CN109882410A - 一种旋片电子抽气泵 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种旋片电子抽气泵，包括泵体和电机，泵体包括定子、转子、下盖、上盖和传动轴，定子上设有椭圆形空腔，转子同心设置于椭圆形空腔内，定子和转子之间的空隙构成两段泵腔，旋片的一端位于旋片槽内，另一端与椭圆形空腔的腔壁抵接；定子的外壁设有进气孔和出气孔，定子的内壁设有M个进气口和N个出气口；定子的上端面设有非贯通进气槽，M个进气口全部与非贯通进气槽连通，进气孔与非贯通进气槽之间通过进气道连通，定子的下端面设有非贯通出气槽，N个出气口全部与非贯通出气槽连通，出气孔与非贯通出气槽通过出气道连通，以使单独的定子中具有M个进气气路和N个出气气路。本申请提高了抽气泵的密封性能、抽气效率和抽气流量。
Description
技术领域
本申请涉及抽气泵领域，尤其涉及一种旋片电子抽气泵。
背景技术
在进行环境监测气体采样时，需要用到高效率、体积小、重量轻、抽气负压高、流量稳定的旋片抽气泵。用于环境监测采样的旋片抽气泵大多为偏心式的泵体结构，即转子偏心设置于定子内腔中，构成抽气泵的可变容积气腔，但由于偏心式旋片抽气泵的转子相对于定子存在偏心距，转子在定子内部高速旋转时存在偏心力，偏心力使得转子的振动加大，会加剧转子与定子之间的摩擦与发热，导致旋片抽气泵的能耗增加、效率下降，并降低旋片抽气泵的使用寿命。对称式结构的旋片抽气泵可以消除偏心距和偏心力，具有更合理、更高效的优点，将是新一代大气环境监测仪中气体采样抽气泵的首选。
公告号为CN103306979B的中国专利公开的一种新能源车辆刹车真空助力器用电子真空泵，该真空泵采用了一个结构复杂的支撑基座，并在底座上设置进气管和出气管，真空泵工作时，气体由支撑基座的进气管进入，在支撑基座的储气腔缓冲后，分为左右两路，分别进入泵室下盖的两个进气槽，进入下盖进气槽的一部分气体从下向上进入泵室(即定子)的进气通孔，到达泵室上盖的进气槽，然后从与上盖进气槽相通的出气槽从上向下进入泵室的内腔；进入下盖进气槽的另一部分气体通过与其相通的导流槽进入泵室的内腔。进入泵室密闭内腔的气体，最终从支撑基座的出气管排出，形成了四进两出的气路。
然而，这种对称式结构的旋片式真空泵，其支撑基座的结构复杂，进气管道和出气管道全部集中在支撑基座上，真空泵工作时，气路涉及支撑基座、定子、转子、旋片、泵室上盖、泵室下盖、泵体盖和驱动套等零件，气路涉及的零件较多，会影响泵的密封性能。为了改善泵体的密封性能，需要在支撑底座上设置一个异形密封圈或者多个环形密封圈，由于密封圈极易老化变形，无法有效保证真空泵的气密性，一旦真空泵漏气，会降低泵的抽气流量、流量稳定性等性能，无法满足大气环境监测气体采样的要求。
发明内容
本申请提供一种旋片电子抽气泵，以解决对称式结构的旋片真空泵，其密封性能低的问题。
本申请提供的一种旋片电子抽气泵，包括泵体和与所述泵体连接的电机，所述泵体包括定子、转子、下盖、上盖和传动轴，所述转子上设有第一轴孔和若干沿圆周均匀分布的旋片槽，所述旋片槽内分别设有旋片，所述定子上设有椭圆形空腔，所述转子同心设置于所述椭圆形空腔内，所述转子的直径等于所述椭圆形空腔的短轴长，所述定子和所述转子之间的空隙构成两段泵腔，所述旋片的一端位于所述旋片槽内，所述旋片的另一端与所述椭圆形空腔的腔壁抵接；
所述定子的外壁设有进气孔和出气孔，所述定子的内壁设有M个进气口和N个出气口，其中M和N为大于或等于2的自然数；所述定子的上端面设有非贯通进气槽，M个进气口全部与非贯通进气槽连通，进气孔与非贯通进气槽之间通过进气道连通，所述定子的下端面设有非贯通出气槽，N个出气口全部与非贯通出气槽连通，出气孔与非贯通出气槽通过出气道连通，以使单独的定子中具有M个进气气路和N个出气气路；下盖和上盖用于对泵体进行密封。
可选地，所述定子的外壁两侧分别设有定子削边平面，所述定子削边平面与所述椭圆形空腔的短轴相垂直，所述进气孔和所述出气孔设置在其中一个定子削边平面上；所述进气孔处设置进气管嘴，所述出气孔处设置出气管嘴。
可选地，当M等于2时，每一段泵腔对应有一个进气口；所述进气口优先设置在定子靠近上端面的内壁处，并与定子的上端面贯通。
可选地，当N等于2时，每一段泵腔对应有一个出气口；所述出气口优先设置在定子靠近下端面的内壁处，并与定子的下端面贯通。
