CN111706509A - 三轴多级罗茨泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三轴多级罗茨泵，包括上泵壳和下泵壳；上泵壳的下端面开设有第一定位孔，下泵壳的上端面也开设有第一定位孔；下泵壳内从下泵壳的轴向一端至轴向另一端依次设有一级下隔断、二级下隔断、三级下隔断、四级下隔断和五级下隔断；一级下隔断的一侧开设有一级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽；二级下隔断的一侧开设有二级转子下容置槽，另一侧开设有第三转轴下容置槽；三级下隔断的一侧开设有三级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽；四级下隔断的一侧开设有四级转子下容置槽，另一侧开设有第三转轴下容置槽；五级下隔断的一侧开设有五级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽。

Description

三轴多级罗茨泵

技术领域

本发明涉及罗茨泵技术领域，具体涉及一种三轴多级罗茨泵。

背景技术

三轴多级罗茨泵是一种全新无油干式真空泵，每级泵腔内均设置有三根相互平行的转轴，三根转轴同速转动且位于中部的第二转轴(中泵轴)与位于其相邻的两侧的第一转轴(左泵轴)和第三转轴(右泵轴)转动的方向相反。每级泵腔内均设置有成对转子，奇数级泵腔的成对转子分别连接在第二转轴和第一转轴上，偶数级泵腔的成对转子分别连接在第二转轴和第三转轴上，从而形成了独特的气流通道。这种独特的结构，相比螺杆式、涡旋式、往复式等干式真空泵，具有抽气能力大，容积效率高，功率低，不怕粉尘，不怕腐蚀，使用寿命长等优点。

现有的三轴多级罗茨泵包括多个泵壳、三根转轴和多级转子。每一个独立的泵壳通过单独铸造可获得完整的真空腔室，多个泵壳以模块式的方式沿着轴向组装形成多级罗茨泵。相邻两个泵壳之间设置隔板。首先，相邻两个泵壳之间虽然可以依靠定位销来确保轴线共线，但是，在多级罗茨泵完成组装后，累计误差较大，常常会导致整体安装失败。即使将泵壳由5个减少至3个，累积误差依然较大。其次，多级转子和转轴之间需要键来确定安装后转子的角度。即使转子上的键和转轴上的键的加工精度很高，加工误差的累积依然可能会使转子的角度产生偏差，从而导致在运行时出现碰擦现象。为了避免碰擦现象的出现，需要增大同一级的一对转子之间的间隙，这就使得真空泵内间隙变大，从而使得抽气效率下降，极限真空度受损。另外，相邻两级转子之间需要有轴套，即使轴套的加工精度很高，也无法避免转子和转轴组装后产生的累计误差较大的问题，从而影响到真空度。累计误差还使得三轴多级罗茨泵的组装变得十分麻烦，往往需要整体拆卸后再重新组装，严重制约组装效率。

因此，如何降低组装时的累计误差是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决组装时的累计误差较大的问题，本发明提供一种三轴多级罗茨泵。

为实现本发明目的提供的一种三轴多级罗茨泵，包括泵壳、设于泵壳内的多级罗茨转子及三个转轴，三个转轴分别为第一转轴、第二转轴和第三转轴，

泵壳包括上泵壳和下泵壳；上泵壳的下端面靠近轴向两端分别开设有一个第一定位孔，相应的，下泵壳的上端面靠近轴向两端也分别开设有一个第一定位孔；

下泵壳内从下泵壳的轴向一端至轴向另一端依次设有一级下隔断、二级下隔断、三级下隔断、四级下隔断和五级下隔断；一级下隔断、二级下隔断、三级下隔断、四级下隔断和五级下隔断均垂直于下泵壳的轴向设置，且厚度依次递减；

一级下隔断的一侧开设有一级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽；二级下隔断的一侧开设有二级转子下容置槽，另一侧开设有第三转轴下容置槽；三级下隔断的一侧开设有三级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽；四级下隔断的一侧开设有四级转子下容置槽，另一侧开设有第三转轴下容置槽；五级下隔断的一侧开设有五级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽；

一级转子下容置槽的底部开设有一级下过气孔，二级转子下容置槽的底部开设有二级下过气孔，三级转子下容置槽的底部开设有三级下过气孔，四级转子下容置槽的底部开设有四级下过气孔，五级转子下容置槽的底部开设有五级下过气孔；

一级下过气孔、二级下过气孔、三级下过气孔、四级下过气孔的底端均延伸至下泵壳的底壁的内部；五级下过气孔贯穿下泵壳的底壁的外端面；在下泵壳的底壁的内部开设有连通一级下过气孔和二级下过气孔的第一连通孔；在下泵壳的底壁的内部还开设有连通三级下过气孔和四级下过气孔的第二连通孔。

优选地，上泵壳内从上泵壳的轴向一端至轴向另一端依次设有一级上隔断、二级上隔断、三级上隔断、四级上隔断和五级上隔断；一级上隔断、二级上隔断、三级上隔断、四级上隔断和五级上隔断均垂直于上泵壳的轴向设置，且厚度依次递减；

一级上隔断的一侧开设有一级转子上容置槽，另一侧开设有第一转轴上容置槽；二级上隔断的一侧开设有二级转子上容置槽，另一侧开设有第三转轴上容置槽；三级上隔断的一侧开设有三级转子上容置槽，另一侧开设有第一转轴上容置槽；四级上隔断的一侧开设有四级转子上容置槽，另一侧开设有第三转轴上容置槽；五级上隔断的一侧开设有五级转子上容置槽，另一侧开设有第一转轴上容置槽；

