仅能够设置为一体成形的机构，还能够设置为两个部件，然后通过固定连接件将两者固定在一起同样能够达到本实施例中的驱动功能和电机轴的功能。
本实施例中所述的真空发生装置包括泵腔、设置在所述泵腔内的动涡旋盘8和波纹管密封系统。
这里所述的偏心轴段位于所述泵腔的内部，且能够为所述动涡旋盘8提供在所述泵腔内部用于压缩空气的区域空间做平动的动力。
所述波纹管密封系统能够将所述驱动电机所在的非真空区域与所述泵腔内部压缩空气的区域空间完全隔离。
详细地，本实施例所述的泵腔包括：左定子3、筒状中间泵体2和右定子9。
其中，所述筒状中间泵体2的两端分别与所述左定子3和所述右定子9可拆卸式密封连接。
这里所述的密封连接，可采用密封圈和固定螺定4实现。
所述右定子9的右端面与所述驱动电机10固定连接，且过所述右定子9轴心处设有通孔。
应说明的是：这里所述的右定子9与所述驱动电机10的连接具体为与所述驱动电机10的电机轴端的端面电机壳固定连接，当然，最好采用密封连接。
本实施例中所述的通孔适于所述偏心轴段穿设入所述泵腔的内部，进一步地，所述通孔适于设置所述波纹管密封系统。
另外，应说明的是：本实施例中所述的动涡旋盘8为双侧涡旋体结构，且靠近所述右定子9一侧的经过其轴中心位置设有适于偏心轴段穿设的中心盲孔。
这里所述的中心盲孔是指用于所述偏心轴段带动所述动涡旋盘8做偏心运动。
具体地，本实施例中所述的波纹管密封系统包括：波纹管5、连接圆盘6和O型密封圈7。
应说明的是：本实施例中所述的波纹管5设置于所述通孔内，且所述波纹管5的一端与所述连接圆盘6的端面密封连接，另一端与所述动涡旋盘8上中心盲孔的周沿密封连接。
这里所述的波纹管5与所述连接圆盘6之间采用密封焊接。
应说明的是：这里所述的波纹管5的管内空间适应于所述偏心轴段工作的空间需求。
这样设置能够使所述中心盲孔内的所述偏心轴段与所述压缩空气的空间区域隔离开。
所述连接圆盘6固定设置于所述通孔内部靠近驱动电机10的一侧，并与所述通孔内壁密封连接。这里所述的密封连接的级别达到真空密封级别。
本实施例中所述的连接圆盘6另一端的周面上设有适于设置所述O型密封圈7的环形槽，这里所述的环形槽用于同所述O型密封圈7配合提高所述连接圆盘6与所述通孔内壁之间的密封性。
所述O型密封圈7设置于所述环形槽内用以提高所述连接圆盘6与所述通孔内壁之间的密封性。
本实施例中所述偏心轴段依次穿过所述连接圆盘6的内部和所述波纹管5的内部，进入所述动涡旋盘6的中心盲孔内。
本实施例中所述波纹管5、所述连接圆盘6和所述O型密封圈7将所述偏心轴段的工作区域和所述所述泵腔内部压缩空气区域空间完全隔离，以达到对泵腔内部压缩空气区域空间完全密封的目的。
本实施例中所述的波纹管5能够跟随所述动涡旋盘8做平动。这样设置波纹管5结构同时起到所述动涡旋盘8防自转的作用，省去了传统涡旋泵内部的防自转机构，进一步简化了涡旋真空泵内部的结构。
本实施例中所述的中间泵体上还设有进气孔；所述进气孔上设有进气口接头1。
本实施例中所述筒状中间泵体2与所述左定子3或右定子9之间设有密封圈或密封条以达到增强密封效果的目的。
本实施例中所述动涡旋盘8的中心盲孔的周边预留有适于连接所述波纹管5的区域。该设置能够方便所述波纹管5与所述动涡旋盘8的密封连接(焊接)。
最后需要说明的是：本实施例中所述右定子9与所述驱动电机10通过固定螺栓连接，且所述右定子9与所述驱动电机10的连接面上设有适于设置O型密封圈的环状密封槽。
如图1所示，一种涡旋真空泵，包括偏心轴(这里所述的偏心轴是指电机段和偏心轴段)、左定子3、右定子9、筒状中间泵体2、动涡旋盘8、驱动电机10、波纹管5，所述偏心轴既为电机轴又为动涡旋盘8的驱动轴。所述动涡旋盘8装在偏心轴的偏心段，所述动涡旋盘8为双侧涡旋体结构，所述左定子3和右定子9分别与动涡旋盘8两侧配合。
所述左定子3和右定子9中间布置筒状中间泵体2，动涡旋盘8在三者配合形成的密封空间内做偏心转动。