可选地，当M大于2时，每一段泵腔对应至少一个进气口，以及当泵腔对应两个及两个以上的进气口时，各个进气口沿定子的轴向依次排布，使各个进气口设置在定子内壁的不同高度上；当N大于2时，每一段泵腔对应至少一个出气口，以及当泵腔对应两个及两个以上的出气口时，各个出气口沿定子的轴向依次排布，使各个出气口设置在定子内壁的不同高度上；每一段泵腔内，进气口与出气口沿定子内壁的圆周间隔设置。
可选地，所述定子包括定子内壁零件和与所述定子内壁零件连接的定子外壁零件；M个进气口和N个出气口设置于所述定子内壁零件；进气孔、出气孔、进气道、出气道、非贯通进气槽、非贯通出气槽和定子削边平面都设置于所述定子外壁零件；所述定子内壁零件采用合金钢或陶瓷材料制成，所述定子外壁零件采用铝合金或工程塑料制成。
可选地，所述定子下端面的外沿设有第一密封台阶，所述定子上端面的外沿设有第二密封台阶；所述下盖包括下盖板和下密封盖，所述下盖板上设有第二轴孔，所述下密封盖上设有第三轴孔，所述下盖板采用石墨材料制造；所述下密封盖的上端面设有第一回扣盖，所述第一回扣盖与所述第一密封台阶配合，对所述泵体的下部进行密封；所述下密封盖的上端面还设有第一轴承安装孔，所述第一轴承安装孔与所述第三轴孔连通，第一轴承安装孔的内部设有轴承；所述下密封盖的外壁两侧分别设有下盖削边平面，所述下盖削边平面与所述定子削边平面对应。
可选地，所述上盖包括上盖板和上密封盖，所述上盖板上设有第四轴孔，所述上密封盖上设有第五轴孔，所述上盖板采用石墨材料制造；所述上密封盖的下端面设有第二回扣盖，所述第二回扣盖与所述第二密封台阶配合，对所述泵体的上部进行密封；所述上密封盖的下端面还设有第二轴承安装孔，所述第二轴承安装孔与所述第五轴孔连通，所述第二轴承安装孔的内部设有轴承；所述上密封盖的外壁两侧分别设有上盖削边平面，所述上盖削边平面与所述定子削边平面对应。
可选地，所述下密封盖的下端面设置有4个电机连接柱，所述泵体与所述电机通过4个电机连接柱连接；其中2个电机连接柱上分别设置螺纹安装孔，用于将泵体与机电设备连接。
可选地，所述旋片槽和所述旋片的数量为6个、8个、10个、12个、14个、16个、18个或20个。
本申请提供的旋片电子抽气泵工作原理为：气体从定子的进气孔进入，经与进气孔连通的进气道进入定子上端面的非贯通进气槽中，然后通过M个进气口进入2段对称的泵腔中，从而形成M个进气气路，转子带动旋片旋转，使旋片两侧子泵腔的容积大小发生周期性变化，对吸入的气体进行压缩后，气体从N个出气口流出，然后依次经过非贯通出气槽和出气道，最终从定子的出气孔排出泵体外，从而达到连续抽气的目的。
由进气孔、进气道、非贯通进气槽和M个进气口构成了M个进气气路，由N个出气口、非贯通出气槽、出气道和出气孔构成了N个出气气路。即将M个进气气路和N个出气气路都集中设置于一个单独的定子上，气体流通的气路只涉及定子、转子、旋片、上盖和下盖，即气体只在泵体内部流通，气路涉及的零件减少，旋片电子抽气泵的密封性能更好，同时使得泵的整体结构更加简单，降低了设备的成本。沿着定子内壁的不同位置或高度处，设置M个进气口和N个出气口，M和N相等或不等，使得泵体的进气面积和出气面积大大增加，有利于提高抽气效率和抽气流量。在优选的方案中，可以在定子、上盖和下盖的外壁两侧进行削边处理，形成相应的削边平面结构，能有效减轻旋片抽气泵的重量，还可以减小抽气泵的横向尺寸。
附图说明
图1为本申请实施例示出的一种旋片电子抽气泵的整体结构分解图；
图2为本申请实施例示出的泵体结构示意图；
图3为本申请实施例示出的定子上端面结构示意图；
图4为本申请实施例示出的定子下端面结构示意图；
图5为本申请实施例示出的第一种定子内壁的进气口和出气口分布图；
图6为本申请实施例示出的第二种定子内壁的进气口和出气口分布图；
图7为本申请实施例示出的第三种定子内壁的进气口和出气口分布图；
图8为本申请实施例示出的第四种定子内壁的进气口和出气口分布图；
图9为本申请实施例示出的第五种定子内壁的进气口和出气口分布图；
图10为本申请实施例示出的定子内壁零件的结构示意图；
图11为本申请实施例示出的定子外壁零件的上端面结构示意图；
图12为本申请实施例示出的定子外壁零件的下端面结构示意图；
