CN110337544B - 润滑油密封式真空泵 - Google Patents

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Abstract

一种润滑油密封式真空泵，例如旋转叶片泵，包括布置在吸入腔室(10)中的转子元件(16)。转子元件(16)由转子轴(26)承载。轴(26)由布置在泵外壳(12)中的主密封件(32)环绕。除了主密封件(32)之外，在所述主密封件(32)的内侧(42)上布置有附加密封件(44)。附加密封件(44)包括布置在壳体(30)的外侧(36)上的密封唇(50)。

Description

润滑油密封式真空泵
【技术领域】
本发明涉及润滑油密封式真空泵，特别是旋转叶片泵。
【背景技术】
诸如旋转叶片泵之类的润滑油密封式真空泵包括泵壳体，在泵壳体中限定吸入腔室。在吸入腔室内布置有至少一个转子元件。在旋转叶片泵中，转子元件偏心地布置在圆柱形吸入腔室内。转子元件布置有多个滑动叶片，滑动叶片在转子元件中可径向滑动，滑动叶片的外边缘抵靠在吸入腔室的内壁上。由于转子元件的偏心布置，由滑动叶片形成的各个腔室的容积将改变，使得待输送介质将被压缩。通过润滑油供应管道，润滑油被供应到至少一个转子元件。提供润滑油以实现转子元件与吸入腔室的内壁之间的密封。因此，在旋转叶片泵中，润滑油用于在连接至转子元件的滑动叶片与吸入腔室的内壁之间产生密封效果。在旋转叶片泵中，润滑油供应管道通常在转子内延伸，其中润滑油将被供应到转子的凹部，在转子的凹部中滑动叶片被保持用于径向移位。在离心力的作用下，润滑油将到达滑动叶片的外边缘，该滑动叶片的外边缘与吸入腔室的内壁相抵靠。
转子元件由外壳封装，轴布置在外壳中。通常，轴由电驱动马达来驱动。特别是在轴穿过泵外壳的区域中，提供主密封。主密封通常包括密封唇，该密封唇抵靠在轴表面上或者例如也在壳体的外侧上，该壳体在该区域中连接至轴。在这种布置中，根据给定的情况，壳体的布置可以在组装过程中具有优点和/或壳体可以由改善密封紧密性的材料形成的优点。即使在高质量的密封件中，也可能发生泄漏，特别是在使用很多小时之后。这种泄漏可能例如由颗粒侵入润滑油而造成。例如由于磨损等原因，这些颗粒可能会侵入润滑油中，或者它们可能会从通过真空泵输送的介质出来进入润滑油。如果这种颗粒碰巧到达密封件的密封唇与轴表面或环绕轴的壳体的外侧之间的区域，则在轴密封件上将发生泄漏。
【发明内容】
本发明的目的是改进这种轴密封件在润滑油密封式真空泵中的密封紧密性，并相应地延长这种密封件的使用寿命。
上述目的通过权利要求1中限定的润滑油密封式真空泵实现。
根据本发明，润滑油密封式真空泵除主密封件外还包括附加密封件。主密封件通常包括密封唇，该密封唇布置为抵靠在轴表面上或环绕轴的壳体的外侧上。根据本发明，优选地环形附加密封件布置在主密封件的面向吸入腔室的内侧上。附加密封件包括密封唇，该密封唇布置为抵靠在轴表面上或环绕轴的壳体的外侧上。因此，根据本发明，两个密封件彼此直接相邻地提供，其中优选的是，两个密封件均包括密封唇，所述密封唇布置为抵靠在轴表面上或壳体的外侧上。
通过提供主密封件和附加密封件，可以例如在模具内生产附加密封件的密封唇，和/或用特别适合防止颗粒侵入附加密封件与主密封件之间区域的材料制造密封唇，从而相应地降低这种入侵的风险。因此，附加密封件用作防止颗粒沿主密封件的方向传送的一种过滤器。结果，由于可能对主密封件产生可能的损坏作用的颗粒到达主密封件的危险减低，于是可以用较软的材料特别地制造主密封件的密封唇。因此，用于主密封件的材料可以主要在实现最佳可能的密封效果的方面来选择，而用于附加密封件的材料将主要在安全阻挡损坏颗粒的方面来选择。作为主密封件的材料，优选使用Viton、FKM、FPM、PTFE和/或EPDM。附加密封件优选地由纺织纤维和/或无纺纺织品制成。可以使用有机或非有机纺织品。