当上泵壳和下泵壳相盖合时，一级转子上容置槽和一级转子下容置槽构成一级转子泵腔，二级转子上容置槽和二级转子下容置槽构成二级转子泵腔，三级转子上容置槽和三级转子下容置槽构成三级转子泵腔，四级转子上容置槽和四级转子下容置槽构成四级转子泵腔，五级转子上容置槽和五级转子下容置槽构成五级转子泵腔，其中，相邻两级转子泵腔错位设置，间隔一级的两个转子泵腔正对设置；

一级上隔断上的第一转轴上容置槽和一级下隔断上的第一转轴下容置槽构成第一通孔，三级上隔断上的第一转轴上容置槽和三级下隔断上的第一转轴下容置槽构成第二通孔，五级上隔断上的第一转轴上容置槽和五级下隔断上的第一转轴下容置槽构成第三通孔；第一转轴能够依次穿过第一通孔、二级转子泵腔、第二通孔、四级转子泵腔和第三通孔；

二级上隔断上的第三转轴上容置槽和二级下隔断上的第三转轴下容置槽构成第四通孔，四级上隔断上的第三转轴上容置槽和四级下隔断上的第三转轴下容置槽构成第五通孔；第三转轴能够依次穿过一级转子泵腔、第四通孔、三级转子泵腔、第五通孔和五级转子泵腔；

第二转轴能够依次通过一级转子泵腔、二级转子泵腔、三级转子泵腔、四级转子泵腔和五级转子泵腔；

一级转子上容置槽的顶部开设有一级上过气孔，二级转子上容置槽的顶部开设有二级上过气孔，三级转子上容置槽的顶部开设有三级上过气孔，四级转子上容置槽的顶部开设有四级上过气孔，五级转子上容置槽的顶部开设有五级上过气孔；

二级上过气孔、三级上过气孔、四级上过气孔和五级上过气孔的顶端均延伸至上泵壳的顶壁的内部；一级上过气孔贯穿上泵壳的顶壁的外端面；在上泵壳的顶壁的内部开设有连通二级上过气孔和三级上过气孔的第三连通孔；在上泵壳的顶壁的内部还开设有连通四级上过气孔和五级上过气孔的第四连通孔。

优选地，下泵壳内相邻两级下隔断之间设有一个隔板安装定位槽；每个隔板安装定位槽内固定有一个半圆形结构的下隔板；下隔板的顶部开设有三个让位凹槽，以使第一转轴、第二转轴和第三转轴穿过；

上泵壳内相邻两级上隔断之间也设有一个隔板安装定位槽；每个隔板安装定位槽内固定有一个半圆形结构的上隔板；上隔板的底部开设有三个让位凹槽。

优选地，下泵壳的侧壁的外端面固定有下加强筋；每个下加强筋均竖向设置，多个下加强筋沿下泵壳的轴向均匀分布；

上泵壳的侧壁的外端面固定有上加强筋；每个上加强筋均竖向设置，多个上加强筋沿上泵壳的轴向均匀分布；

当上泵壳和下泵壳相盖合时，其中一个上加强筋的底部抵靠于其中一个下加强筋的顶部。

优选地，每个上加强筋的中部开设有第一螺纹孔，且第一螺纹孔贯穿上加强筋的顶端面和底端面；第一螺纹孔的上部的尺寸大于下部；

每个下加强筋的中部开设有第二螺纹孔，且第二螺纹孔贯穿下加强筋的顶端面；第二螺纹孔的尺寸小于第一螺纹孔的下部的尺寸。

优选地，多级罗茨转子包括均为长条状的一级转子、二级转子、三级转子、四级转子和五级转子，且厚度依次递减；

一级转子为两个，分别套设于第二转轴和第三转轴；其中一个一级转子的一端抵靠于另一个一级转子的中部；

二级转子为两个，分别套设于第一转轴和第二转轴；其中一个二级转子的一端抵靠于另一个二级转子的中部；

三级转子为两个，分别套设于第二转轴和第三转轴；其中一个三级转子的一端抵靠于另一个三级转子的中部；

四级转子为两个，分别套设于第一转轴和第二转轴；其中一个四级转子的一端抵靠于另一个四级转子的中部；

五级转子为两个，分别套设于第二转轴和第三转轴；其中一个五级转子的一端抵靠于另一个五级转子的中部。

优选地，其中一个二级转子、其中一个四级转子和第一转轴为一体成型；

其中一个一级转子、其中一个三级转子、其中一个五级转子与第三转轴为一体成型；

其中另一个一级转子、其中另一个二级转子、其中另一个三级转子、其中另一个四级转子和其中另一个五级转子与第二转轴为一体成型。

优选地，下泵壳的其中一侧壁的内部设有第一冷却腔室和第一连接腔室，外端面分别设有第一进水口；第一冷却腔室和第一进水口均为多个；其中一个第一进水口与其中一个第一冷却腔室连通，多个第一冷却腔室和多个第一进水口均沿下泵壳的轴向均匀分布；每两个相邻的第一冷却腔室通过一个第一连接腔室连通；

下泵壳的其中另一侧壁的内部设有第二冷却腔室和第二连接腔室，外端面分别设有第二进水口；第二冷却腔室和第二进水口均为多个；其中一个第二进水口与其中一个第二冷却腔室连通，多个第二冷却腔室和多个第二进水口均沿下泵壳的轴向均匀分布；每两个相邻的第二冷却腔室通过一个第二连接腔室连通；

