CN113423955A - 轨道泵 - Google Patents

Abstract

公开了轨道泵或压缩机。一种用于轨道泵的安全装置具有可操作成相对于彼此遵循轨道路径的第一交错部分和第二交错部分，安全装置包括：相对于第一交错部分可固定的第一构件；以及相对于第二交错部分可固定的第二构件，第二构件限定孔，第一构件可接收到该孔内，该孔的尺寸被设计成防止第一交错部分相对于第二交错部分超出轨道路径的运动。以此方式，安全装置的构件有助于防止泵的运动部件接触，从而防止损坏。

Description

轨道泵

技术领域

本发明的技术领域涉及轨道泵或压缩机。

背景技术

轨道泵或压缩机是由两个交错的涡旋件形成的泵或压缩机，其中一个涡旋件相对于另一个涡旋件具有轨道运动，从而在涡旋件之间捕获并泵送或压缩流体的凹穴。在一些情况下，涡旋件中的一个是固定的，同时另一个被安装在偏心的驱动轴上，以致其在不旋转的情况下偏心地绕轨道运行。产生相对绕轨道运行（orbiting）运动的另一种方法是通过使得涡旋件以同步运动共同旋转但具有偏移的旋转轴线。因此，在这种情况下，这两个涡旋件被安装在平行轴上且相对运动如同一个正绕轨道运行而另一个静止。

在固定涡旋件和绕轨道运行的涡旋件的情况下，可以使用防旋转装置，其被连接到涡旋件以抵抗它们之间的相对旋转且因此允许在涡旋件泵送时准确地维持径向余隙。防旋转装置应该抵抗旋转运动但是也允许泵送所需的相对绕轨道运行运动。虽然存在这样的防旋转装置，但是它们均具有其自身缺陷。

发明内容

根据第一方面，提供一种用于轨道泵的安全装置，该轨道泵具有可操作成相对于彼此遵循轨道路径的第一和第二交错部分，安全装置包括：相对于第一交错部分可固定的第一构件；以及相对于第二交错部分可固定的第二构件，第二构件限定孔，第一构件可接收到该孔内，该孔的尺寸被设计成防止第一交错部分相对于第二交错部分超出轨道路径的运动。

第一方面意识到现有轨道泵的问题在于，轨道泵的部件（诸如防旋转装置）会失效，这会导致在泵的运动部分之间产生接触，该接触导致损坏。因此，可以提供一种轨道泵装置。该装置可以装配到具有交错部分的轨道泵。所述部分可以相对于彼此沿轨迹或轨道路径运动。该装置可以包括被固定成随第一交错部分运动的第一构件或部件。该装置可以包括被固定成随第二交错部分运动的第二构件或部件。第二构件可以提供孔或开口。第一构件可以被接收在或位于该孔内。孔的形状和大小可以被设计成防止或限制在交错部分之间的大于轨道路径的运动。以此方式，安全装置的构件有助于防止泵的运动部件接触，从而防止损坏。

在一个实施例中，第一构件是细长的，其至少一轴向部分可接收在孔内。因此，第一构件的长度的部分可以位于孔内。

在一个实施例中，第一构件可固定到形成轨道泵的外壳的一部分的第一交错部分。

在一个实施例中，第一构件包括具有圆形横截面的杆。将意识到横截面可以具有任意形状，不过圆形横截面是尤其合适的。

在一个实施例中，第二构件是平面的。

在一个实施例中，第二构件是板。

在一个实施例中，第一交错部分相对于第二交错部分的运动遵循轨道路径并且孔的尺寸被设计成匹配轨道路径。因此，孔的形状可以与轨道路径相同。

在一个实施例中，孔的尺寸被设计成在遵循轨道路径时容纳第一构件的运动而不接触。因此，当交错部分正确地遵循轨道路径时第一构件可以在孔内自由移动且不会接触第二构件。

在一个实施例中，孔的尺寸被设计成在遵循轨道路径加上公差量时容纳第一构件的运动而不接触。因此，孔可以被扩大一定量以考虑到轨道泵内的公差，这确保当交错部分在这些公差内绕轨道运行时第一构件不会接触第二构件。