根据优选实施例，附加密封件特别是固定地连接至主密封件。例如，附加密封件可通过粘合、锁定接合等固定地连接至主密封件的内侧。优选地，附加密封件包括特别环形的突出部，该突出部延伸到主密封件的特别环形的凹部中。因此，一方面，可以实现或改善附加密封件与主密封件之间的连接，另一方面，可以改善附加密封件的刚度和相应位置。
根据本发明的优选实施例，附加密封件包括保持元件。保持元件承载附加的密封元件，该密封元件包括密封唇。在这种布置中，密封元件可以例如通过粘合、焊接等连接至保持元件。通过从两个元件设计附加密封件，特别可以使用不同的材料。
在附加密封件提供有保持元件的情况下，优选的是，保持元件特别是固定地连接至主密封件，并且根据优选的实施例，保持元件包括用于连接至主密封件的上述突出部。此外，保持元件也可以一体地连接至主密封件。
此外，根据附加密封件的优选实施例，优选的是密封唇布置为倾斜于且面向吸入腔室的方向。以这种方式实现的是更好的颗粒阻挡，并相应地实现附加密封件的更好过滤效果。
特别是在倾斜布置的密封唇的情况下，优选的是保持元件包括支持元件，该支持元件支持密封唇并且相应地具有搁置在支持元件上的密封唇。在这种布置中，支持元件优选地布置为倾斜于吸入腔室的方向。支持元件和/或密封唇相对于轴表面并相应地相对于壳体外侧的倾斜度优选地在10°至60°的角度范围内。
根据本发明的另一优选实施例，主密封件的外侧具有与其连接的环形盖元件。这里，主密封件的外侧是主密封件的背离吸入腔室的一侧。所述盖元件尤其也可以形成为环形突起，优选地与主密封件一体形成并且通过粘接，焊接、锁定接合等与其连接。通过环形盖元件，在主密封件外部形成用于存在润滑油的收集腔室。在特别是在长时间运行后并且特别是尽管提供附加密封件的情况下，应该从主密封件排出润滑油，该润滑油将被限制在所述收集腔室中。
在本发明的实施例中，壳体布置在轴上，优选的是盖元件的外边缘面向轴的方向并且具有比壳体的外径小的直径。因此，盖元件在径向方向上盖住壳体。以这种方式，形成了用于润滑油的附加收集腔室，因为当沿着壳体的外侧通过时，润滑油将到达外部，并且然后由盖元件保持。由于产生的离心力，润滑油将被保持在特别至少部分地环绕壳体的收集腔室中。
为了进一步改善使用寿命，本发明的一个特别优选的实施例还提供了一种布置在收集腔室内侧上的输送元件。借助于所述输送元件，已经到达收集腔室的润滑油将在吸入腔室的方向上输送。这例如可以通过横向孔来实现。该横向孔从收集腔室的内侧开始向内延伸，其中该开口应该倾斜地形成，以便由于离心力而实现相应的润滑油输送。特别优选地，所述输送元件形成为布置在收集腔室内侧上的进给螺杆。由于润滑油在收集腔室中的运动，实现了在吸入腔室方向上的输送。特别是，在主密封件的密封唇的方向上进行输送，使得在该区域中，已经出现的润滑油将再次在吸入腔室的方向上被输送回来。此外，以这种方式，将在主密封件的密封唇的外侧产生反压，从而降低润滑剂泄漏的危险。
特别优选地，收集腔室的内侧，特别是在布置输送元件的区域中，在吸入腔室的方向上具有特别是连续减小的直径。以这种方式，改善了润滑剂在吸入腔室方向上的返回。特别地，由此可以通过布置突出部或凹槽以简单的方式在收集腔室的内侧上形成螺旋输送装置。
根据另一优选实施例，在主密封件的外侧上和/或在外壳的外侧上另外布置环绕主密封件的用于润滑油的收集元件。由此，可以实现使用寿命的进一步延长。所述收集元件的功能在于如果润滑油应从收集腔室排出，则该润滑油将被收集元件接收或吸入。这里的所述收集元件特别地类似于海绵等形成。例如，收集元件可以是环形形状并且特别地完全环绕着轴。提供这种收集元件的优点在于，一方面，润滑油不会在外壳的外侧上流动，滴在工厂地板上等，或者另一方面，润滑油的泄漏很容易被用户看到。
在主密封件的外侧上提供盖元件，特别是在主密封件的外侧和/或外壳的外侧上与收集元件连接，代表本身独立的发明，该发明独立于从主密封件内侧上提供的附加密封件。然而，两种发明的组合是优选的。
【附图说明】
下面将参考附图，通过特别优选的实施例更详细地解释本发明。
在附图中：
图1是旋转叶片泵的很大程度地简化的示意剖视图；