上泵壳的其中一侧壁的内部设有第三冷却腔室和第三连接腔室，外端面分别设有第三进水口；第三冷却腔室和第三进水口均为多个；其中一个第三进水口与其中一个第三冷却腔室连通，多个第三冷却腔室和多个第三进水口均沿上泵壳的轴向均匀分布；每两个相邻的第三冷却腔室通过一个第三连接腔室连通；

上泵壳的其中另一侧壁的内部设有第四冷却腔室和第四连接腔室，外端面分别设有第四进水口；第四冷却腔室和第四进水口均为多个；其中一个第四进水口与其中一个第四冷却腔室连通，多个第四冷却腔室和多个第四进水口均沿上泵壳的轴向均匀分布；每两个相邻的第四冷却腔室通过一个第四连接腔室连通。

优选地，下泵壳的底壁的四角处均固定有支脚；

上泵壳的顶壁的外端面固定有连通法兰，且连通法兰的内部与一级上过气孔连通；

上泵壳的底端面及下泵壳的顶端面均涂抹有密封胶层。

优选地，泵壳的轴向两端面均开设有安装孔；通过安装孔使用螺栓固定连接泵壳和端盖；

泵壳的轴向两端面还开设有第二定位孔。

本发明的有益效果为：本发明的三轴多级罗茨泵通过设置上泵壳和下泵壳，上泵壳的下端面开设有第一定位孔，下泵壳的上端面也开设有第一定位孔，以降低组装时的累计误差。下泵壳内从下泵壳的轴向一端至轴向另一端依次设有一级下隔断、二级下隔断、三级下隔断、四级下隔断和五级下隔断。一级下隔断的一侧开设有一级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽。二级下隔断的一侧开设有二级转子下容置槽，另一侧开设有第三转轴下容置槽。三级下隔断的一侧开设有三级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽。四级下隔断的一侧开设有四级转子下容置槽，另一侧开设有第三转轴下容置槽。五级下隔断的一侧开设有五级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽。整体结构上，解决了多个泵壳在安装过程中，因为加工误差引起的累积误差。并且，在罗茨泵进行组装时，无需使多级转子再相对多级转子泵腔进行位置调整，保障了抽气效率，使得极限真空度不受损。同时，大量减少零部件的使用，提高了组装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明一种三轴多级罗茨泵一具体实施例的组合结构示意图；

