CN110199088A - 带有偏置定子密封件的真空泵及制造其的方法 - Google Patents

Abstract

一种真空泵及制造其的方法，所述真空泵包括：两个半壳定子部件，其在纵向接触面处安装在一起并且限定一个或更多个泵送腔室；纵向密封件，其用于在所述泵送腔室的任一侧上在所述两个半壳定子的所述纵向接触面之间进行密封。所述纵向密封件安装在所述半壳定子中的至少一者中的相应沟槽内，所述相应沟槽在所述纵向密封件的至少一部分上比所述纵向密封件更宽、从而允许一些侧向移动。所述纵向密封件包括与纵向轴线偏离的偏离部，所述偏离部抵靠所述沟槽的一个表面邻接并且朝向所述沟槽的相对表面偏置所述纵向密封件的至少一部分，所述相对表面包括最靠近所述泵送腔室的表面。

Description

带有偏置定子密封件的真空泵及制造其的方法

技术领域

本发明的领域涉及泵，并且特定来说涉及用于真空泵的定子的密封件。

背景技术

一些旋转机器具有直接机加工到轴上的转子，从而要求定子具有用于安装转子的水平分割线。此布置意味着在两个定子半壳之间需要密封件。

此外，在定子半壳的任一端部处需要顶板或端部件，并且还需要端部件和定子壳之间的密封件。半壳定子之间的分割线在所谓的T形接头处到达顶板和定子之间的密封件。难以在此T形接头处提供有效密封，特别是在泵组件正跨越大温度范围操作的情况下。

GB2489248公开了一种多级真空泵，其具有由两个半壳形成的定子，并且在这两个半壳之间具有纵向密封件或垫圈。所述泵具有带有环状密封件的两个端部件，垫圈具有抵靠环状密封件邻接的端部部分，并且定子具有抵抗垫圈远离环状密封件轴向移动的形式。在一些实施例中，密封件的端部表面具有至少部分圆形的横截面，用于与为O形环的环状密封件配合。

发明内容

本发明的第一方面提供一种真空泵，其包括：两个半壳定子部件，其在纵向接触面处安装在一起并且限定一个或更多个真空泵送腔室；纵向密封件，其用于在所述泵送腔室的任一侧上在所述两个半壳定子的所述纵向接触面之间进行密封；其中所述纵向密封件安装在所述半壳定子中的至少一者中的相应沟槽内，所述相应沟槽在所述纵向密封件的至少一部分上比所述纵向密封件更宽、从而允许一些侧向移动，所述纵向密封件包括与纵向轴线偏离的偏离部，所述偏离部抵靠所述沟槽的一个表面邻接并且朝向所述沟槽的相对表面偏置所述纵向密封件的至少一部分，所述相对表面包括最靠近所述真空泵送腔室的所述表面。

已经观察到，来自泵的下部真空端或来自吹扫保护沟槽的气体可以沿垫圈沟槽向下行进到较高真空端并破坏泵的入口压力。本发明的发明人认识到因容纳纵向密封件的沟槽比纵向密封件更宽而产生的此问题，以便允许密封件因热效应所致的膨胀和压缩。由于此增加的宽度，密封件在沟槽内的位置未明确限定，并且在密封件并不放置成抵靠沟槽的内表面的情况下，于是在泵的一端和另一端之间存在沿着沟槽的间隙或通道。这为气体提供潜在泄漏路径。

本发明的发明人已经通过在纵向密封件上提供偏离部来解决此问题，所述偏离部被构造成抵靠沟槽远离泵送腔室的外表面邻接，从而朝向沟槽最靠近泵送腔室的内表面偏置密封件。以此方式，通过密封件的存在来阻挡沿着沟槽的潜在泄漏路径。

通过在纵向密封件中使用偏离部，密封件的弹性体性质提供偏置力，并且在不对定子或定子中的沟槽进行任何修改的情况下实现密封件的所期望的定位。如果偏置替代地由壳体中的凸起部提供，则这不仅将需要对壳体进行修改，而且此类凸起部将使垫圈收缩并可能在此点处导致过度压缩并且可能导致垫圈在组装期间的夹紧。

在一些实施例中，所述纵向密封件贯穿所述偏离部具有大致恒定的横截面。

虽然偏离部可以按多种方式形成，但是在其形成为具有大致恒定的横截面的情况下，于是当密封件因温度升高而膨胀时，所述膨胀将沿着偏离部和夹紧点大致相同，因为避免或至少减少具有增加的横截面的点处的增加的膨胀。大致恒定的横截面被视为在侧向或纵向方向中的每一者上变化小于10%的横截面。