图13为本申请实施例示出的下密封盖的上端面结构示意图；
图14为本申请实施例示出的下密封盖的下端面结构示意图；
图15为本申请实施例示出的下盖板结构示意图；
图16为本申请实施例示出的上密封盖的下端面结构示意图；
图17为本申请实施例示出的上密封盖的上端面结构示意图；
图18为本申请实施例示出的上盖板结构示意图；
图19为本申请实施例示出的传动轴结构示意图；
图20为本申请实施例示出的转子结构示意图；
图21为本申请实施例示出的转子轴结构示意图。
图例说明：1-泵体；2-电机；3-定子，301-椭圆形空腔，302-泵腔，303-进气孔，304-出气孔，305-进气口，306-出气口，307-非贯通进气槽，308-进气道，309-非贯通出气槽，310-出气道，311-定子削边平面，312-进气管嘴，313-出气管嘴，314-第一密封台阶，315-第二密封台阶；4-转子，41-第一轴孔，42-旋片槽，43-旋片；5-下盖，51-下盖板，511-第二轴孔，52-下密封盖，521-第三轴孔，522-第一回扣盖，523-第一轴承安装孔，524-下盖削边平面，525-电机连接柱，526-螺纹安装孔；6-上盖，61-上盖板，611-第四轴孔，62-上密封盖，621第五轴孔，622-第二回扣盖，623-第二轴承安装孔，624上盖削边平面；7-传动轴，71-联轴器；8-轴承；9-圆环密封圈。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-图4所示，本申请实施例提供一种旋片电子抽气泵，包括泵体1和与泵体1连接的电机2，电机2用于驱动泵体1中的转子4转动，从而驱动抽气泵工作。泵体1包括定子3、转子4、下盖5和上盖6，转子4上设有第一轴孔41和若干沿圆周均匀分布的旋片槽42，旋片槽42内分别设有旋片43，定子3上设有椭圆形空腔301，转子4同心设置于椭圆形空腔301内，转子4的直径等于椭圆形空腔301的短轴长，使得定子3和转子4之间的空隙构成两段泵腔302，旋片43的一端位于旋片槽42内，旋片43的另一端与椭圆形空腔301的腔壁抵接。
具体来说，在图2所示的泵体结构中，定子3上设有椭圆形空腔301，转子4同心设置于椭圆形空腔301内，转子4的直径等于椭圆形空腔301的短轴长，使转子4在转动过程中始终保持与椭圆形空腔301的腔壁相切，由于椭圆形空腔301的长轴大于转子4的直径，能使定子3和转子4之间的空隙构成两段泵腔302，转子4与定子3的高度相等，旋片43的长度等于转子4的高度。当电机2带动转子4旋转时，转子4会带动旋片43沿定子3的椭圆形空腔301滑动，转子4旋转过程中，旋片43的一端位于旋片槽42内，旋片43的另一端始终与椭圆形空腔301的腔壁相抵接，使泵腔302被旋片43分隔成若干个子泵腔，每个子泵腔均为密闭空间，可有效防止各个子泵腔之间发生气体流通，从而增大抽气流量并提高了流量稳定性。
本申请中的泵体1采用了无偏心距(定子3和转子4的对称中心重合，无偏心距)的对称结构设计，使得转子4相对于定子3高速旋转时，基本不存在离心力，在转子4高速旋转时，有利于转子4和定子3之间形成动平衡，可以有效降低转子4、旋片43与定子3之间的摩擦，减小泵体1的发热量，从而增加旋片抽气泵的工作效率和使用寿命。并且，泵体1内存在两段泵腔302，这两段泵腔302可以同时工作进行抽气，其抽气速度和抽气流量均大幅度提高，有利于提高抽气泵的工作效率。
旋片槽42和旋片43的数量相等，为提高旋片电子抽气泵的抽气流量和抽气效率，旋片槽42和旋片43的数量为大于或等于6的偶数，如6个、8个、10个、12个、14个、16个、18个或20个，旋片43的数量决定了泵腔的分度数，比如对于10旋片的抽气泵，泵腔的分度数为10个，即两段泵腔302可以被10个旋片43共分隔成10个子泵腔。一方面，旋片43的数目越多，旋片43所占据的面积越大，而旋片43所占据的面积越大，使得进气腔和排气腔占据的面积都会越小，这将对抽气流量和抽气效率不利；另一方面，旋片43数越多，气腔分隔越均匀，流量的稳定性越好。因此，可根据需要实现的性能目标，来选取旋片43的数量，本申请对此不作限定。