图2是图1所示的三轴多级罗茨泵的拆分结构示意图；

图3是图2所示的三轴多级罗茨泵中下泵壳一具体实施例的结构示意图；

图4是图3所示的下泵壳的侧视图；

图5是图4所示的下泵壳A-A截面图；

图6是图4所示的下泵壳B-B截面图；

图7是图2所示的三轴多级罗茨泵中上泵壳一具体实施例的结构示意图；

图8是图7所示的上泵壳的侧视图；

图9是图8所示的上泵壳C-C截面图；

图10是图8所示的上泵壳D-D截面图；

图11是图2所示的三轴多级罗茨泵中下隔板一具体实施例的结构示意图；

图12是图2所示的三轴多级罗茨泵中多级罗茨转子及三个转轴的组合结构示意图；

图13是图1所示的三轴多级罗茨泵垂直于轴向的截面图。

附图中，100、上泵壳；110、一级上隔断；111、一级转子上容置槽；112、第一转轴上容置槽；113、一级上过气孔；120、二级上隔断；121、二级转子上容置槽；122、第三转轴上容置槽；123、二级上过气孔；130、三级上隔断；131、三级转子上容置槽；132、三级上过气孔；140、四级上隔断；141、四级转子上容置槽；142、四级上过气孔；150、五级上隔断；151、五级转子上容置槽；152、五级上过气孔；161、第三连通孔；162、第四连通孔；170、第一定位孔；180、上加强筋；181、第一螺纹孔；191、第三冷却腔室；192、第三进水口；193、第三连接腔室；194、第四冷却腔室；195、第四进水口；196、第四连接腔室；200、下泵壳；210、一级下隔断；211、一级转子下容置槽；212、第一转轴下容置槽；213、一级下过气孔；220、二级下隔断；221、二级转子下容置槽；222、第三转轴下容置槽；223、二级下过气孔；230、三级下隔断；231、三级转子下容置槽；232、三级下过气孔；240、四级下隔断；241、四级转子下容置槽；242、四级下过气孔；250、五级下隔断；251、五级转子下容置槽；252、五级下过气孔；261、第一连通孔；262、第二连通孔；270、隔板安装定位槽；280、下加强筋；281、第二螺纹孔；291、第一冷却腔室；292、第一进水口；293、第一连接腔室；294、第二冷却腔室；295、第二进水口；296、第二连接腔室；297、安装孔；298、第二定位孔；310、下隔板；311、让位凹槽；320、上隔板；410、一级转子；420、二级转子；430、三级转子；440、四级转子；450、五级转子；460、第一转轴；470、第二转轴；480、第三转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图1、图2、图3、图4、图5，作为本发明一具体实施例，三轴多级罗茨泵包括泵壳、设于泵壳内的多级罗茨转子及三个转轴，三个转轴分别为第一转轴460、第二转轴470和第三转轴480，泵壳包括上泵壳100和下泵壳200。其中，上泵壳100的下端面靠近轴向两端分别开设有一个第一定位孔170，相应的，下泵壳200的上端面靠近轴向两端也分别开设有一个第一定位孔170。第一定位孔170内可以插入定位销。第一定位孔170能够提高上下泵壳组装时的精准度。在上泵壳100和下泵壳200处于毛坯的初期，先将上泵壳100的下端面和下泵壳200的上端面进行加工。然后，在上泵壳100的下端面和下泵壳200的上端面分别制作出第一定位孔170，将上下泵壳组装在一起后进行整体加工。其中，第一定位孔170配合定位销使得上泵壳100和下泵壳200整体加工时，不会发生相对位移，以确保上泵壳100的轴向两端面与下泵壳200的轴向两端面不会发生相对位移产生错位。同时，以第一定位孔170作为原始参照坐标对上泵壳100和下泵壳200的内部分别进行机加工，可以防止上下泵壳的内部在组装时存在误差，进而防止组装时产生错位。下泵壳200内从下泵壳200的轴向一端至轴向另一端依次设有一级下隔断210、二级下隔断220、三级下隔断230、四级下隔断240和五级下隔断250。一级下隔断210、二级下隔断220、三级下隔断230、四级下隔断240和五级下隔断250均垂直于下泵壳200的轴向设置，且厚度依次递减。此处，需要说明的是，若下泵壳200的轴向纵向设置时，则一级下隔断210、二级下隔断220、三级下隔断230、四级下隔断240和五级下隔断250横向设置。其中，一级下隔断210的一侧(横向的一侧)开设有一级转子下容置槽211，另一侧(横向的另一侧)开设有第一转轴下容置槽212。二级下隔断220的一侧开设有二级转子下容置槽221，另一侧开设有第三转轴下容置槽222。三级下隔断230的一侧开设有三级转子下容置槽231，另一侧开设有第一转轴下容置槽212。四级下隔断240的一侧开设有四级转子下容置槽241，另一侧开设有第三转轴下容置槽222。五级下隔断250的一侧开设有五级转子下容置槽251，另一侧开设有第一转轴下容置槽212。整体结构上，相对多个泵壳以模块式沿着轴向组装的方式，降低了组装时的累计误差。在一级转子下容置槽211的底部开设有一级下过气孔213，在二级转子下容置槽221的底部开设有二级下过气孔223，在三级转子下容置槽231的底部开设有三级下过气孔232，在四级转子下容置槽241的底部开设有四级下过气孔242，在五级转子下容置槽251的底部开设有五级下过气孔252。其中，一级下过气孔213、二级下过气孔223、三级下过气孔232、四级下过气孔242均为椭圆形，且底端均延伸至下泵壳200的底壁的内部。五级下过气孔252也为椭圆形，且贯穿下泵壳200的底壁的外端面。在下泵壳200的底壁的内部开设有连通一级下过气孔213和二级下过气孔223的第一连通孔261。在下泵壳200的底壁的内部还开设有连通三级下过气孔232和四级下过气孔242的第二连通孔262。如此，便于气体的流动。整体结构上，解决了多个泵壳在安装过程中，因为加工误差引起的累积误差。并且，在罗茨泵进行组装时，无需使多级转子再相对多级转子泵腔进行位置调整，保障了抽气效率，使得极限真空度不受损。同时，大量减少零部件的使用，提高了组装效率。

在本发明一具体实施例中，上泵壳100内从上泵壳100的轴向一端至轴向另一端依次设有一级上隔断110、二级上隔断120、三级上隔断130、四级上隔断140和五级上隔断150。一级上隔断110、二级上隔断120、三级上隔断130、四级上隔断140和五级上隔断150均垂直于上泵壳100的轴向设置，且厚度依次递减。其中，一级上隔断110的一侧开设有一级转子上容置槽111，另一侧开设有第一转轴上容置槽112。二级上隔断120的一侧开设有二级转子上容置槽121，另一侧开设有第三转轴上容置槽122。三级上隔断130的一侧开设有三级转子上容置槽131，另一侧开设有第一转轴上容置槽112。四级上隔断140的一侧开设有四级转子上容置槽141，另一侧开设有第三转轴上容置槽122。五级上隔断150的一侧开设有五级转子上容置槽151，另一侧开设有第一转轴上容置槽112。当上泵壳100和下泵壳200相盖合时，一级转子上容置槽111和一级转子下容置槽211构成一级转子泵腔，二级转子上容置槽121和二级转子下容置槽221构成二级转子泵腔，三级转子上容置槽131和三级转子下容置槽231构成三级转子泵腔，四级转子上容置槽141和四级转子下容置槽241构成四级转子泵腔，五级转子上容置槽151和五级转子下容置槽251构成五级转子泵腔，其中，相邻两级转子泵腔错位设置，间隔一级的两个转子泵腔正对设置。一级上隔断110上的第一转轴上容置槽112和一级下隔断210上的第一转轴下容置槽212构成第一通孔，三级上隔断130上的第一转轴上容置槽112和三级下隔断230上的第一转轴下容置槽212构成第二通孔，五级上隔断150上的第一转轴上容置槽112和五级下隔断250上的第一转轴下容置槽212构成第三通孔。第一转轴460能够依次穿过第一通孔、二级转子泵腔、第二通孔、四级转子泵腔和第三通孔。二级上隔断120上的第三转轴上容置槽122和二级下隔断220上的第三转轴下容置槽222构成第四通孔，四级上隔断140上的第三转轴上容置槽122和四级下隔断240上的第三转轴下容置槽222构成第五通孔。第三转轴480能够依次穿过一级转子泵腔、第四通孔、三级转子泵腔、第五通孔和五级转子泵腔。第二转轴470能够依次通过一级转子泵腔、二级转子泵腔、三级转子泵腔、四级转子泵腔和五级转子泵腔。一级转子上容置槽111的顶部开设有一级上过气孔113，二级转子上容置槽121的顶部开设有二级上过气孔123，三级转子上容置槽131的顶部开设有三级上过气孔132，四级转子上容置槽141的顶部开设有四级上过气孔142，五级转子上容置槽151的顶部开设有五级上过气孔152。二级上过气孔123、三级上过气孔132、四级上过气孔142和五级上过气孔152也为椭圆形，且顶端均延伸至上泵壳100的顶壁的内部，一级上过气孔113贯穿上泵壳100的顶壁的外端面。在上泵壳100的顶壁的内部开设有连通二级上过气孔123和三级上过气孔132的第三连通孔161，在上泵壳100的顶壁的内部还开设有连通四级上过气孔142和五级上过气孔152的第四连通孔162。具体地，一级上过气孔113作为进气口，气体从一级上过气孔113流入，依次流经一级转子泵腔、一级下过气孔213、第一连通孔261、二级下过气孔223、二级转子泵腔、二级上过气孔123、第三连通孔161、三级上过气孔132、三级转子泵腔、三级下过气孔232、第二连通孔262、四级下过气孔242、四级转子泵腔、四级上过气孔142、第四连通孔162、五级上过气孔152和五级转子泵腔后从五级下过气孔252流出。其中，气体可在一级转子泵腔、二级转子泵腔、三级转子泵腔、四级转子泵腔和五级转子泵腔内进行压缩。