在一些实施例中，所述纵向密封件沿着所述纵向密封件的整个长度具有大致恒定的横截面。

通过提供具有大致恒定宽度和高度的纵向密封件，于是升高的温度对垫圈的影响将沿着垫圈的长度大致相同，并且在沟槽也具有恒定横截面的情况下，垫圈将在所有位置中都具有相同伸展和膨胀自由度，这避免垫圈在特定点处的过度压缩。

此外，由于期望沟槽被构造成提供一定程度的压缩和允许给定热膨胀的一定量的侧向移动，因此具有带有恒定横截面面积的密封件使得更容易确定沟槽横截面用于满足所期望压缩和膨胀要求的选择，并且由于这些要求沿着密封件、并且因此沟槽的长度将无变化，因此沟槽容易机加工得多。

在一些实施例中，所述偏离部包括远离所述纵向轴线并回到所述纵向轴线的返回弯曲部。

提供呈返回弯曲部形式的偏离部允许所述偏离部形成有恒定横截面，具有相关联的益处。此外，此设计允许密封件的此部分中的一些轴向移动，这有助于防止密封件的过度拉伸，过度拉伸可能导致密封件变薄和潜在故障点。

在其它实施例中，所述偏离部包括从所述纵向密封件延伸的突出部。

实现密封件朝向沟槽的内表面偏置的替代方式是为其提供突出部或尖头，所述突出部或尖头将接触沟槽的外表面，从而朝向沟槽的内表面推动密封件的相对表面。尖头是添加到密封件并提供所需偏置的简单特征。其具有提供潜在夹紧点的缺点，但是当其相对小时，于是这可能不是问题。

在一些实施例中，在所述纵向密封件上存在多个偏离部。

为了沿着密封件的长度提供一致偏置力，可以存在多个偏离部。

在其它实施例中，可能只有一个朝向密封件的中间，或者两个，一个朝向任一端部。

在一些实施例中，所述沟槽沿着其长度具有大致恒定的横截面。

在纵向密封件具有大致恒定的横截面的情况下，于是沟槽也可以被机加工成具有恒定矩形横截面。这允许易于制造，沟槽能够通过平坦端部的工具的一次通过机加工。其还为沿着其长度具有类似压缩、空隙和游隙的密封件提供一致配合。在这方面，沟槽将具有比密封件更小的高度，使得当将定子半壳保持在一起时，密封件被压缩。其还将具有比纵向密封件更大的宽度以提供一些侧向移动自由度，避免夹紧点并且允许密封件在温度升高时膨胀。

在一些实施例中，所述纵向密封件进一步包括在所述纵向轴线的任一侧上并且关于所述纵向轴线对称的两个向外延伸的部分，所述沟槽包括轴向对准面以便与所述两个向外延伸的部分的表面的至少一部分邻接，所述向外延伸的部分与所述轴向对准面一起作用以朝向预先确定的轴向位置偏置所述纵向密封件的至少一部分。

纵向密封件还可以包括以对称方式从纵向轴线延伸出来并与轴向对准面邻接的向外延伸的部分。所述对称向外延伸的部分沿相反侧向方向提供相等的力，从而有助于居中并在轴向对准中减少侧向偏置。此外，其在预先确定的轴向位置中将密封件保持在适当位置。

在一些实施例中，所述纵向密封件包括朝向所述密封件的任一端部的两组所述两个向外延伸的部分，并且所述沟槽包括朝向所述定子半壳的任一端部的对应轴向对准面，所述纵向密封件安装在所述沟槽内，使得其在所述轴向对准面之间处于张力之下。

纵向密封件可以在一些张力下安装在轴向对准面之间，这有助于在泵的组装期间将密封件牢固地保持在沟槽内的适当位置。

在一些实施例中，所述向外延伸的部分可操作成挠曲以允许所述纵向密封件的轴向膨胀和压缩。

提供向外延伸的部分使密封件保持在适当位置，同时允许一些轴向挠曲。以此方式，可以通过这些部分的挠曲来补偿纵向膨胀和压缩，从而减小否则将由膨胀和压缩引起的纵向密封件经历的张力的变化。这有助于防止密封件的过度张紧，过度张紧可能导致变薄和有效性的损失。

