CN114704465A - 一种罗茨真空泵预抽结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种罗茨真空泵预抽结构，属于罗茨真空泵技术领域。它解决了现有真空泵唇形密封容易损坏的问题。本罗茨真空泵包括内部具有真空腔和润滑油腔的壳体，预抽结构包括设置在壳体内的预抽通道和过滤腔，预抽通道的一端与润滑油腔的上部相连通，另一端位于真空腔低真空的排气侧，过滤腔中设有过滤组件，预抽通道与过滤腔相连通并穿过过滤组件。本罗茨真空泵预抽结构具有保持罗茨真空泵真空腔与润滑油腔二侧压力的动态平衡，使唇形密封不易损坏，阻止被抽介质和润滑介质的相互渗透的优点。

Description

一种罗茨真空泵预抽结构

技术领域

本发明属于罗茨真空泵技术领域，涉及一种罗茨真空泵预抽结构。

背景技术

罗茨泵的轴封普遍为活塞环结构，泵体两侧轴承润滑采用飞溅油雾润滑，工作时，被抽介质通过壳体的进气侧进入到壳体中的真空腔，再从壳体的排气侧被抽走。但当罗茨泵真空腔的压力出现波动时，活塞环两侧的介质会互相来回渗透，这样对被抽的真空产品而言，润滑油腔中的大分子油蒸汽和油滴存在与被抽介质混合的问题，会降低真空产品的质量和纯度，同时被抽介质通过活塞环会渗入到润滑油腔中，导致润滑油乳化，失去润滑功能，降低罗茨泵的使用寿命。

针对上述存在的问题，部分罗茨泵改用唇形密封或在活塞环密封结构的基础上增加了唇形密封，例如中国专利文献资料公开了一种气冷式直排罗茨泵[申请号：201822274502.X；授权公告号：CN209370056U]，本气冷式直排罗茨泵包括壳体，壳体内设有相互啮合的两个转子，本罗茨泵上还包括与转子一一对应设置的转子轴，转子套设在相应的转子轴上，壳体上开设有定位槽，本罗茨泵上设有两个能套设在转子轴上的侧盖，侧盖设置在转子的两端，侧盖上凸起形成能嵌入定位槽内的定位环，本罗茨泵上还设有两个套设在转子轴上的端盖，端盖设置在侧盖远离的两端，端盖与侧盖通过螺栓固连。

该种组合密封在唇形密封失效前可以达到润滑油腔与真空腔的有效隔离，但唇形密封是靠材料的变形接触来达到密封的目的，转轴高速旋转，线速度高磨损快，唇形密封不可持续与长久，唇形密封容易损坏。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种罗茨真空泵预抽结构，解决的技术问题是如何保持罗茨真空泵真空腔与润滑油腔二侧压力的动态平衡，减少唇形密封两侧的压力差，使唇形密封不易损坏，阻止被抽介质和润滑介质的相互渗透。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种罗茨真空泵预抽结构，罗茨真空泵包括内部具有真空腔和润滑油腔的壳体，其特征在于,预抽结构包括设置在壳体内的预抽通道和过滤腔，所述预抽通道的一端与润滑油腔的上部相连通，另一端位于真空腔低真空的排气侧，所述过滤腔中设有过滤组件，所述预抽通道与过滤腔相连通并穿过过滤组件。