在本发明一具体实施例中，下泵壳200内相邻两级下隔断之间设有一个隔板安装定位槽270，以便于定位安装下隔板310。每个隔板安装定位槽270内固定有一个半圆形结构的下隔板310，下隔板310的顶部开设有三个让位凹槽311，以使第一转轴460、第二转轴470和第三转轴480穿过。上泵壳100内相邻两级上隔断之间也设有一个隔板安装定位槽270，每个隔板安装定位槽270内固定有一个半圆形结构的上隔板320，上隔板320的底部开设有三个让位凹槽311。下隔板310和上隔板320提高了相邻两级转子泵腔的密封性。此处，需要说明的是，为了便于多级转子下容置槽或多级转子上容置槽的加工，需要预留足够的空间以对切割刀进行避让，使得切割刀能够深入和回转。因此，隔板不能作为整体进行铸造，只能分开加工成上隔板320和下隔板310。并且，在对下泵壳200或上泵壳100加工时，先刻出隔板安装定位槽270。

在本发明一具体实施例中，下泵壳200的侧壁的外端面固定有下加强筋280，上泵壳100的侧壁的外端面固定有上加强筋180。下加强筋280和上加强筋180分别使得下泵壳200和上泵壳100的机械强度较大。其中，每个下加强筋280均竖向设置，多个下加强筋280沿下泵壳200的轴向均匀分布。每个上加强筋180均竖向设置，多个上加强筋180沿上泵壳100的轴向均匀分布。当上泵壳100和下泵壳200相盖合时，其中一个上加强筋180的底部抵靠于其中一个下加强筋280的顶部。进一步，每个上加强筋180的中部开设有第一螺纹孔181，且第一螺纹孔181贯穿上加强筋180的顶端面和底端面。第一螺纹孔181的上部的尺寸大于下部，以便于螺栓的拆装。具体地，第一螺纹孔181的上部的直径为14mm，下部的直径为12mm。每个下加强筋280的中部开设有第二螺纹孔281，且第二螺纹孔281贯穿下加强筋280的顶端面。第二螺纹孔281的尺寸小于第一螺纹孔181的下部的尺寸。螺栓的一端能够通过第一螺纹孔181旋入第二螺纹孔281内，以使上泵壳100的下端面和下泵壳200的上端面固定连接。此处，需要说明的是，第一螺纹孔181和第二螺纹孔281是在上泵壳100和下泵壳200相互盖合时，进行整体加工的，以降低位置偏差，便于螺栓的后期拆装。并且，上泵壳100的底端面及下泵壳200的顶端面均涂抹有密封胶层，以使上泵壳100的底端面及下泵壳200的顶端面贴合的更紧密，进而提高整体密封性。下泵壳200的底壁的四角处均固定有支脚，有效地提高了罗茨泵运行时的稳固性。上泵壳100的顶壁的外端面固定有连通法兰，且连通法兰的内部与一级上过气孔113连通。

在本发明一具体实施例中，多级罗茨转子包括均为长条状的一级转子410、二级转子420、三级转子430、四级转子440和五级转子450，且厚度依次递减。其中，一级转子410为两个，分别套设于第二转轴470和第三转轴480，其中一个一级转子410的一端抵靠于另一个一级转子410的中部。二级转子420为两个，分别套设于第一转轴460和第二转轴470，其中一个二级转子420的一端抵靠于另一个二级转子420的中部。三级转子430为两个，分别套设于第二转轴470和第三转轴480，其中一个三级转子430的一端抵靠于另一个三级转子430的中部。四级转子440为两个，分别套设于第一转轴460和第二转轴470，其中一个四级转子440的一端抵靠于另一个四级转子440的中部。五级转子450为两个，分别套设于第二转轴470和第三转轴480，其中一个五级转子450的一端抵靠于另一个五级转子450的中部。进一步地，其中一个二级转子420、其中一个四级转子440和第一转轴460为一体成型。其中一个一级转子410、其中一个三级转子430、其中一个五级转子450与第三转轴480为一体成型，其中另一个一级转子410、其中另一个二级转子420、其中另一个三级转子430、其中另一个四级转子440和其中另一个五级转子450与第二转轴470为一体成型。如此，相对多级转子和三根转轴分别加工，减少了键和轴套的使用，如此，既能保障每一级转子的安装精度，又能精确地控制相邻两级转子的距离，因多级转子和三根转轴无需再进行组装，提高了组装效率，同时避免了组装引起的累计误差。