在一些实施例中，所述向外延伸的部分中的每一者的横截面彼此大致相同并且与所述纵向密封件的纵向部分的至少90 %的横截面大致相同。

同样，在沟槽具有大致恒定的横截面（具有附带益处）的情况下并且在避免或减小夹紧点的情况下，于是期望沿着纵向密封件的大部分长度的恒定横截面。将向外延伸的部分用于轴向定位意味着在设计中可以使用密封件和沟槽两者的恒定横截面以提供密封件的所期望的轴向定位。

在一些实施例中，所述向外延伸的部分在被布置成用于与所述沟槽的所述轴向对准面接触的对应位置处各自包括突出部。

在向外延伸的部分或臂上使用突出部或尖头增加所述臂可以挠曲的量，并且还提供预先确定的位置，用于将密封件支撑在纵向轴线的任一侧上，从而有助于密封件的居中。

提供尖头引入夹紧点（pinch point）的可能性，使得在一些实施例中，尖头或突出部处密封件的横截面面积的增加小于密封件的平均横截面面积的30%、并且优选地小于20%。

在一些实施例中，所述两个向外延伸的部分形成环状物的第一部分。

在一些实施例中，所述环状物安装在沟槽内，所述沟槽包括大致垂直于所述纵向轴线的两个侧向延伸的侧面以及大致平行于所述纵向轴线的两个纵向延伸的侧面。

安装在适当成形的沟槽内的环状物可以有助于在组装期间将密封件保持在适当位置并且有助于密封件的居中。

在一些实施例中，所述真空泵进一步包括：端部件，其安装在所述两个半壳定子的任一端部处；环状密封件，其用于在所述端部件和所述定子半壳之间进行密封；其中所述纵向密封件至少延伸上至所述定子半壳的每一端部，所述纵向密封件包括平坦端部表面，用于与所述环状密封件接触。

具有半定子壳的泵中的密封的特别困难的点是定子半壳之间的纵向密封件与在定子和端部件之间进行密封的环状密封件之间的接触点。为使此密封有效，纵向密封件必须跨越至少最小表面面积始终接触环状密封件并且具有最小接触压力。在纵向密封件未在定子半壳的端部处保持在适当位置或者并不延伸这么远的情况下，出现一个潜在问题。为解决此问题，在优选实施例中，纵向密封件至少延伸上至接触端部件的定子半壳的每一端部。

此外，在一些实施例中，在未处于压缩下时，纵向密封件具有大致平坦端部表面，所述大致平坦端部表面充当与环状密封件接触的接触表面。

在一些实施例中，所述环状物包括从所述环状物延伸的延伸部分，所述延伸部分的端部形成所述纵向密封件的所述平坦端部表面。

为了将纵向密封件保持在适当位置使得端部部分延伸上至和/或超过定子端部表面，所述端部部分可以包括在环状物的端部处的延伸部分。环状物通过轴向对准表面朝向定子壳的端部保持在已知位置。因此，延伸部分的位置是由轴向对准表面和环状物的位置确定的已知位置。此外，环状物提供纵向密封件的轴向对准或居中并且可以有助于将密封件保持在正确位置以便与环状密封件准确地配合。在这方面，如先前所指出的，纵向密封件安装在其中的沟槽的宽度比所述密封件更宽、从而允许一些侧向移动和膨胀。如果密封件在沟槽的一侧处，则其可以不与环状密封件对准，并且接触面积可能很小，从而导致不充分密封。提供端部部分的准确居中解决此问题并且提供一致有效的密封。

在一些实施例中，当所述纵向密封件未处于压缩下时，所述纵向密封件延伸超过所述定子半壳，所述端部表面在所述真空泵的组装期间与所述定子半壳的端部表面对准。

可能优选的是，密封件的端部在组装期间延伸超过定子半壳并且为此被推回成与端部表面对准，使得其保持在压缩下并且与此表面对准。这在已知位置中提供良好接触表面用于与环状密封件接触。

在一些实施例中，所述环状物的包括所述延伸部分的所述部分被构造成响应于所述延伸部分与所述定子的所述端部表面对准而朝向所述泵的中心弯曲。

在延伸部分安装在环状物上的情况下，于是与端部表面的对准所需的轴向移动由环状物的弯曲提供，并且特别地，环状物的侧向臂朝向泵的中心向内弯曲。

在一些实施例中，所述纵向密封件包括用于朝向所述沟槽的中心位置偏置所述纵向密封件的所述端部部分的偏置装置。

如先前所指出的，期望端部部分在沟槽内居中，并且这可以由偏置装置提供。可以使用特征（例如垫圈上的尖头）作为所述偏置装置，在任一侧上具有相等大小的尖头。可替代地，在一些实施例中，可以使用沟槽上的尖头作为偏置装置来替代密封件上的尖头。