所述偏心轴从动涡旋盘8右侧中心孔进入但不穿透动涡旋盘8中心。
所述动涡旋盘8右侧中心孔四周预留一定空间不加工涡旋体，形成一个中心凸台。
如图2所示，本发明的密封结构，所述波纹管5一端通过焊接或粘接等连接方式与连接圆盘6连接在一起，所述波纹管5的另一端通过焊接或者粘接或者法兰盘等连接方式与动涡旋盘8右侧的中心凸台相连。
所述连接圆盘6另一端通过螺钉4连接或粘接的方式固定在右定子9的中心圆孔内。
所述波纹管密封结构将偏心轴经过的空间与工作腔室隔离开来，起到密封的作用，在波纹管5与其他结构的连接处布置O型密封圈7等密封结构保证密封的可靠性。
如图1所示，涡旋真空泵在装配过程中，可先将电机10与右定子9连接，把波纹管5与连接圆盘6连接在一起后固定在动涡旋盘8上然后整体套装入右定子9内，再完成筒状中间泵体2与左定子3的装配。
同时所述波纹管5随动涡旋盘8一起做平动，取代防自转机构起到了防止动涡旋盘8自转的作用，进一步简化了涡旋真空泵内部结构。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡旋真空泵，包括：真空发生装置和驱动电机，所述驱动电机能够为所述真空发生装置提供驱动力；其特征在于，
所述驱动电机的电机轴包括一体成形的电机段和偏心轴段；
所述真空发生装置包括泵腔、设置在所述泵腔内的动涡旋盘和波纹管密封系统；
所述偏心轴段位于所述泵腔的内部，且能够为所述动涡旋盘提供在所述泵腔内部用于压缩空气的区域空间做平动的动力；
所述波纹管密封系统能够将驱动电机所在的非真空区域与所述泵腔内部压缩空气的区域空间完全隔离。
2.根据权利要求1所述的涡旋真空泵，其特征在于，
所述泵腔包括：左定子、筒状中间泵体和右定子；
所述筒状中间泵体的两端分别与所述左定子和所述右定子可拆卸式密封连接；
所述右定子的右端面与所述驱动电机固定连接，且过所述右定子轴心处设有通孔；
所述通孔适于所述偏心轴段穿设入所述泵腔的内部；
所述通孔适于设置所述波纹管密封系统；
所述动涡旋盘为双侧涡旋体结构，且靠近所述右定子一侧的经过其轴中心位置设有适于偏心轴段穿设的中心盲孔。
3.根据权利要求2所述的涡旋真空泵，其特征在于，
所述波纹管密封系统包括：波纹管、连接圆盘和O型密封圈；
所述波纹管设置于所述通孔内，且所述波纹管的一端与所述连接圆盘的端面密封连接，另一端与所述动涡旋盘上中心盲孔的周沿密封连接；
所述连接圆盘固定设置于所述通孔内部靠近驱动电机的一侧，并与所述通孔内壁密封连接；
所述连接圆盘另一端的周面上设有适于设置所述O型密封圈的环形槽；
所述O型密封圈设置于所述环形槽内用以提高所述连接圆盘与所述通孔内壁之间的密封性。
4.根据权利要求3所述的涡旋真空泵，其特征在于，
所述偏心轴段依次穿过所述连接圆盘的内部和所述波纹管的内部，进入所述动涡旋盘的中心盲孔内。
5.根据权利要求4所述的涡旋真空泵，其特征在于，
所述波纹管、所述连接圆盘和所述O型密封圈将所述偏心轴段的工作区域和所述所述泵腔内部压缩空气区域空间完全隔离，以达到对泵腔内部压缩空气区域空间完全密封的目的。
6.根据权利要求5所述的涡旋真空泵，其特征在于，所述波纹管能够跟随所述动涡旋盘做平动。
7.根据权利要求6所述的涡旋真空泵，其特征在于，所述中间泵体上还设有进气孔；
所述进气孔上设有进气口接头。
8.根据权利要求7所述的涡旋真空泵，其特征在于，
所述中间泵体与所述左定子或右定子之间设有密封圈或密封条。
9.根据权利要求8所述的涡旋真空泵，其特征在于，所述动涡旋盘中心盲孔的周边预留有适于连接所述波纹管的区域；
所述区域为环状凸缘。
10.根据权利要求8所述的涡旋真空泵，其特征在于，
所述右定子与所述驱动电机通过固定螺栓连接，且所述右定子与所述驱动电机的连接面上设有适于设置O型密封圈的环状密封槽。
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