在本发明一具体实施例中，下泵壳200的其中一侧壁的内部设有第一冷却腔室291和第一连接腔室293，外端面分别设有第一进水口292。第一冷却腔室291和第一进水口292均为多个。其中一个第一进水口292与其中一个第一冷却腔室291连通，多个第一冷却腔室291和多个第一进水口292均沿下泵壳200的轴向均匀分布。每两个相邻的第一冷却腔室291通过一个第一连接腔室293连通。下泵壳200的其中另一侧壁的内部设有第二冷却腔室294和第二连接腔室296，外端面分别设有第二进水口295。第二冷却腔室294和第二进水口295均为多个。其中一个第二进水口295与其中一个第二冷却腔室294连通，多个第二冷却腔室294和多个第二进水口295均沿下泵壳200的轴向均匀分布。每两个相邻的第二冷却腔室294通过一个第二连接腔室296连通。上泵壳100的其中一侧壁的内部设有第三冷却腔室191和第三连接腔室193，外端面分别设有第三进水口192，第三冷却腔室191和第三进水口192均为多个。其中一个第三进水口192与其中一个第三冷却腔室191连通，多个第三冷却腔室191和多个第三进水口192均沿上泵壳100的轴向均匀分布。每两个相邻的第三冷却腔室191通过一个第三连接腔室193连通。上泵壳100的其中另一侧壁的内部设有第四冷却腔室194和第四连接腔室196，外端面分别设有第四进水口195。第四冷却腔室194和第四进水口195均为多个。其中一个第四进水口195与其中一个第四冷却腔室194连通，多个第四冷却腔室194和多个第四进水口195均沿上泵壳100的轴向均匀分布。每两个相邻的第四冷却腔室194通过一个第四连接腔室196连通。其中，第一进水口292、第二进水口295、第三进水口192和第四进水口195均为螺纹孔。第一连接腔室293、第二连接腔室296、第三连接腔室193、第四连接腔室196为铸造工艺孔。当三轴多级罗茨泵运行时，会产生压缩热并传导至上泵壳100和下泵壳200。由第一冷却腔室291、第一连接腔室293和第一进水口292构成冷却水夹套腔以使冷却水能够在下泵壳200的其中一侧壁的内部流通，以实现对下泵壳200的其中一侧壁冷却。同理，由第二冷却腔室294、第二连接腔室296和第二进水口295构成冷却水夹套腔可使下泵壳200的其中另一侧壁得以冷却降温。由第三冷却腔室191、第三连接腔室193和第三进水口192构成冷却水夹套腔可使上泵壳100的其中一侧壁得以冷却降温，由第四冷却腔室194、第四连接腔室196和第四进水口195构成冷却水夹套腔可使上泵壳100的其中另一侧壁得以冷却降温。同时，能够对多级转子泵腔内进行压缩的气体起到高效地冷却效果。因此，该罗茨泵的排气口的温度要比同类型的泵都要降低。另外，泵壳的轴向两端面均开设有安装孔297，通过安装孔297使用螺栓固定连接泵壳和端盖。泵壳的轴向两端面还开设有第二定位孔298，以防泵壳和端盖连接时发生错位。

三轴多级罗茨泵的组件加工过程如下：

首先，上泵壳100和下泵壳200分别加工好连接面，然后制作第一定位孔170。使用定位销配合第一定位孔170以限制上泵壳100和下泵壳200相对移动。再制作第一螺纹孔181和第二螺纹孔281并攻丝，然后用螺栓固定连接上泵壳100和下泵壳200。接着，在上泵壳100和下泵壳200的轴向两端面加工出第二定位孔298和安装孔297。然后，在多级上隔断和多级下隔断上相应的加工出转轴的上容置槽或下容置槽。之后，解除上泵壳100和下泵壳200的连接。然后，在上泵壳100和下泵壳200内分别加工出隔板安装定位槽270。同时，在上泵壳100的侧壁内部的冷却水夹套腔内分别安装封圈，确保冷却水夹套腔的密封性。待上下泵壳独立加工完毕后，先把上隔板320嵌入在上泵壳100内的隔板安装定位槽270内，再把下隔板310嵌入在下泵壳200内的隔板安装定位槽270内。接着，然后一体化的转轴与多级转子置于下泵壳200内。其中，每一级转子置于相应的转子下容置槽内。检测一下各级转子与下隔板310之间的间隙后，将上泵壳100盖合于下泵壳200上，使用螺栓配合第一螺纹孔181和第二螺纹孔281固定连接上泵壳100和下泵壳200。与传统的三轴多级罗茨泵相比，减少了加工误差和装配带来的累计误差。因此，整个罗茨泵的内部的间隙是非常精确的，从而提高了产品的一次性成功率，极大的减少了部件的报废率和不匹配性。同时，也提高了组装效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种三轴多级罗茨泵，包括泵壳、设于所述泵壳内的多级罗茨转子及三个转轴，三个所述转轴分别为第一转轴、第二转轴和第三转轴，其特征在于，