优选地，偏置装置包括环状物的臂，并且端部部分安装在环状物上。

在一些实施例中，所述偏置装置包括所述环状物中的偏离部，使得所述偏离部处的所述纵向密封件接触所述沟槽的外表面，所述偏离部关于纵向轴线对称布置在所述环状物的相对侧面上并且可操作成对所述纵向密封件的所述端部部分施加相反的偏置力。

可以通过环状物中的偏离部来增强密封件的轴向对准或居中，所述偏离部关于纵向轴线对称布置，从而沿相反方向提供大致相等的偏置力，以便使密封件居中。

偏离部可以采用多种形式，例如环状物的所述相对侧面的弓形部或环状物上的突出部。

环状物的弓形或桶形形状在环状物的臂中提供偏离部，所述偏离部大致平行于纵向轴线，使得其接触沟槽的外表面并且朝向环状物的中心施加向内的力。以此方式，密封件的弹性性质用于密封件朝向所期望的居中位置偏置，并且在使用臂的弓形部的情况下，维持密封件的横截面，从而减小夹紧点的可能性。此外，对称布置有助于提供大致相等的反向力，从而导致经改善的居中。

在一些实施例中，所述环状密封件安装在具有矩形横截面的沟槽中。

容纳环状密封件的沟槽可以具有矩形横截面。这容易机加工，需要平坦端部的工具，其因此跨越其整个端部表面大致相等地经历磨损，从而增加其使用寿命。此矩形横截面并不允许环状密封件的一些侧向移动，但是通过对沟槽宽度的合适选择并且通过纵向密封件与其沟槽的中心的对准，可以一致地实现这两个密封件之间的合适界面面积。可以选择压缩下的O形环大致填充沟槽的宽度。

在一些实施例中，容纳所述纵向密封件的所述沟槽朝向所述泵送腔室朝向所述定子半壳的任一端部移位。

由于密封件朝向泵送腔室偏置、而非沿着其大部分长度居中地位于沟槽中，于是为了允许端部合适地居中，可能有利的是，沟槽朝向接近于轴向对准面的每一端部移位，使得密封件在此点处不再被推靠在沟槽的内表面上。

在一些实施例中，所述沟槽移位所述纵向密封件和所述沟槽的宽度差的一半。

为了使位于沟槽的一侧处的密封件居中，可能有利的是，使沟槽移位垫圈和沟槽之间的间隙的一半，使得纵向密封件（如果其沿着相同纵向轴线延续）将在沟槽的移位部分中位于沟槽的中心中。在轴向对准面之前这样做允许从纵向轴线的两侧均匀地施加轴向对准力以使密封件在沟槽内居中。

在一些实施例中，所述纵向密封件和所述环状密封件由弹性体材料形成。

本发明的第二方面提供一种制造根据第一方面的真空泵的方法，其包括：将纵向密封件安装在下部半壳定子的纵向接触面中的对应沟槽中；将上部半壳定子放置在所述下部半壳定子上、距其一距离；使用具有平坦端部的工具来推动所述纵向密封件的对应平坦端部，使得其延伸到环状密封件的沟槽；将所述上部定子壳和下部定子壳附接在一起，使得所述纵向密封件被保持在适当位置；移除所述工具；将环状密封件安装在端部面中的沟槽中；以及将端部件附接到所述两个半壳定子的任一端部，使得所述环状密封件接触所述纵向密封件的所述端部密封件。

虽然纵向密封件的端部表面可以具有成轮廓的形状以便与O形环匹配，但是在一些实施例中，其包括平坦表面，平坦表面更容易制造且更容易操纵。在这方面，在组装泵组件时，可以使用具有平坦端部表面的工具使平坦端部的纵向密封件的两端与环状密封件沟槽的边缘对准。这允许此过程和工具的制造这两者更简单。此外，纵向密封件的平坦表面提供如下表面：O形环可以在其上压缩并且可以有效地配合和密封。

在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述另外的特定和优选方面。从属权利要求的特征可以视情况并且按除权利要求中明确阐述的那些组合以外的组合与独立权利要求的特征组合。