在一个实施例中，孔的尺寸被设计成在没有遵循轨道路径时接触第一构件。因此，当交错部分没有正确地遵循轨道路径时，在第一和第二构件之间发生接触以防止附加运动。

在一个实施例中，孔的尺寸被设计成在超出轨道路径时接触第一构件。

在一个实施例中，孔的尺寸被设计成超出轨道路径加上公差量时接触第一构件。

在一个实施例中，孔和第一构件的尺寸被设计成防止第一交错部分相对于第二交错部分超出轨道的进一步运动。

在一个实施例中，第一构件和第二构件的至少一部分是导电的。因此，第一和第二构件的部分可以是导电的。

在一个实施例中，在第一构件和第二构件之间的接触有助于信号的传输以阻止轨道泵的操作。因此，当这两个构件接触时可以完成电路，这导致马达关停以防止进一步损坏。

根据第二方面，提供一种轨道泵，其包括：可操作成相对于彼此遵循轨道路径的第一和第二交错部分；以及第一方面及其实施例的安全装置。

根据的第二方面，提供一种方法，其包括：固定相对于轨道泵的第一交错部分固定的第一构件，该轨道泵具有可操作成相对于彼此遵循轨道路径的第一和第二交错部分；固定相对于第二交错部分固定的第二构件，第二构件限定孔，第一构件可接收到该孔内；孔的尺寸被设计成防止第一交错部分相对于第二交错部分超出轨道路径的运动。

在一个实施例中，第一构件是细长的，该方法包括在孔内接收第一构件的至少一轴向部分。

在一个实施例中，该方法包括：将第一构件固定到形成轨道泵的外壳的一部分的第一交错部分。

在一个实施例中，第一构件包括具有圆形横截面的杆。

在一个实施例中，第二构件是平面的。

在一个实施例中，第二构件是板。

在一个实施例中，第一交错部分相对于第二交错部分的运动遵循轨道路径，并且方法包括将孔的尺寸设计成匹配轨道路径。

在一个实施例中，方法包括将孔的尺寸设计成在遵循轨道路径时容纳第一构件的运动而不接触。

在一个实施例中，方法包括将孔的尺寸设计成在遵循轨道路径加上公差量时容纳第一构件的运动而不接触。

在一个实施例中，方法包括将孔的尺寸设计成在没有遵循轨道路径时接触第一构件。

在一个实施例中，方法包括将孔的尺寸设计成在超出轨道路径时接触第一构件。

在一个实施例中，方法包括将孔的尺寸设计成在超出轨道路径加上公差量时接触第一构件。

在一个实施例中，方法包括将孔和第一构件的尺寸设计成防止第一交错部分相对于第二交错部分超出轨道的进一步运动。

在一个实施例中，第一构件和第二构件的至少一部分是导电的。

在一个实施例中，方法包括：响应于在第一构件和第二构件之间的接触，传输信号以防止轨道泵的操作。

在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述其他具体和优选的方面。从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征酌情结合，并且组合成不同于在权利要求中明确阐述的那些。

在将设备特征描述为可操作以提供功能的情况下，将理解，这包括提供该功能或者调适或构造成提供该功能的设备特征。

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图示了根据一个实施例的轨道泵或压缩机，诸如涡旋泵或压缩机；以及

图2更具体地图示了被装配到图1的泵的安全装置。

具体实施方式

在更详细地讨论实施例之前，将首先提供综述。实施例提供一种机构，其机械地防止轨道泵或压缩机的运动部件运动超过其预期路径，否则这将导致部件接触，从而导致损坏泵或压缩机。机构具有两个部分，其中一个部分被附接到部件中的一个并且另一个部分被附接到另一部件。一个部分延伸到另一个部分中的开口内。当发生了过量运动时，所述部分彼此接触并且机械地防止部件的进一步运动。此外，在所述部分之间的接触能够完成电路，该电路会切断至泵马达的动力以导致其停止，从而防止进一步损坏。