图2是根据本发明的轴封的优选实施例的视图；以及
图3是轴密封的一部分的放大示意图。
【具体实施方式】
旋转叶片泵包括由外壳12形成的吸入腔室10。吸入腔室10连接至入口14。入口14连接至待抽空的腔室(未示出)，并且还包括入口阀(未示出)。在吸入腔室10内，转子元件16偏心地布置，使得在圆柱形吸入腔室10中形成不同的腔室18。所述腔室18分别由滑动叶片20界定，滑动叶片20以允许叶片在槽和相应的凹部22中径向移动的方式保持在转子元件中的槽和相应的凹部22中。所述凹部22连接至润滑油供应通道24(仅在图中示意性地示出)。转子元件16由转子轴26承载。因此，转子元件16和转子轴26可由一个部件制成。此外，最小的腔室18具有与其连接的出口28。在所述出口28上又设置有出口阀，特别是以油封阀板等的形式。
在图2中所示的根据本发明轴封的特别优选的实施例中，有关于布置在主密封件内的附加密封件，以及有关于布置在主密封件外部且有关于收集元件的收集腔室的两个发明结合起来。
在所示的示例性实施例中，轴26由壳体30或套环环绕。壳体30例如被压到轴26上。此外，壳体30被主密封件32包围。在所示的示例性实施例中，主密封件32包括密封唇34，密封唇34抵靠地布置在壳体30的外侧36上。为了改善抵靠力，在密封唇34的内侧上可以布置环形金属弹簧38。连接至密封唇34上的是主密封件32的C形环形元件40。主密封件32布置在外壳12的环形凹部中。
在主密封件32的面向吸入腔室10的方向的内侧42上，布置有环形附加密封件44。在所示的示例性实施例中，附加密封件44具有两部分设计并且包括密封元件46和保持元件48。密封元件46形成密封唇50，密封唇50又被布置为密封抵靠在壳体30的外侧36上。密封唇50用于滤除或阻挡颗粒，使得它们不能在主密封件32的密封唇34的方向上前进。密封唇50倾斜并相应地布置为倾斜于吸入腔室10的方向。此外，附加密封件44包括保持元件52，保持元件52支持密封元件46的该密封唇部分。支持元件52不与旋转套管30接触。在支持元件52与套管30之间存在径向间隙。
在所示的示例性实施例中，附加密封件44的保持元件48还包括一个或两个轴向环形突出部54、56。这些特别用于连接至主密封件32的C形元件40。为此目的，两个突出部54、56延伸到由C形元件40形成的主密封件32的开口58中。附加密封件44通过将环形环54夹紧或胶合在C形元件40中而连接至主密封件32。
在所示的示例性实施例中，盖元件62布置在主密封件32的外侧60(图3)上。所述盖元件62在所示的示例性实施例中形成为部分环形凸起，其包括外边缘64，外边缘64面向轴表面65的方向，但不与轴表面65接触。在静态唇64与旋转表面65之间存在间隙。所述外边缘64的直径小于壳体30的外径。以这种方式，形成了用于收集润滑油的收集腔室66，该收集可以发生于在密封唇34的区域中泄漏时。为了使这种泄漏的润滑油沿收集腔室66的方向返回，如箭头68所示，在收集腔室66的内侧70上布置特别是螺旋形的输送元件72。特别是因为在输送元件72的区域中，所述内侧70在吸入腔室的方向上具有减小的直径，可能泄漏的润滑油将被可靠地从收集腔室66输送回吸入腔室10。
根据优选的实施例，还可以提供在主密封件32的外侧60上或固定于外壳12的表面75上的同样环形的收集元件74(图2)。通过该收集元件74，可能会发生从收集腔室66泄漏的润滑剂可以被吸入并储存。收集元件74优选地由有机或非有机海绵状材料制成。

Claims (18)

1.一种润滑油密封式真空泵，包括：
泵外壳(12)，形成吸入腔室(10)；
转子元件(16、20)，布置在所述吸入腔室(10)中；
润滑油供应通道(24)，用于向所述转子元件(20)供应润滑油；
轴(26)，承载所述转子元件(16)并支持在所述泵外壳(12)中；以及
主密封件(32)，环绕所述轴(26)并布置在所述泵外壳(12)中，
其特征在于，