对于本申请背景技术所述的旋片抽气泵结构，或其他带有上盖和下盖的类似抽气泵，其四进两出的气路是依靠在上盖和下盖分别开设气道来实现的。一般来说，由于抽气泵产品的上盖零件和下盖零件的高度都很小，而且进气口、出气口的角度也很小，使得泵体的进气流通面积和出气流通面积都会受到限制，导致抽气泵的抽气流量和抽气效率低。
对此，在本实施例所述的技术方案中，参照图2和图3，定子3的外壁设有进气孔303和出气孔304，定子3的内壁设有M个进气口305和N个出气口306，其中M和N为大于或等于2的自然数；定子3的上端面设有非贯通进气槽307，M个进气口305全部与非贯通进气槽307连通，进气孔303与非贯通进气槽307之间通过进气道308连通，定子3的下端面设有非贯通出气槽309，N个出气口306全部与非贯通出气槽309连通，出气孔304与非贯通出气槽309通过出气道310连通，以使单独的定子3中具有M个进气气路和N个出气气路；下盖5和上盖6用于对泵体1进行密封，保证抽气泵工作时的气密性。
所述旋片电子抽气泵的工作过程和原理为：气体从定子3的进气孔303进入，经与进气孔303连通的进气道308进入定子3上端面的非贯通进气槽307中，然后通过M个进气口305进入2段对称的泵腔302中，从而形成M个进气气路，转子4带动旋片43旋转，使旋片43两侧子泵腔的容积大小发生周期性变化，对吸入的气体进行压缩后，气体从N个出气口306流出，然后依次经过非贯通出气槽309和出气道310，最终从定子3的出气孔304排出泵体1外，从而达到连续抽气的目的。
由进气孔303、进气道308、非贯通进气槽307和M个进气口305构成了M个进气气路，由N个出气口306、非贯通出气槽309、出气道310和出气孔304构成了N个出气气路，即本申请是将M个进气气路和N个出气气路都集中设置于一个单独的定子3上，气体流通的气路只涉及定子3、转子4、旋片43、上盖6和下盖5，即气体只在泵体1的内部流通，气路涉及的零件减少，旋片电子抽气泵的密封性能更好，同时使得泵的整体结构更加简单，降低了设备的成本。可以沿着定子3内壁的不同位置或高度处，设置M个进气口305和N个出气口306，M和N相等或不等，使得泵体1的进气流通面积和出气流通面积大大增加，有利于提高抽气泵的抽气效率和抽气流量，充分散热和消声降噪。
本实施例中，可以根据实际需要灵活选择M和N的取值，形成M个进气气路与N个出气气路，即具有多种气路模式可供选择。本申请能使得泵腔处的进气口截面积和出气口截面积都大幅度提高，从而显著提高抽气泵的进气量和出气量，提升抽气效率和抽气流量。
参照图5，是将定子3沿着椭圆形空腔301的长轴方向剖开的结构，本申请示例性提供的第一种定子内壁的进气口和出气口分布状态，实现两进两出的气路模式，定子3的内壁设有两个进气口305和两个出气口306，即M＝N＝2。每一段泵腔302对应有一个进气口305和一个出气口306，进气口305设置在定子3靠近上端面的内壁处，并与定子3的上端面贯通；出气口306设置在定子3靠近下端面的内壁处，并与定子3的下端面贯通。这种气路结构可以方便机械加工，从而降低抽气泵的制造成本。
当M大于2时，每一段泵腔302对应至少一个进气口305，以及当泵腔302对应两个及两个以上的进气口305时，各个进气口305沿定子3的轴向(即定子3的高度方向)依次排布，使各个进气口305设置在定子3内壁的不同高度上；当N大于2时，每一段泵腔302对应至少一个出气口306，以及当泵腔302对应两个及两个以上的出气口306时，各个出气口306沿定子3的轴向依次排布，使各个出气口306设置在定子3内壁的不同高度上；每一段泵腔302内，进气口305与出气口306沿定子3内壁的圆周间隔设置，从而使旋片将进气口305和出气口306分隔开。
如图6所示，本申请示例性提供的第二种定子内壁的进气口和出气口分布状态，实现三进四出的气路模式，定子3的内壁设有三个进气口305和四个出气口306，即M＝3，N＝4。其中一段泵腔302对应有一个进气口305和两个出气口306，另一段泵腔302对应有两个进气口305和两个出气口306。
如图7所示，本申请示例性提供的第三种定子内壁的进气口和出气口分布状态，实现五进三出的气路模式，定子3的内壁设有五个进气口305和三个出气口306，即M＝5，N＝3。其中一段泵腔302对应有两个进气口305和两个出气口306，另一段泵腔302对应有三个进气口305和一个出气口306。