实施例能够被应用到普通轨道泵或压缩机两者，诸如涡旋泵或压缩机构造：类型1，其中一个涡旋件静止且另一个绕轨道运行；以及类型2，其中两个涡旋件部件均旋转。

泵

图1图示了根据一个实施例的轨道泵或压缩机，诸如涡旋泵或压缩机100。涡旋件可以用作真空泵，例如用于抽空在其中加工半导体产品的加工室。泵100包括泵壳体102和具有偏心轴部分106的驱动轴104。轴104由马达108驱动且偏心轴部分被连接到绕轨道运行的涡旋件110，以便在使用期间轴104的旋转相对于固定涡旋件112赋予绕轨道运行的涡旋件110绕轨道运行的运动，以用于在泵100的泵入口114与泵出口116之间沿流体流动路径泵送流体。

固定涡旋件112形成泵壳体102的部分并且包括涡旋壁118，涡旋壁118垂直于大体圆形基板120延伸。

绕轨道运行的涡旋件110包括涡旋壁124，涡旋壁124垂直于大体圆形基板126延伸。在绕轨道运行的涡旋件的绕轨道运行运动期间绕轨道运行的涡旋壁124与固定涡旋壁118配合或啮合。涡旋件的相对轨道运动导致大量气体被捕集在涡旋件之间且从入口114被泵送到出口116。

如上所述，需要准确地维持径向余隙，这是因为如果不这样则两个涡旋件110、112会接触，从而导致损坏。为了限制这两个涡旋件110、112的相对运动，安全装置200被装配在壳体102内。安全装置200具有装配到绕轨道运行的涡旋件110的基板126的板210和穿过壳体102装配的杆220。

安全装置

图2更具体地图示了安全装置200。杆220具有端部230，其通常延伸通过壳体102并其附接到固定件（未示出）。这将杆220固定到壳体102并且固定其在空间上相对于固定涡旋件112的位置。杆从壳体102朝向绕轨道运行的涡旋件110延伸。板210具有固定孔240，固定件（未示出）通过所述固定孔240将板210固定到绕轨道运行的涡旋件110的基板126。这将板210固定到绕轨道运行的涡旋件110，以致板210遵循绕轨道运行的涡旋件110的轨道路径。

杆220具有另一端部250，其延伸通过在板210内形成的轨道孔250。轨道孔250的大小和形状被设计成匹配遵循的轨道路径或者在固定涡旋件112和绕轨道运行的涡旋件110之间的相对运动。也就是说，如果在正运动的同时从涡旋件中的一个观察另一涡旋件上的固定点，则该固定点遵循的轨迹将匹配轨道孔250。在这种实施例中，轨道孔250稍稍放大以考虑到泵100的制造公差。虽然在这种实施例中，孔是大体圆形的，不过将意识到这不是必须的并且孔的形状被设计成匹配轨道路径。

杆220和板210两者均是导电的并且连接到金属丝260、270（如果杆220和板210中的一个被连接到壳体102则金属丝中的一根能够被省略）。金属丝260、270与控制马达108的操作的控制器（未示出）联接。

在操作中，马达108驱动驱动轴104并且绕轨道运行的涡旋件110相对于固定涡旋件112遵循轨道路径。在正常操作中，杆220没有接触轨道孔250而是在轨道孔250内一距离处描绘了类似路径。如果发生故障并且绕轨道运行的涡旋件110开始运动离开轨道路径超过公差量，则杆220将接触轨道孔，从而机械地防止在轨道路径之外的进一步运动。此外，在杆220和板210之间的接触导致形成电路，这会给控制器发信号以停止马达108从而防止损坏。

因此，一个实施例提供了一种用在振荡和绕轨道运行的泵机构上的防碰撞传感器。涡旋真空泵依赖于绕轨道运行的涡旋件的径向位置被固定，以致其不能与相邻固定涡旋件碰撞。如果存在固定涡旋件径向位置的部件的故障，则会发生高度的内部损坏，且具有部分或全部功能损失。一个实施例执行两种功能以便防止绕轨道运行的泵机构在故障的情况下损坏自身：首先，其使得电信号能够自动切断机构；并且第二，其限制振荡/绕轨道运行部分相对于静止部分的运动，从而避免内部损坏。换言之，当发生径向位置丢失时一个实施例自动保护泵机构。具体地，一个实施例允许研发一种新的涡旋泵，从而在测试无人值守（即夜间和周末运行）时在发生内部故障的情况下防止损坏。