所述泵壳包括上泵壳和下泵壳；所述上泵壳的下端面靠近轴向两端分别开设有一个第一定位孔，相应的，所述下泵壳的上端面靠近轴向两端也分别开设有一个所述第一定位孔；

所述下泵壳内从所述下泵壳的轴向一端至轴向另一端依次设有一级下隔断、二级下隔断、三级下隔断、四级下隔断和五级下隔断；所述一级下隔断、所述二级下隔断、所述三级下隔断、所述四级下隔断和所述五级下隔断均垂直于所述下泵壳的轴向设置，且厚度依次递减；

所述一级下隔断的一侧开设有一级转子下容置槽，另一侧开设有第一转轴下容置槽；所述二级下隔断的一侧开设有二级转子下容置槽，另一侧开设有第三转轴下容置槽；所述三级下隔断的一侧开设有三级转子下容置槽，另一侧开设有所述第一转轴下容置槽；所述四级下隔断的一侧开设有四级转子下容置槽，另一侧开设有所述第三转轴下容置槽；所述五级下隔断的一侧开设有五级转子下容置槽，另一侧开设有所述第一转轴下容置槽；

所述一级转子下容置槽的底部开设有一级下过气孔，所述二级转子下容置槽的底部开设有二级下过气孔，所述三级转子下容置槽的底部开设有三级下过气孔，所述四级转子下容置槽的底部开设有四级下过气孔，所述五级转子下容置槽的底部开设有五级下过气孔；

所述一级下过气孔、所述二级下过气孔、所述三级下过气孔、所述四级下过气孔的底端均延伸至所述下泵壳的底壁的内部；所述五级下过气孔贯穿所述下泵壳的底壁的外端面；在所述下泵壳的底壁的内部开设有连通所述一级下过气孔和所述二级下过气孔的第一连通孔；在所述下泵壳的底壁的内部还开设有连通所述三级下过气孔和所述四级下过气孔的第二连通孔。

2.根据权利要求1所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，所述上泵壳内从所述上泵壳的轴向一端至轴向另一端依次设有一级上隔断、二级上隔断、三级上隔断、四级上隔断和五级上隔断；所述一级上隔断、所述二级上隔断、所述三级上隔断、所述四级上隔断和所述五级上隔断均垂直于所述上泵壳的轴向设置，且厚度依次递减；

所述一级上隔断的一侧开设有一级转子上容置槽，另一侧开设有第一转轴上容置槽；所述二级上隔断的一侧开设有二级转子上容置槽，另一侧开设有第三转轴上容置槽；所述三级上隔断的一侧开设有三级转子上容置槽，另一侧开设有所述第一转轴上容置槽；所述四级上隔断的一侧开设有四级转子上容置槽，另一侧开设有所述第三转轴上容置槽；所述五级上隔断的一侧开设有五级转子上容置槽，另一侧开设有所述第一转轴上容置槽；

当所述上泵壳和所述下泵壳相盖合时，所述一级转子上容置槽和所述一级转子下容置槽构成一级转子泵腔，所述二级转子上容置槽和所述二级转子下容置槽构成二级转子泵腔，所述三级转子上容置槽和所述三级转子下容置槽构成三级转子泵腔，所述四级转子上容置槽和所述四级转子下容置槽构成四级转子泵腔，所述五级转子上容置槽和所述五级转子下容置槽构成五级转子泵腔，其中，相邻两级转子泵腔错位设置，间隔一级的两个转子泵腔正对设置；

所述一级上隔断上的第一转轴上容置槽和所述一级下隔断上的第一转轴下容置槽构成第一通孔，所述三级上隔断上的第一转轴上容置槽和所述三级下隔断上的第一转轴下容置槽构成第二通孔，所述五级上隔断上的第一转轴上容置槽和所述五级下隔断上的第一转轴下容置槽构成第三通孔；所述第一转轴能够依次穿过所述第一通孔、所述二级转子泵腔、所述第二通孔、所述四级转子泵腔和所述第三通孔；

所述二级上隔断上的第三转轴上容置槽和所述二级下隔断上的第三转轴下容置槽构成第四通孔，所述四级上隔断上的第三转轴上容置槽和所述四级下隔断上的第三转轴下容置槽构成第五通孔；所述第三转轴能够依次穿过所述一级转子泵腔、所述第四通孔、所述三级转子泵腔、所述第五通孔和所述五级转子泵腔；

所述第二转轴能够依次通过所述一级转子泵腔、所述二级转子泵腔、所述三级转子泵腔、所述四级转子泵腔和所述五级转子泵腔；

所述一级转子上容置槽的顶部开设有一级上过气孔，所述二级转子上容置槽的顶部开设有二级上过气孔，所述三级转子上容置槽的顶部开设有三级上过气孔，所述四级转子上容置槽的顶部开设有四级上过气孔，所述五级转子上容置槽的顶部开设有五级上过气孔；

所述二级上过气孔、所述三级上过气孔、所述四级上过气孔和所述五级上过气孔的顶端均延伸至所述上泵壳的顶壁的内部；所述一级上过气孔贯穿所述上泵壳的顶壁的外端面；在所述上泵壳的顶壁的内部开设有连通所述二级上过气孔和所述三级上过气孔的第三连通孔；在所述上泵壳的顶壁的内部还开设有连通所述四级上过气孔和所述五级上过气孔的第四连通孔。