如图8所示，本申请示例性提供的第四种定子内壁的进气口和出气口分布状态，实现四进四出的气路模式，定子3的内壁设有四个进气口305和四个出气口306，即M＝4，N＝4。其中一段泵腔302对应有两个进气口305和两个出气口306，另一段泵腔302对应有两个进气口305和两个出气口306。
如图9所示，本申请示例性提供的第五种定子内壁的进气口和出气口分布状态，实现六进六出的气路模式，定子3的内壁设有六个进气口305和六个出气口306，即M＝6，N＝6。其中一段泵腔302对应有三个进气口305和三个出气口306，另一段泵腔302对应有三个进气口305和三个出气口306。两段泵腔302中，高度最高的进气口305设置在定子3靠近上端面的内壁处，并与定子3的上端面贯通；两段泵腔302中，高度最低的出气口306设置在定子3靠近下端面的内壁处，并与定子3的下端面贯通。
以上为本实施例示出的几种定子3内壁上进气口305和出气口306的分布方式，需要说明的是，在实际应用中，进气口305和出气口306的分布方式以及形成的气路模式并不限于本实施例所述。
在本实施例优选的方案中，定子3的外壁两侧分别设有定子削边平面311，定子削边平面311与椭圆形空腔301的短轴相垂直，定子削边平面311可通过在定子外部短轴两侧进行削边处理而得到。如图3和图4所示，进气孔303和出气孔304可以设置在其中一个定子削边平面311上，进气孔303和出气孔304处分别攻丝螺纹，并在进气孔303处设置进气管嘴312，在出气孔304处设置出气管嘴313。进气时，气体经进气管嘴312进入进气孔303；排气时，从出气道310流向出气孔304的气体，通过出气管嘴313排出抽气泵，从而便于气体的流进和流出。通过在定子3上进行削边处理，能有效减轻旋片抽气泵的重量，还可以减小抽气泵的横向尺寸，同时在定子削边平面311上还便于进气管嘴312和出气管嘴313的安装。
定子3包括定子内壁零件和与定子外壁零件；M个进气口305和N个出气口306设置于定子内壁零件，如图10所示；进气孔303、出气孔304、进气道308、出气道310、非贯通进气槽307、非贯通出气槽309和定子削边平面311都设置于定子外壁零件，如图11和图12所示。定子内壁零件和定子外壁零件之间可以通过粘结、热套、焊接、压铸等工艺技术连接为一体结构，从而得到具备如上所述的全部功能的定子结构。其中，当采用压铸工艺连接定子内壁零件和定子外壁零件时，将定子内壁零件作为压铸嵌件。
定子内壁零件可采用高性能耐磨材料制成，比如高合金钢GCr15、3Cr2W8V、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2，或者高性能陶瓷SiC、Si3N4、BN、Al2O3等材料，从而降低转子4和旋片43高速运转对定子内壁零件的磨损，保证定子3的性能和使用寿命。定子外壁零件由于不直接接触转子4和旋片43，因此可采用轻量化的材料制成，比如铝合金或工程塑料等，从而降低抽气泵的重量。本实施例中，将定子3分解为定子内壁零件和定子外壁零件，并在定子内壁零件和定子外壁零件分别制成后再进行一体化连接，可以非常方便地实现“采用高耐磨性能材料制造定子内壁零件，采用轻量化材料制造定子外壁零件”的目标，以达到提高抽气泵耐磨性能(即提高了使用寿命)和产品整体减重的双重有益效果。
以下作为本申请可选的实施方案，如图3和图4所示，定子3下端面的外沿设有第一密封台阶314，定子3上端面的外沿设有第二密封台阶315，第一密封台阶314和第二密封台阶315为环形结构。第一密封台阶314位于非贯通出气槽309的外侧，第二密封台阶315位于非贯通进气槽307的外侧。可以在定子3上、下端面的边缘，沿圆周切削出具有一定厚度和宽度的材料层，从而形成第一密封台阶314和第二密封台阶315。第一密封台阶314和第二密封台阶315的加工方式不限于本实施例所述的切削制造工艺。
如图13-图15，下盖5包括下盖板51和下密封盖52，下盖板51上设有第二轴孔511，下密封盖52上设有第三轴孔521，便于传动轴7穿过下盖5。下盖板51与定子3的下端面压接，下盖板51采用圆饼状或椭圆饼状的结构，下盖板51外沿的轨迹线大于或等于定子椭圆形空腔301的椭圆轨迹线，用于对定子3的下端面进行密封，下密封盖52设在下盖板51的底部，用于对整个泵体1的下部进行密封。