在装置特征被描述为可操作成提供功能的情况下，将了解，这包括提供所述功能或者被调适或配置成提供所述功能的装置特征。

应注意，存在提供特定益处的纵向密封件的各种特征，并且设想具有这些特征中的一者或更多者的密封件。

因此，用于朝向泵腔室偏置的特征可以结合或独立于用于使密封件的端部居中的特征和用于轴向柔性的特征来使用。类似地，用于轴向柔性的特征和用于使纵向密封件的端部居中的特征（例如弓形形状的环状物）中的至少一些可以用于纵向密封件中，其中无密封件朝向沟槽的泵送腔室侧的偏置。

附图说明

现在将参考附图进一步描述本发明的实施例，其中：

图1示出带有水平分割线的泵组件；

图2示出根据实施例的具有密封件的泵组件的等角视图；

图3a和图3b示出通过环状密封件和纵向密封件之间的界面的横截面；

图4示出根据实施例的纵向密封件的轮廓。

具体实施方式

在更详细地讨论实施例之前，首先将提供概述。

公开用于在两个半壳定子之间进行密封的纵向密封件。所述纵向密封件具有与纵向轴线偏离的偏离部，所述偏离部接触所述密封件安装在其内的沟槽的一个表面并且朝向所述沟槽的相对表面偏置所述纵向密封件，并且从而使其保持在适当位置。

在一些实施例中，所述偏离部是纵向密封件中的返回弯曲部，其推靠在沟槽的外表面上，从而使纵向密封件朝向沟槽的朝向泵送腔室的另一内表面偏置。在其它实施例中，所述纵向偏离部包括纵向密封件中的突出部或尖头（pip）。

真空泵的沟槽内的纵向密封件比沟槽的宽度更窄，以便当泵在使用期间加热时允许膨胀。然而，这可能在泵送腔室侧上产生沿着沟槽的通道（这可能导致泄漏），这可能是多真空腔室泵（即多级泵）中的特定问题，其中泄漏发生在每一泵送级的真空腔室之间。因此，有利的是，朝向泵送腔室偏置纵向密封件并且抑制此通路形成。

另外和/或可替代地，纵向密封件可以沿纵向轴线具有另外的偏离部，其朝向特定中心位置偏置纵向密封件的端部。在这方面，纵向密封件可以在任一端部处与在泵送组件的端部件和定子之间提供密封的环状密封件配合。为了使此表面配合可靠且有效，给出保持密封件的沟槽的宽度和密封件允许的侧向移动，有利的是，如果可以实现纵向密封件朝向中心位置的一些偏置。

在一些情况下，纵向密封件的每一端部可以具有环状物区段，并且所述环状物的两个纵向侧面都可以向外弯曲以抵靠容纳其的沟槽偏置，从而提供施加在纵向密封件的任一侧上的大致相等但相反的力，使得从所述环状物突出的端部突出部朝向沟槽的中心偏置。

此外，环状物的横向部分被调适成接触轴向对准表面以将密封件轴向保持在适当位置。当环状物在任一端部上时，于是密封件朝向定子的任一端部在张力下安装在这些轴向对准面之间。

在其中纵向密封件在大部分纵向密封件长度上朝向沟槽的内表面偏置的情况下，于是沟槽可以朝向相邻于环状物的任一端部轴向移位，使得纵向密封件在与环状物的接合部处朝向沟槽的中心。这允许纵向密封件在此点处的侧向移动。

图1示意性地示出多腔室旋转泵组件，其具有两个定子半壳和端部件。所述泵组件由两个定子半壳104和102形成，转子（未示出）安装在两个定子半壳104和102之间。这两个壳被固定在一起以形成泵腔室。腔室106、108、110、112、114和116中的每一者由泵腔室壁134分开。端部件122和124安装在定子半壳上以完成泵组件。

图2示出布置在定子半壳之间和端部面之间的密封件的等角视图。在此实施例中，在泵送腔室30的任一侧上存在纵向密封件20和22。在端部件和定子半壳之间还存在O形环密封件40和42。

在此实施例中，环状密封件40、42是标准O形环并且安装在具有恒定横截面的矩形沟槽中，所述沟槽可以使用普通圆柱形工具机加工。可能难以维持纵向密封件20、22和O形环40、42之间的有效密封。特别地，纵向密封件20、22安装在比所述密封件更宽的沟槽内以提供一些侧向移动自由度以及垫圈在压缩下并且在升高的定子温度下膨胀的能力。然而，这为纵向密封件的端部表面提供自由度，这意味着其位置不是精确确定的并且其可能不与O形环密封件准确配合。此外，O形环自身将具有一些侧向移动自由度。