罗茨真空泵不能单独工作，需串联前级真空泵一起使用，壳体的进气侧为高真空侧，壳体的排气侧为低真空侧，真空腔和润滑油腔之间设有唇形密封。预抽通道的设置使润滑油腔与真空腔低真空的排气侧相连通，罗茨真空泵工作前，先开前级真空泵进行抽气，前级真空泵对壳体内的真空腔进行抽真空时，也会通过预抽通道对润滑油腔进行抽真空，使真空腔的气体压力和润滑油腔的气体压力保持基本相当，实现动态平衡，减少唇形密封两侧的压力差，减少轴向力，减少摩擦，提高唇形密封的使用寿命，弱化唇形密封的作用，从而提高罗茨真空泵的使用寿命。过滤腔中的过滤组件起到过滤的作用，允许小分子介质通过，阻止大分子油蒸汽及油滴通过，当罗茨泵真空腔压力波动，真空泵排气侧的压力低于润滑油腔的压力时，过滤组件对润滑油腔中的大分子油蒸汽及油滴进行过滤，防止大分子油蒸汽及油滴被抽走，阻止大分子油蒸汽及油滴与被抽介质混合，保证产品质量；当排气侧的压力高于润滑油腔的压力时，被抽介质通过预抽通道反向朝润滑油腔流动，过滤组件对被抽介质进行过滤，使被抽介质过滤成小分子的不可凝气体后再进入到润滑油腔中，使润滑油不会乳化失效损坏，保持润滑油清洁，耐用。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，所述壳体包括具有真空腔的主体和具有过滤腔的侧盖，所述侧盖贴合固定在主体的一端，所述预抽通道包括主体靠近侧盖的外端面上凹入设置形成的第一通道，所述第一通道的一端用于与过滤腔相连通，另一端位于真空腔低真空的排气侧。该种结构，通过加工主体的外端面，即可使第一通道加工成型，从而使预抽通道成型方便。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，所述第一通道包括呈弧形且沿着主体边沿设置的第一预抽段和沿水平方向设置的第二预抽段，所述第一预抽段的一端用于与过滤腔相连通，另一端与第二预抽段的一端相连通，所述第二预抽段的另一端呈弧形朝下设置在真空腔低真空的排气侧。该种结构，合理利用主体的结构，使第一通道的长度更长，可以相应的减缓预抽通道中的气体流动频率，可以相应的降低过滤组件的过滤压力，提高过滤组件的使用寿命；同时该种结构，使第一通道中不会积液，保证第一通道中的被抽介质等能被及时的排出，第一通道不会堵塞，从而使预抽通道不会堵塞。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，所述过滤组件包括过滤棉和过滤螺栓，所述过滤腔中具有凸起设置的凸柱，所述预抽通道包括贯穿凸柱的第二通道，所述过滤螺栓的杆部中具有沿杆部轴向设置的过滤通道和沿杆部径向设置的过滤通孔，所述过滤螺栓的杆部穿过过滤棉并穿设到凸柱中将过滤棉压紧固定在凸柱上，所述第二通道的一端用于与润滑油腔相连通，另一端通过过滤通道、过滤通孔和过滤棉与过滤腔相连通。过滤螺栓一是起到固定过滤棉的作用，使过滤棉将过滤腔和第二通道隔开，使被抽介质和润滑介质不会相互渗透，过滤螺栓二是起到气体流动的作用，使气体可以通过过滤螺栓与过滤棉进行接触过滤，过滤螺栓具有多种功能，使过滤组件结构简单，安装方便。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，所述过滤通道和第二通道均沿竖直方向设置，所述过滤通孔沿水平方向设置。气体通过过滤通道、过滤通孔和过滤棉流向过滤腔，大分子油蒸汽和油滴被过滤在过滤通道中，该种结构，能使大分子油蒸汽和油滴更容易的回流到润滑油腔中，且不易通过过滤通孔粘附在过滤棉上。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，所述凸柱位于过滤腔的底部，所述过滤腔包括所述凸柱的周向外侧壁与过滤腔的腔壁之间的暂存空间。暂存空间的设置可以临时存储被抽介质，当润滑油腔被抽真空时，暂存空间中的被抽介质能及时的被抽走，不会存在堵塞的问题。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，所述过滤腔位于壳体的顶部且所述过滤腔贯穿壳体的顶部，所述过滤腔的开口处密封且可拆卸的固连有盖板。该种结构，使过滤组件拆装更换方便，盖板可以制成透明的，方便操作者观察过滤组件，以便及时更换。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，所述壳体内还设有位于真空腔和润滑油腔之间的缓冲腔，所述缓冲腔位于过滤腔的下方，所述预抽通道从缓冲腔的上部穿过，所述缓冲腔的下部具有与润滑油腔相连通的平衡孔。缓冲腔是通过第二通道与过滤腔相连通的，大分子油蒸汽和油滴经过过滤组件过滤后先回流到缓冲腔中，再通过平衡孔流向润滑油腔，防止润滑油流失，同时，缓冲腔的设置，相当于增大了润滑油腔的容积，使唇形密封两侧的气压变化更加的平稳，降低唇形密封的受压，使唇形密封不易失效，提高使用寿命。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，罗茨真空泵还包括旋转轴，所述旋转轴横向穿过真空腔和缓冲腔，所述旋转轴外套设固连有挡油环且所述挡油环位于缓冲腔中，所述挡油环的周向边沿朝向真空腔弯折设置形成挡油部，所述缓冲腔的腔壁上具有呈环形凹入设置的避让槽，所述挡油部嵌入设置在避让槽中。挡油环的设置防止油滴轴向爬行，使被抽介质和润滑介质不会相互渗透；挡油部和避让槽相互配合，使挡油环安装时结构紧凑。

在上述的一种罗茨真空泵预抽结构中，所述挡油部的外侧壁沿缓冲腔朝向真空腔方向具有斜向内倾斜设置的呈锥面状的挡油面。挡油面的设置使油液可以更好的被甩出，使被抽介质和润滑介质不会相互渗透。