下密封盖52的上端面设有第一回扣盖522，第一回扣盖522与第一密封台阶314配合，第一回扣盖522卡在第一密封台阶314的侧壁上，对泵体1的下部进行密封；下密封盖52的上端面还设有第一轴承安装孔523，第一轴承安装孔523与第三轴孔521连通，第一轴承安装孔523的内部设有轴承8；下密封盖52的外壁两侧分别设有下盖削边平面524，下盖削边平面524与定子削边平面311对应，从而进一步降低抽气泵的整体重量。
如图16-图18，上盖6包括上盖板61和上密封盖62，上盖板61上设有第四轴孔611，上密封盖62上设有第五轴孔621，便于传动轴7穿过上盖6。上盖板61与定子3的上端面压接，上盖板61采用圆饼状或椭圆饼状的结构，上盖板61外沿的轨迹线大于或等于定子椭圆形空腔301的椭圆轨迹线，用于对定子3的上端面进行密封，上密封盖62设在上盖板61的顶部，用于对整个泵体1的上部进行密封。
上密封盖62的下端面设有第二回扣盖622，第二回扣盖622与第二密封台阶315配合，第二回扣盖622卡在第二密封台阶315的侧壁上，对泵体1的上部进行密封。通过下密封盖52和上密封盖62，实现对泵体1的上部和下部的严格密封，保证抽气泵具有高气密性。上密封盖62的下端面还设有第二轴承安装孔623，第二轴承安装孔623与第五轴孔621连通，第二轴承安装孔623的内部设有轴承8；上密封盖62的外壁两侧分别设有上盖削边平面624，上盖削边平面624与定子削边平面311对应，从而再进一步地降低抽气泵的整体重量。
在定子3下端面的第一密封台阶314与第一回扣盖522之间，可以安装一个圆环密封圈9，或者也可在两者之间使用粘结剂，确保泵体1下部的密封性能；同样地，在定子3上端面的第二密封台阶315与第二回扣盖622之间，可以安装一个圆环密封圈9，或者也可在两者之间使用粘结剂，确保泵体1上部的密封性能。
下盖板51和上盖板61采用石墨材料。采用密度小且摩擦系数小的石墨材料，来制造下盖板51和上盖板61这两个零件，一方面可以减轻产品的重量，另一方面可以减低高速运动时，转子4和旋片43对下盖板51和上盖板61的摩擦，从而降低泵体1的发热量，并降低零件之间的磨损，利于提高抽气泵的使用寿命。
如图19所示，传动轴7为台阶轴结构，传动轴7中段的直径等于第一轴孔41的直径，传动轴7两端的直径等于轴承8中心孔的直径。传动轴7用于带动转子4旋转，传动轴7与电机2的转轴之间通过联轴器71连接。
将传动轴7穿过转子4的第一轴孔41，将传动轴7的下端穿过下盖板51上的第二轴孔511，然后在传动轴7的下端安装轴承8，再使传动轴7的下端依次穿过第一轴承安装孔523和第三轴孔521后，利用联轴器71将传动轴7的下端与电机2的转轴连接；将传动轴7的上端穿过上盖板61的第四轴孔611，然后在传动轴7的上端安装轴承8，再使传动轴7的上端依次穿过第二轴承安装孔623和第五轴孔621，则传动轴7安装完成。在传动轴7的两端装配轴承8，可以保证传动轴7、转子4和旋片43的位置精度，减小转子4和旋片43的振动，降低抽气泵的摩擦和发热。
在实际应用中，如图19和图20所示，转子4和传动轴7可以作为两个单独的零件，或者，如图21所示，将传动轴7与转子4设置为一体的转子轴结构，由转子轴一个零件代替传动轴7和转子4这两个零件的全部功能，即将传动轴7与转子4合并成一体成为转子轴一个零件，此时可采用一种材料来制造转子轴零件，降低制造成本。
本实施例中，对于下盖5，可以是下盖板51和下密封盖52两个独立零件的组装结构，也可以将下盖板51和下密封盖52设计为一体结构，下密封盖52的内径等于下盖板51的直径，可以使用粘结剂把下盖板51和下密封盖52粘结为一体，下盖5的上端面只需开设一个轴孔，从而可采用一种材料来制造兼具下盖板51和下密封盖52的全部功能的下盖5，可以节约制造成本。同理，上盖板61和上密封盖62也可设置为一体结构，这里不再赘述。
为了保证抽气泵结构的稳固性、安装牢固性和气密性，定子3的上端面和下端面上可分别开设沿圆周均匀分布的3个或4个定子盲孔或通孔，定子盲孔或通孔设置在第一密封台阶314和第二密封台阶315的外围，定子盲孔或通孔内攻丝螺纹，可通过螺钉或螺栓等紧固件对下盖5、上盖6和定子3进行装配连接。