密封件布置和界面称为T形密封。O形环容纳在普通矩形截面沟槽中。这允许O形环向侧面浮动。重要的是确保纵向垫圈密封件和环状O形环之间的良好对准。垫圈的端部区域的侧面上的特征使其居中并且相对于O形环提供所需对准。可以使用例如垫圈上的尖头的偏置特征，尽管在一些实施例中，沟槽上的尖头可以代替壳体上的尖头。

图3示意性地示出现有技术泵中的两个密封件可以对准或可以不对准的情况以及此对准差异导致的界面表面差异。特别地，图3a示出当纵向密封件居中时，提供密封的界面表面相当大的情况，而当纵向密封件位于沟槽的一侧时，密封件之间的界面表面小得多。

解决当纵向密封件未居中时出现的问题的一种方法可能是使垫圈的一端成形为与O形环的形状配合，使得所述密封件和O形环被偏置到特定位置。然而，垫圈的端部的弯曲形状为垫圈的制造并且为垫圈与定子的端部在组装期间的对准提供额外的复杂性。

因此，在优选实施例中，纵向垫圈密封件的端部是平坦的，并且使用居中特征来使垫圈的端部与O形环对准。

图4更详细地示出此类居中特征，其还示出用于抵靠沟槽50最靠近于泵送腔室的表面偏置纵向密封件20的偏置装置27。如先前所指出的，沟槽50可以为泵的低真空端和高真空端之间的气体提供泄漏通道。抵靠沟槽的泵送腔室侧偏置密封件阻挡此通道。在此实施例中，所述偏置装置是密封件中的偏离部27，此偏离部27接触沟槽的外表面以将密封件30推靠在内表面上。在其它实施例中，所述偏置装置可以呈密封件中的突出部或尖头的形式、而非偏离部。偏离部的优点在于其具有恒定横截面面积，并且其还提供一些轴向柔性。

关于居中特征，垫圈20包括端部环状物25，端部环状物25位于沟槽50内并且具有形成弓形形状的弯曲侧向臂。由于所述环状物的对称性质，所述弓形形状在环状物的任一侧上抵靠沟槽的外表面作用，每一侧产生具有大致相同量值、但是沿相反方向的力，从而使密封件居中、并且特别是使从所述环状物延伸并且与O形环配合的密封件的端部部分居中。

环状物的弓形形状保持轴向刚度，但是允许侧向柔性以确保干涉配合是可能的。纵向垫圈密封件的截面/宽度维持在弓形形状居中特征中以避免高温下的过度膨胀。在弓形侧面和笔直构件内部提供空间以在较高温度下的压缩和膨胀期间提供伸展自由度。

除提供此居中特征以外，环状物还提供一些轴向稳定性和轴向柔性。轴向稳定性由沟槽的轴向对准面52提供，轴向对准面52形成在环状物的开始处沿任一方向从纵向沟槽延伸的臂的外表面。密封件的环状物部分接触所述轴向对准面，并且使纵向密封件轴向保持在适当位置。朝向定子的每一端部定位的轴向对准面之间的沟槽的长度被构造成使得纵向密封件在轻微张力下安装并且因此更牢固地保持在沟槽中。通过侧向臂的挠曲提供轴向柔性，所述侧向臂允许密封件的一些轴向移动，从而抑制其变得过度张紧，过度张紧可能触发密封件中的对应变薄。

在图4的实施例中，环状物25在外表面上具有尖头23，其邻接定子半壳的轴向对准表面52。这些尖头23为环状物提供与轴向对准面52的已知接触位置，轴向对准面52针对轴向张紧定位垫圈。其朝向环状物的外侧定位，从而允许因环状物在尖头23之间的部分的弯曲而发生增加的轴向挠曲。在此实施例中，由纵向偏离部或凸起部（bump）27提供进一步的轴向挠曲，纵向偏离部或凸起部27还提供垫圈抵靠沟槽的内表面的偏置。此凸起部可以收缩和膨胀以允许轴向挠曲。

垫圈的每一端部包括从环状物25延伸的端部部分29。此端部部分29与定子半壳的端部对准并接触O形环。在此实施例中，其通过环状物的弓形形状居中。

在组装泵组件时，下部定子具有两个纵向密封件（垫圈），这两个纵向密封件（垫圈）在沟槽50内安装在泵的任一侧上。其在定子的任一端部处抵靠轴向对准面52在张力下安装。然后通过平坦端部的工具将突出端部29保持成抵靠定子半壳的端部，并且将上部定子半壳降低到下部定子半壳上并将其固定在一起，使得垫圈在压缩下保持在适当位置。然后可以抵靠定子端部面安装包含O形环密封件40、42的端部件122、124。