3.根据权利要求2所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，所述下泵壳内相邻两级下隔断之间设有一个隔板安装定位槽；每个所述隔板安装定位槽内固定有一个半圆形结构的下隔板；所述下隔板的顶部开设有三个让位凹槽，以使所述第一转轴、所述第二转轴和所述第三转轴穿过；

所述上泵壳内相邻两级上隔断之间也设有一个所述隔板安装定位槽；每个所述隔板安装定位槽内固定有一个半圆形结构的上隔板；所述上隔板的底部开设有三个所述让位凹槽。

4.根据权利要求2所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，所述下泵壳的侧壁的外端面固定有下加强筋；每个所述下加强筋均竖向设置，多个所述下加强筋沿所述下泵壳的轴向均匀分布；

所述上泵壳的侧壁的外端面固定有上加强筋；每个所述上加强筋均竖向设置，多个所述上加强筋沿所述上泵壳的轴向均匀分布；

当所述上泵壳和所述下泵壳相盖合时，其中一个所述上加强筋的底部抵靠于其中一个所述下加强筋的顶部。

5.根据权利要求4所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，每个所述上加强筋的中部开设有第一螺纹孔，且所述第一螺纹孔贯穿所述上加强筋的顶端面和底端面；所述第一螺纹孔的上部的尺寸大于下部；

每个所述下加强筋的中部开设有第二螺纹孔，且所述第二螺纹孔贯穿所述下加强筋的顶端面；所述第二螺纹孔的尺寸小于所述第一螺纹孔的下部的尺寸。

6.根据权利要求1所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，所述多级罗茨转子包括均为长条状的一级转子、二级转子、三级转子、四级转子和五级转子，且厚度依次递减；

所述一级转子为两个，分别套设于第二转轴和第三转轴；其中一个所述一级转子的一端抵靠于另一个所述一级转子的中部；

所述二级转子为两个，分别套设于第一转轴和第二转轴；其中一个所述二级转子的一端抵靠于另一个所述二级转子的中部；

所述三级转子为两个，分别套设于第二转轴和第三转轴；其中一个所述三级转子的一端抵靠于另一个所述三级转子的中部；

所述四级转子为两个，分别套设于第一转轴和第二转轴；其中一个所述四级转子的一端抵靠于另一个所述四级转子的中部；

所述五级转子为两个，分别套设于第二转轴和第三转轴；其中一个所述五级转子的一端抵靠于另一个所述五级转子的中部。

7.根据权利要求6所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，其中一个所述二级转子、其中一个所述四级转子和所述第一转轴为一体成型；

其中一个所述一级转子、其中一个所述三级转子、其中一个所述五级转子与所述第三转轴为一体成型；

其中另一个所述一级转子、其中另一个所述二级转子、其中另一个所述三级转子、其中另一个所述四级转子和其中另一个五级转子与所述第二转轴为一体成型。

8.根据权利要求2所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，所述下泵壳的其中一侧壁的内部设有第一冷却腔室和第一连接腔室，外端面分别设有第一进水口；所述第一冷却腔室和所述第一进水口均为多个；其中一个所述第一进水口与其中一个所述第一冷却腔室连通，多个所述第一冷却腔室和多个所述第一进水口均沿所述下泵壳的轴向均匀分布；每两个相邻的所述第一冷却腔室通过一个所述第一连接腔室连通；

所述下泵壳的其中另一侧壁的内部设有第二冷却腔室和第二连接腔室，外端面分别设有第二进水口；所述第二冷却腔室和所述第二进水口均为多个；其中一个所述第二进水口与其中一个所述第二冷却腔室连通，多个所述第二冷却腔室和多个所述第二进水口均沿所述下泵壳的轴向均匀分布；每两个相邻的所述第二冷却腔室通过一个所述第二连接腔室连通；

所述上泵壳的其中一侧壁的内部设有第三冷却腔室和第三连接腔室，外端面分别设有第三进水口；所述第三冷却腔室和所述第三进水口均为多个；其中一个所述第三进水口与其中一个所述第三冷却腔室连通，多个所述第三冷却腔室和多个所述第三进水口均沿所述上泵壳的轴向均匀分布；每两个相邻的所述第三冷却腔室通过一个所述第三连接腔室连通；

所述上泵壳的其中另一侧壁的内部设有第四冷却腔室和第四连接腔室，外端面分别设有第四进水口；所述第四冷却腔室和所述第四进水口均为多个；其中一个所述第四进水口与其中一个所述第四冷却腔室连通，多个所述第四冷却腔室和多个所述第四进水口均沿所述上泵壳的轴向均匀分布；每两个相邻的所述第四冷却腔室通过一个所述第四连接腔室连通。

9.根据权利要求1所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，所述下泵壳的底壁的四角处均固定有支脚；

所述上泵壳的顶壁的外端面固定有连通法兰，且所述连通法兰的内部与所述一级上过气孔连通；

所述上泵壳的底端面及所述下泵壳的顶端面均涂抹有密封胶层。

10.根据权利要求1所述的三轴多级罗茨泵，其特征在于，所述泵壳的轴向两端面均开设有安装孔；通过所述安装孔使用螺栓固定连接所述泵壳和端盖；

所述泵壳的轴向两端面还开设有第二定位孔。

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