那么相应地，上密封盖62的第二回扣盖622外缘设有沿圆周均布的3个或4个上盖通孔，可通过螺钉或螺栓等紧固件对定子3和上盖6进行装配连接。下密封盖52的第一回扣盖522外缘设有沿圆周均布的3个或4个下盖通孔，方便在下盖5与定子3装配后，采用螺钉或螺栓等进行紧固连接；参照图13和图14，下密封盖52的下端面设置有4个电机连接柱525，电机连接柱525攻丝内螺纹，电机2上也应设置相应的安装孔，利用螺栓或螺钉等紧固件，即可将泵体1与所述电机2通过4个电机连接柱525紧固连接，本申请中，电机2直接与下密封盖52连接，中间无需另设安装座来连接泵体1和电机2，从而显著降低了抽气泵的整体重量。在其中2个电机连接柱525上分别设置螺纹安装孔526，用于将泵体1与其他外接的机电设备连接，比如大气监测采样仪器等设备，螺纹安装孔526的数量可选择两个或四个，具体设置数量不作限定。
由以上技术方案可知，由进气孔、进气道、非贯通进气槽和M个进气口构成了M个进气气路，由N个出气口、非贯通出气槽、出气道和出气孔构成了N个出气气路，即将M个进气气路和N个出气气路都集中设置于一个单独的定子上，气体流通的气路只涉及定子、转子、旋片、上盖和下盖，即气体只在泵体内部流通，气路涉及的零件减少，旋片电子抽气泵的密封性能更好，同时使得泵的整体结构更加简单，降低了设备的成本。沿着定子内壁的不同位置或高度处，设置M个进气口和N个出气口，使得泵体的进气面积和出气面积大大增加，有利于提高抽气效率和抽气流量。在定子、上盖和下盖的外壁两侧进行削边处理，形成相应的削边平面结构，能有效减轻旋片抽气泵的整体重量，还可以减小抽气泵的横向尺寸。本申请所述的旋片电子抽气泵可以满足大气环境监测气体采样的高要求，并且不限于应用在大气环境监测采样中。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种旋片电子抽气泵，包括泵体(1)和与所述泵体(1)连接的电机(2)，所述泵体(1)包括定子(3)、转子(4)、下盖(5)、上盖(6)和传动轴(7)，所述转子(4)上设有第一轴孔(41)和若干沿圆周均匀分布的旋片槽(42)，所述旋片槽(42)内分别设有旋片(43)，所述定子(3)上设有椭圆形空腔(301)，所述转子(4)同心设置于所述椭圆形空腔(301)内，所述转子(4)的直径等于所述椭圆形空腔(301)的短轴长，所述定子(3)和所述转子(4)之间的空隙构成两段泵腔(302)，所述旋片(43)的一端位于所述旋片槽(42)内，所述旋片(43)的另一端与所述椭圆形空腔(301)的腔壁抵接，其特征在于，
所述定子(3)的外壁设有进气孔(303)和出气孔(304)，所述定子(3)的内壁设有M个进气口(305)和N个出气口(306)，其中M和N为大于或等于2的自然数；所述定子(3)的上端面设有非贯通进气槽(307)，M个进气口(305)全部与非贯通进气槽(307)连通，进气孔(303)与非贯通进气槽(307)之间通过进气道(308)连通，所述定子(3)的下端面设有非贯通出气槽(309)，N个出气口(306)全部与非贯通出气槽(309)连通，出气孔(304)与非贯通出气槽(309)通过出气道(310)连通，以使单独的定子(3)中具有M个进气气路和N个出气气路；下盖(5)和上盖(6)用于对泵体(1)进行密封。
2.根据权利要求1所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，所述定子(3)的外壁两侧分别设有定子削边平面(311)，所述定子削边平面(311)与所述椭圆形空腔(301)的短轴相垂直，所述进气孔(303)和所述出气孔(304)设置在其中一个定子削边平面(311)上；所述进气孔(303)处设置进气管嘴(312)，所述出气孔(304)处设置出气管嘴(313)。
3.根据权利要求1或2所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，当M等于2时，每一段泵腔(302)对应有一个进气口(305)；所述进气口(305)设置在定子(3)靠近上端面的内壁处，并与定子(3)的上端面贯通。
4.根据权利要求1或2所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，当N等于2时，每一段泵腔(302)对应有一个出气口(306)；所述出气口(306)设置在定子(3)靠近下端面的内壁处，并与定子(3)的下端面贯通。