如图可见，沟槽50具有恒定宽度，并且因此可以通过一个工具在一次通过中机加工。这提供优于包含尖头以将密封件维持在适当位置的沟槽的优点。此外，缺少这些尖头减少了存在垫圈夹紧点的机会，因为垫圈在压缩和温度变化下膨胀。

在组装期间，突出部29被推回成与O形环沟槽的底部或边缘齐平。这因环状物25的柔性、并且特别是因可以来回挠曲并提供此轴向柔性的环状物的侧臂而是可能的。当沟槽50靠近轴向对准面52时，沟槽50朝向泵送腔室偏离。提供此偏离使得垫圈朝向泵送腔室的偏置并不使垫圈抵靠沟槽的内侧接近于其端部偏置。垫圈在沟槽内的居中允许垫圈20响应于侧向力朝向环状物25侧向移动。当从任一侧施加相反侧向力时，这有助于端部突出部29的居中。

总之，新垫圈设计使用简化的几何形状。端部区域具有提供所需功能的“一体盒”形式。平坦端部的垫圈连接到标准圆形截面O形环。

需要垫圈与O形环沟槽的轴向对准以实现良好质量的密封。通过确保当垫圈放置在壳体中时其突出超过O形环沟槽、并且然后通过借助定制工具将垫圈推回到O形环沟槽来实现此居中。

在垫圈的端部中需要轴向柔性以提供可以被推回的突出端部。此柔性由支撑端部密封表面的横向构件提供，参见图4。

垫圈的中心中的轴向柔性有助于确保其处于张紧状态并且并不变弯。垫圈拉伸并抵靠对准面52定位，在一些实施例中，定位在对准尖头23上。柔性由支撑对准尖头23的横向柔性构件24提供。垫圈的中心区域中的凸起部27提供额外的轴向柔性。

虽然本文中已经参考附图详细公开了本发明的说明性实施例，但是应理解，本发明并不限于所述精确实施例，并且本领域技术人员可以在不背离如由所附权利要求及其等效内容限定的本发明的范围的情况下在其中实现各种改变和修改。

附图标记

20、22纵向密封件

23 尖头

24柔性构件

25 环状物

27 偏离部

30、106、108、110、112、114和116 泵腔室

40、42 O形环密封件

50 沟槽

52轴向对准面

102、104定子半壳

120 定子半壳之间的接触表面

124、126 定子半壳的配合端部表面

130、132 端部件的配合表面

134 泵腔室壁

Claims (27)

1.一种真空泵，包括：

两个半壳定子部件，其在纵向接触面处安装在一起并且限定一个或更多个泵送腔室；

纵向密封件，其用于在所述真空泵送腔室的任一侧上在所述两个半壳定子的所述纵向接触面之间进行密封；其中

所述纵向密封件安装在所述半壳定子中的至少一者中的相应沟槽内，所述相应沟槽在所述纵向密封件的至少一部分上比所述纵向密封件更宽、从而允许一些侧向移动，所述纵向密封件包括与纵向轴线偏离的偏离部，所述偏离部抵靠所述沟槽的一个表面邻接并且朝向所述沟槽的相对表面偏置所述纵向密封件的至少一部分，所述相对表面包括最靠近所述真空泵送腔室的所述表面。

2.根据权利要求1所述的真空泵，其中，所述纵向密封件贯穿所述偏离部具有大致恒定的横截面。

3.根据权利要求1或2所述的真空泵，其中，所述纵向密封件沿着所述纵向密封件的整个长度具有大致恒定的横截面。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的真空泵，其中，所述偏离部包括远离所述纵向轴线并回到所述纵向轴线的返回弯曲部。

5.根据权利要求1所述的真空泵，其中，所述偏离部包括从所述纵向密封件延伸的突出部。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的真空泵，其在所述纵向密封件上包括多个偏离部。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的真空泵，其中，所述沟槽沿着其长度具有大致恒定的横截面。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的真空泵，其中，所述纵向密封件进一步包括在所述纵向轴线的任一侧上并且关于所述纵向轴线对称的两个向外延伸的部分，所述沟槽包括轴向对准面，以便与所述两个向外延伸的部分的表面的至少一部分邻接，所述向外延伸的部分与所述轴向对准面一起作用，以便朝向预先确定的轴向位置偏置所述纵向密封件的至少一部分。