与现有技术相比，本发明提供的一种罗茨真空泵预抽结构具有以下优点：

1、本预抽结构使真空腔的气体压力和润滑油腔的气体压力保持在较小压力差范围内，实现动态平衡，减少唇形密封的轴向压力，提高唇形密封的使用寿命，从而提高罗茨真空泵的使用寿命。

2、本预抽结构过滤组件的设置，使被抽介质和润滑介质不会相互渗透，保证产品质量，使润滑油不会乳化，保持润滑油清洁，耐用。

3、本预抽结构预抽通道的布置合理，使预抽通道中不会积液，使被抽介质可以更好的被抽走，使润滑油液可以更好的回流。

附图说明

图1是本罗茨真空泵预抽结构的整体结构示意图。

图2是本预抽结构的第一通道的布置示意图。

图3是本预抽结构的第一通道布置的主视图和侧视图。

图4是本预抽结构过滤组件的整体结构示意图。

图5是本预抽结构挡油环的布置结构示意图。

图中，1、壳体；11、真空腔；12、润滑油腔；13、排气侧；14、主体；15、侧盖；16、缓冲腔；17、平衡孔；18、避让槽；19、进气侧；2、预抽通道；21、第一通道；211、第一预抽段；212、第二预抽段；22、第二通道；3、过滤腔；31、暂存空间；4、过滤组件；41、过滤棉；42、过滤螺栓；421、过滤通道；422、过滤通孔；43、凸柱；5、盖板；6、旋转轴；7、挡油环；71、挡油部；711、挡油面。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，罗茨真空泵包括壳体1、旋转轴6和预抽结构，预抽结构包括预抽通道2、过滤腔3和过滤组件4。

壳体1包括具有真空腔11的主体14、具有过滤腔3和缓冲腔16的侧盖15以及具有润滑油腔12的端盖，缓冲腔16位于真空腔11和润滑油腔12之间，且缓冲腔16位于过滤腔3的正下方，缓冲腔16的下部具有与润滑油腔12相连通的平衡孔17。过滤腔3中具有凸起设置的凸柱43，凸柱43位于过滤腔3的底部，过滤腔3包括凸柱43的周向外侧壁与过滤腔3的腔壁之间的暂存空间31。壳体1的进气侧19为高真空侧，壳体1的排气侧13为低真空侧，进气侧19和排气侧13均与壳体1内的真空腔11相连通。

侧盖15贴合固定在主体14的一端，预抽通道2包括主体14靠近侧盖15的外端面上凹入设置形成的第一通道21和贯穿凸柱43的第二通道22。如图2、图3所示，第一通道21包括呈弧形且沿着主体14边沿设置的第一预抽段211和沿水平方向设置的第二预抽段212，第一预抽段211的一端用于与过滤腔3的暂存空间31相连通，另一端与第二预抽段212的一端相连，第二预抽段212的另一端呈弧形朝下设置在真空腔11低真空的排气侧13。

如图4所示，过滤组件4设置在过滤腔3中，过滤组件4包括过滤棉41和过滤螺栓42，过滤螺栓42的杆部中具有沿杆部轴向设置的过滤通道421和沿杆部径向设置的过滤通孔422，过滤通道421和第二通道22均沿竖直方向设置，过滤通孔422沿水平方向设置。过滤螺栓42的杆部穿过过滤棉41并穿设到凸柱43中将过滤棉41压紧固定在凸柱43上，第二通道22的一端用于与缓冲腔16的顶部想连通，另一端通过过滤通道421、过滤通孔422和过滤棉41与过滤腔3相连通，缓冲腔16的顶部通过第三通道与润滑油腔12的顶部相连通。

旋转轴6横向穿过真空腔11和缓冲腔16，旋转轴6与壳体1之间设有唇形密封，如图5所示，旋转轴6外套设固连有挡油环7且挡油环7位于缓冲腔16中，挡油环7的周向边沿朝向真空腔11弯折设置形成挡油部71，缓冲腔16的腔壁上具有呈环形凹入设置的避让槽18，挡油部71嵌入设置在避让槽18中。挡油部71的外侧壁沿缓冲腔16朝向真空腔11方向具有斜向内倾斜设置的呈锥面状的挡油面711。