5.根据权利要求1或2所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，当M大于2时，每一段泵腔(302)对应至少一个进气口(305)，以及当泵腔(302)对应两个及两个以上的进气口(305)时，各个进气口(305)沿定子(3)的高度方向依次排布，使各个进气口(305)设置在定子(3)内壁的不同高度上；当N大于2时，每一段泵腔(302)对应至少一个出气口(306)，以及当泵腔(302)对应两个及两个以上的出气口(306)时，各个出气口(306)沿定子(3)的高度方向依次排布，使各个出气口(306)设置在定子(3)内壁的不同高度上；每一段泵腔(302)内，进气口(305)与出气口(306)沿定子(3)内壁的圆周间隔设置。
6.根据权利要求2所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，所述定子(3)包括定子内壁零件和与所述定子内壁零件连接的定子外壁零件；M个进气口(305)和N个出气口(306)设置于所述定子内壁零件；进气孔(303)、出气孔(304)、进气道(308)、出气道(310)、非贯通进气槽(307)、非贯通出气槽(309)和定子削边平面(311)都设置于所述定子外壁零件；所述定子内壁零件采用合金钢或陶瓷材料制成，所述定子外壁零件采用铝合金或工程塑料制成。
7.根据权利要求2所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，所述定子(3)下端面的外沿设有第一密封台阶(314)，所述定子(3)上端面的外沿设有第二密封台阶(315)；所述下盖(5)包括下盖板(51)和下密封盖(52)，所述下盖板(51)上设有第二轴孔(511)，所述下密封盖(52)上设有第三轴孔(521)，所述下盖板(51)采用石墨材料制造，所述下盖板(51)外沿的轨迹线大于或等于椭圆形空腔(301)的椭圆轨迹线；
所述下密封盖(52)的上端面设有第一回扣盖(522)，所述第一回扣盖(522)与所述第一密封台阶(314)配合，对所述泵体(1)的下部进行密封；所述下密封盖(52)的上端面还设有第一轴承安装孔(523)，所述第一轴承安装孔(523)与所述第三轴孔(521)连通，第一轴承安装孔(523)的内部设有轴承(8)；所述下密封盖(52)的外壁两侧分别设有下盖削边平面(524)，所述下盖削边平面(524)与所述定子削边平面(311)对应。
8.根据权利要求7所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，所述上盖(6)包括上盖板(61)和上密封盖(62)，所述上盖板(61)上设有第四轴孔(611)，所述上密封盖(62)上设有第五轴孔(621)，所述上盖板(61)采用石墨材料制造，所述上盖板(61)外沿的轨迹线大于或等于椭圆形空腔(301)的椭圆轨迹线；
所述上密封盖(62)的下端面设有第二回扣盖(622)，所述第二回扣盖(622)与所述第二密封台阶(315)配合，对所述泵体(1)的上部进行密封；所述上密封盖(62)的下端面还设有第二轴承安装孔(623)，所述第二轴承安装孔(623)与所述第五轴孔(621)连通，所述第二轴承安装孔(623)的内部设有轴承(8)；所述上密封盖(62)的外壁两侧分别设有上盖削边平面(624)，所述上盖削边平面(624)与所述定子削边平面(311)对应。
9.根据权利要求7或8所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，所述下密封盖(52)的下端面设置有4个电机连接柱(525)，所述泵体(1)与所述电机(2)通过4个电机连接柱(525)连接；在其中2个电机连接柱(525)上分别设置螺纹安装孔(526)，用于将泵体(1)与机电设备连接。
10.根据权利要求1所述的旋片电子抽气泵，其特征在于，所述旋片槽(42)和所述旋片(43)的数量为6个、8个、10个、12个、14个、16个、18个或20个。
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