在所述主密封件(32)的面向所述吸入腔室(10)的方向的内侧(42)上，提供有环形附加密封件(44)，所述附加密封件(44)包括密封唇(50)，所述密封唇(50)布置为直接抵靠在轴表面(65)上或环绕所述轴(26)的壳体(30)的外侧(36)上，以及
所述主密封件(32)的外侧(60)具有与所述主密封件(32)的外侧(60)连接的环形盖元件(62)，所述盖元件(62)形成用于润滑油的收集腔室(66)，所述收集腔室(66)布置在所述主密封件(32)的外部并相应地在所述主密封件(32)的密封唇(34)的外部，在所述收集腔室(66)的内侧(70)上布置有输送元件(72)，该输送元件(72)用于沿所述吸入腔室(10)的方向输送润滑油。
2.根据权利要求1所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述盖元件(62)的外边缘(64)面向所述轴(26)的方向。
3.根据权利要求1所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述输送元件包括进给螺杆(72)。
4.根据权利要求1或2所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述内侧(70)在吸入腔室(10)的方向上具有减小的直径。
5.根据权利要求1或2所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述附加密封件(44)固定地连接至所述主密封件(32)。
6.根据权利要求1或2所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述附加密封件(44)包括延伸进所述主密封件(32)的凹部(58)中的至少一个突出部(54、56)。
7.根据权利要求1所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述附加密封件(44)包括保持元件(48)，所述保持元件(48)承载包括所述密封唇(50)的密封元件(46)。
8.根据权利要求1所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述密封唇(50)布置为倾斜于且面向吸入腔室(10)的方向。
9.根据权利要求7或8所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述保持元件(48)包括支持所述密封唇(50)的支持元件(52)。
10.根据权利要求1或2所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，用于润滑油的收集元件(74)提供在所述主密封件(32)的外侧(60)上和/或所述外壳(12)的环绕主密封件(32)的外侧上。
11.根据权利要求10所述的润滑油密封式真空泵，其特征在于，所述收集元件(74)具有环形形状并环绕所述轴(26)。
12.根据权利要求1所述的润滑油密封式真空泵，其中所述润滑油密封式真空泵是旋转叶片泵。
13.根据权利要求2所述的润滑油密封式真空泵，其中所述盖元件(62)的外边缘(64)具有比所述壳体(30)的外径小的外径。
14.根据权利要求4所述的润滑油密封式真空泵，其中所述内侧(70)，在布置有输送元件(72)的区域中，在吸入腔室(10)的方向上具有减小的直径。
15.根据权利要求4所述的润滑油密封式真空泵，其中所述直径连续地减小。
16.根据权利要求6所述的润滑油密封式真空泵，其中所述至少一个突出部(54、56)是环形形状。
17.根据权利要求6所述的润滑油密封式真空泵，其中主密封件(32)的所述凹部(58)是环形的。
18.根据权利要求9所述的润滑油密封式真空泵，其中所述支持元件(52)布置为倾斜于吸入腔室(10)的方向。
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