在一个实施例中，导电的探头突出通过涡旋泵的前盖，其被固定到（由PEEK或类似材料制成的）绝缘安装件中。金属传感器环被附接到内部绕轨道运行的涡旋件，其在这种示例中使用螺栓固定件进行附接。探头被定位在环的内部直径内，以致环相对于固定探头的轨迹允许涡旋件的全绕轨道运行运动以及在探头和环之间的附加径向余隙。如果丢失了对绕轨道运行的涡旋件的径向控制（防旋转装置失效），则探头将接触环的内部直径并且将发生两件事情：首先在探头和环之间将完成电路；第二，限制了绕轨道运行的涡旋件的过量旋转，该过量旋转否则会导致在绕轨道运行的涡旋件和固定涡旋件之间的灾难性接触。一个实施例能够限制振荡/绕轨道运行部分相对于静止部分的运动，从而即使在径向位置的正常控制已经失效时也避免内部损坏。这种功能与其他功能相组合，以在处于故障条件时停止泵。

尽管已经参考附图在本文中详细地公开了本发明的说明性实施例，但是应当理解的是，本发明不限于精确的实施例，且在不脱离如由所附权利要求及其等价物限定的本发明的范围的情况下，能够由本领域技术人员在其中实现各种改变和修改。

附图标记：

泵100

泵壳体102

驱动轴104

马达108

绕轨道运行的涡旋件110

固定涡旋件112

泵入口114

泵出口116

涡旋壁118、124

基板120、126

安全装置200

板210

杆220

端部230、250

固定孔240

轨道孔250。

Claims (15)

1.一种用于轨道泵的安全装置，该轨道泵具有可操作成相对于彼此遵循轨道路径的第一交错部分和第二交错部分，所述安全装置包括：

相对于所述第一交错部分可固定的第一构件；

以及相对于所述第二交错部分可固定的第二构件，所述第二构件限定孔，所述第一构件可接收到所述孔内，所述孔的尺寸被设计成防止所述第一交错部分相对于所述第二交错部分的超出所述轨道路径的运动。

2.根据权利要求1所述的安全装置，其中所述第一构件是细长的，所述第一构件的至少一轴向部分可接收在所述孔内。

3.根据权利要求1或2所述的安全装置，其中所述第一构件可固定到形成所述轨道泵的外壳的一部分的所述第一交错部分。

4.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述第一构件包括具有圆形横截面的杆。

5.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述第二构件是平面的。

6.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述第一交错部分相对于所述第二交错部分的运动遵循所述轨道路径并且所述孔的尺寸被设计成匹配所述轨道路径。

7.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述孔的尺寸被设计成在遵循所述轨道路径时容纳所述第一构件的运动而不接触。

8.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述孔的尺寸被设计成在遵循所述轨道路径加上公差量时容纳所述第一构件而不接触。

9.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述孔的尺寸被设计成在超出所述轨道路径时接触所述第一构件。

10.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述孔的尺寸被设计成在超出所述轨道路径加上公差量时接触所述第一构件。

11.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述孔和所述第一构件的尺寸被设计成防止所述第一交错部分相对于所述第二交错部分超出所述轨道的进一步运动。

12.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中所述第一构件和所述第二构件的至少一部分是导电的。

13.根据任意一项前述权利要求所述的安全装置，其中在所述第一构件和所述第二构件之间的接触有助于信号的传输以防止所述轨道泵的操作。

14. 一种轨道泵，包括：

可操作成相对于彼此遵循轨道路径的第一交错部分和第二交错部分；以及

根据任意一项前述权利要求所述的安全装置。

15.一种方法，包括：

固定相对于轨道泵的第一交错部分固定的第一构件，该轨道泵具有可操作成相对于彼此遵循轨道路径的第一交错部分和第二交错部分；

固定相对于所述第二交错部分固定的第二构件，所述第二构件限定孔，所述第一构件可接收到所述孔内；

所述孔的尺寸被设计成防止所述第一交错部分相对于所述第二交错部分的超出所述轨道路径的运动。

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