9.根据权利要求8所述的真空泵，其中，所述纵向密封件包括朝向所述密封件的任一端部的两组所述两个向外延伸的部分，并且所述沟槽包括朝向所述定子半壳的任一端部的对应轴向对准面，所述纵向密封件安装在所述沟槽内，使得其在所述轴向对准面之间处于张力之下。

10.根据权利要求8或9所述的真空泵，其中，所述向外延伸的部分可操作成挠曲以允许所述纵向密封件的轴向膨胀和压缩。

11. 根据权利要求8至10中的任一项所述的真空泵，其中，所述向外延伸的部分中的每一者的横截面彼此大致相同并且与所述纵向密封件的纵向部分的至少90 %的横截面大致相同。

12.根据权利要求8至11中的任一项所述的真空泵，其中，所述向外延伸的部分在被布置成用于与所述沟槽的所述轴向对准面接触的对应位置处各自包括尖头。

13.根据权利要求8至12中的任一项所述的真空泵，其中，所述两个向外延伸的部分形成环状物的第一部分。

14.根据权利要求13所述的真空泵，其中，所述环状物安装在沟槽内，所述沟槽包括大致垂直于所述纵向轴线的两个侧向延伸的侧面以及大致平行于所述纵向轴线的两个纵向延伸的侧面。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的真空泵，所述真空泵进一步包括：

端部件，其安装在所述两个半壳定子的任一端部处；

环状密封件，其用于在所述端部件和所述定子半壳之间进行密封；其中

所述纵向密封件至少延伸上至所述定子半壳的每一端部，所述纵向密封件包括平坦端部表面，用于与所述环状密封件接触。

16.根据权利要求15所述的真空泵，当从属于权利要求13或14时，其中，所述环状物包括从所述环状物延伸的延伸部分，所述延伸部分的端部形成所述纵向密封件的所述平坦端部表面。

17.根据权利要求15或16所述的真空泵，其中，当所述纵向密封件未处于压缩下时，所述纵向密封件延伸超过所述定子半壳，所述端部表面在所述真空泵的组装期间与所述定子半壳的端部表面对准。

18.根据权利要求17所述的真空泵，当从属于权利要求16时，其中，包括所述延伸部分的所述环状物的所述侧向侧面的一部分被构造成响应于所述延伸部分与所述定子的所述端部表面对准而朝向所述泵的中心弯曲。

19.根据权利要求15至18中的任一项所述的真空泵，其中，所述纵向密封件包括用于朝向所述沟槽的中心位置偏置所述纵向密封件的所述端部部分的偏置装置。

20.根据权利要求19所述的真空泵，当从属于权利要求16时，其中，所述偏置装置包括所述环状物中的偏离部，使得所述偏离部处的所述纵向密封件接触所述沟槽的外表面，所述偏离部关于纵向轴线对称布置在所述环状物的相对侧面上并且可操作成对所述纵向密封件的所述端部部分施加相反的偏置力。

21.根据权利要求20所述的真空泵，其中，所述偏离部包括在所述环状物的所述相对侧面的弓形部处。

22.根据权利要求20所述的真空泵，其中，所述偏离部包括所述环状物上的突出部。

23.根据权利要求20至22中的任一项所述的真空泵，其中，所述环状密封件安装在具有矩形横截面的沟槽中。

24.根据前述权利要求中的任一项所述的真空泵，其中，所述沟槽朝向所述泵送腔室朝向所述定子半壳的任一端部移位。

25.根据权利要求24所述的真空泵，其中，所述沟槽移位达所述纵向密封件和所述沟槽的宽度差的一半的距离。

26.一种制造根据权利要求1至25中的任一项所述的真空泵的方法，包括：

将纵向密封件安装在下部半壳定子的纵向接触面中的对应沟槽中；

将上部半壳定子放置在所述下部半壳定子上、距其一距离；

使用具有平坦端部的工具来推动所述纵向密封件的对应平坦端部，使得其回到环状密封件沟槽的边缘；

将所述上部定子壳和下部定子壳附接在一起，使得所述纵向密封件被保持在适当位置；

移除所述工具；

将环状密封件安装在端部面中的沟槽中；以及

将端部件附接到所述两个半壳定子的任一端部，使得所述环状密封件接触所述纵向密封件的所述端部密封件。

27.一种如在上文中参考附图所描述的真空泵或方法。