罗茨真空泵配合前级真空泵使用，罗茨真空泵工作时，前级真空泵进行抽气。当润滑油腔12的压力高于排气侧13的压力时，润滑油腔12中的气体沿着预抽通道2、缓冲腔16和过滤腔3朝壳体1排气侧13流动，过滤组件4对润滑油腔12中的大分子油蒸汽和油滴进行过滤，大分子油蒸汽和油滴被过滤后通过缓冲腔16和平衡孔17回流到润滑油腔12中，清洁气体通过预抽通道2进入到排气侧13，在该过程中，暂存空间31中的过滤后的被抽介质一起被抽走。当润滑油腔12的压力低于排气侧13的压力时，被抽介质通过预抽通道2、过滤腔3和缓冲腔16反向朝润滑油腔12流动，过滤组件4对被抽介质进行过滤，过滤成小分子不可凝气体后再进入到润滑油腔12，过滤后的被抽介质被过滤在暂存空间31中。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了壳体1、真空腔11、润滑油腔12、排气侧13、主体14、侧盖15、缓冲腔16、平衡孔17、避让槽18、预抽通道2、第一通道21、第一预抽段211、第二预抽段212、第二通道22、过滤腔3、暂存空间31、过滤组件4、过滤棉41、过滤螺栓42、过滤通道421、过滤通孔422、凸柱43、盖板5、旋转轴6、挡油环7、挡油部71、挡油面711等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种罗茨真空泵预抽结构，罗茨真空泵包括内部具有真空腔(11)和润滑油腔(12)的壳体(1)，其特征在于,预抽结构包括设置在壳体(1)内的预抽通道(2)和过滤腔(3)，所述预抽通道(2)的一端与润滑油腔(12)的上部相连通，另一端位于真空腔(11)低真空的排气侧(13)，所述过滤腔(3)中设有过滤组件(4)，所述预抽通道(2)与过滤腔(3)相连通并穿过过滤组件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，所述壳体(1)包括具有真空腔(11)的主体(14)和具有过滤腔(3)的侧盖(15)，所述侧盖(15)贴合固定在主体(14)的一端，所述预抽通道(2)包括主体(14)靠近侧盖(15)的外端面上凹入设置形成的第一通道(21)，所述第一通道(21)的一端用于与过滤腔(3)相连通，另一端位于真空腔(11)低真空的排气侧(13)。

3.根据权利要求2所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，所述第一通道(21)包括呈弧形且沿着主体(14)边沿设置的第一预抽段(211)和沿水平方向设置的第二预抽段(212)，所述第一预抽段(211)的一端用于与过滤腔(3)相连通，另一端与第二预抽段(212)的一端相连通，所述第二预抽段(212)的另一端呈弧形朝下设置在真空腔(11)低真空的排气侧(13)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，所述过滤组件(4)包括过滤棉(41)和过滤螺栓(42)，所述过滤腔(3)中具有凸起设置的凸柱(43)，所述预抽通道(2)包括贯穿凸柱(43)的第二通道(22)，所述过滤螺栓(42)的杆部中具有沿杆部轴向设置的过滤通道(421)和沿杆部径向设置的过滤通孔(422)，所述过滤螺栓(42)的杆部穿过过滤棉(41)并穿设到凸柱(43)中将过滤棉(41)压紧固定在凸柱(43)上，所述第二通道(22)的一端用于与润滑油腔(12)相连通，另一端通过过滤通道(421)、过滤通孔(422)和过滤棉(41)与过滤腔(3)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，所述过滤通道(421)和第二通道(22)均沿竖直方向设置，所述过滤通孔(422)沿水平方向设置。

6.根据权利要求4所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，所述凸柱(43)位于过滤腔(3)的底部，所述过滤腔(3)包括所述凸柱(43)的周向外侧壁与过滤腔(3)的腔壁之间的暂存空间(31)。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，所述过滤腔(3)位于壳体(1)的顶部且所述过滤腔(3)贯穿壳体(1)的顶部，所述过滤腔(3)的开口处密封且可拆卸的固连有盖板(5)。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，所述壳体(1)内还设有位于真空腔(11)和润滑油腔(12)之间的缓冲腔(16)，所述缓冲腔(16)位于过滤腔(3)的下方，所述预抽通道(2)从缓冲腔(16)的上部穿过，所述缓冲腔(16)的下部具有与润滑油腔(12)相连通的平衡孔(17)。

9.根据权利要求8所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，罗茨真空泵还包括旋转轴(6)，所述旋转轴(6)横向穿过真空腔(11)和缓冲腔(16)，所述旋转轴(6)外套设固连有挡油环(7)且所述挡油环(7)位于缓冲腔(16)中，所述挡油环(7)的周向边沿朝向真空腔(11)弯折设置形成挡油部(71)，所述缓冲腔(16)的腔壁上具有呈环形凹入设置的避让槽(18)，所述挡油部(71)嵌入设置在避让槽(18)中。

10.根据权利要求9所述的一种罗茨真空泵预抽结构，其特征在于，所述挡油部(71)的外侧壁沿缓冲腔(16)朝向真空腔(11)方向具有斜向内倾斜设置的呈锥面状的挡油面(711)。

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