CN115822969A - 一种爪式涡旋真空泵 - Google Patents

Abstract

一种爪式涡旋真空泵，包括壳体，其特征在于：壳体由左至右依次包括电机室、轴承室、爪泵室和涡旋泵室，电机室内固设有电机定子，电机定子内设有电机转子，爪泵室内设有两个相互啮合的爪形转子，且爪泵室上还设有第一进气口和第一出气口，涡旋泵室内设有相互啮合的静涡盘和动涡盘，且涡旋泵室上还设有第二进气口和第二出气口，其中一爪形转子的轴孔内设有一驱动轴，驱动轴的一端延伸至电机转子的轴孔内，另一端延伸至动涡盘的轴孔内，轴承室内还设有用于支撑驱动轴的轴承组件，爪泵室的第一出气口通过连接管道与涡旋泵室的第二进气口相连通。该爪式涡旋真空泵既可获取较低的极限真空，又可获取较大的抽速。

Description

一种爪式涡旋真空泵

技术领域

本发明涉及真空泵技术领域，具体涉及一种爪式涡旋真空泵。

背景技术

涡旋真空泵，其工作原理是其内有一对相互啮合的涡盘，包括一个动涡盘和一个静涡盘，动涡盘相对于静涡盘运动而实现压缩的目的。图1示意了一种现有静涡盘的结构，包括盘体1a，所述盘体1a的边缘设置围栏2a，所述围栏2a内设置涡旋片3a。现有的涡旋真空泵可实现较低的极限真空，但由于涡旋真空泵自身型线的特点，导致抽速较低。

授权公告号为CN 213743966 U的中国实用新型专利，公开了一种涡旋压缩机的静涡盘结构，其结构如图2所示，将静涡盘盘体1b上的围栏改为三爪卡块2b或四爪卡块，这样就将静涡盘的侧壁从封闭式结构修改为敞开式结构，以期通过提高进气口处的通气顺畅性来提高抽速。

而针对涡旋真空泵的抽速问题，目前还没有相关的技术改进。即使将上述涡旋压缩机的静涡盘结构应用到涡旋真空泵中来，由于只是简单地提高进气口处的通气顺畅性，而没有从根本上改变涡旋真空泵的结构和原理，使得进入进气口处的气体，对其进行抽气的动力部件仍然来自于涡旋真空泵，因此抽速仍然由涡旋真空泵的自身型线所限制，所以单纯提高进气口处的通气顺畅性，对抽速的提高微乎其微。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种既可获取较低的极限真空，又可获取较大的抽速的爪式涡旋真空泵。

本发明的技术解决方案是：一种爪式涡旋真空泵，包括壳体，其特征在于：所述壳体由左至右依次包括电机室、轴承室、爪泵室和涡旋泵室，所述电机室内固设有电机定子，所述电机定子内设有电机转子，所述爪泵室内设有两个相互啮合的爪形转子，且爪泵室上还设有第一进气口和第一出气口，所述涡旋泵室内设有相互啮合的静涡盘和动涡盘，且涡旋泵室上还设有第二进气口和第二出气口，其中一爪形转子的轴孔内设有一驱动轴，所述驱动轴的一端延伸至电机转子的轴孔内，另一端延伸至动涡盘的轴孔内，用于由同一驱动轴同时驱动电机转子、爪形转子和动涡盘，所述轴承室内还设有用于支撑驱动轴的轴承组件，所述爪泵室的第一出气口通过连接管道与涡旋泵室的第二进气口相连通。

采用上述结构后，本发明具有以下优点：

本发明爪式涡旋真空泵利用了爪泵抽速大的特点，将爪泵设置在进气口侧，利用爪泵来抽取气体，从而可以克服涡旋泵抽速小的问题；而涡旋泵可实现较低的极限真空，将其设置在排气侧，不仅不会影响抽速，而且与爪泵结合后，可弥补爪泵真空度不够的问题；因此，本发明将爪泵与涡旋泵结合起来，可弥补对方的缺陷而达到较为理想的效果，既可获取较低的极限真空，又可获取较大的抽速。

作为优选，所述轴承组件包括设置在驱动轴上的第一深沟球轴承和第二深沟球轴承，所述第一深沟球轴承设置在靠近电机室的一侧，所述第二深沟球轴承设置在靠近爪泵室的一侧。深沟球轴承耐用、使用寿命长、成本低、承受负荷能力好。

作为优选，所述轴承室内且位于驱动轴上还设有第一骨架密封、第二骨架密封和第三骨架密封，所述第一骨架密封位于第一深沟球轴承靠近电机室的一侧，用于密封驱动轴伸出电机室的位置处，所述第二骨架密封和第三骨架密封左右并排设置，且位于第二深沟球轴承靠近爪泵室的一侧，用于密封驱动轴伸出爪泵室的位置处。该设置可防止轴承室内的润滑油进入到电机室和爪泵室、以及防止爪泵室内的气体进入到轴承室；由于轴承室与爪泵室之间既要隔绝润滑油，又要隔绝气体，因此在驱动轴伸出爪泵室的位置处设置两道密封，可以达到更好的隔绝效果。

作为优选，所述电机室、轴承室、爪泵室和涡旋泵室为分体式结构，所述轴承室与电机室的对接处设置第一O形密封圈，所述轴承室与爪泵室的对接处设置第二O形密封圈，所述爪泵室与涡旋泵室的对接处设置第三O形密封圈。采用分体式结构，可方便各腔室内部件的安装，在各腔室自身以及对接的腔室之间设置O形密封圈，可形成良好的密封，另外O形密封圈结构简单、成本低廉、密封效果好。

作为优选，所述驱动轴为曲轴。曲轴可更好地实现爪泵、涡旋泵、以及电机内的驱动机构的一体式连接。

作为优选，所述驱动轴上还设有第一平衡块和第二平衡块，用于实现动平衡以减小泵体震动。该设置可使泵体运行更平稳可靠。

作为优选，所述第一平衡块安装在电机室内且位于电机转子的右侧，所述第一平衡块的左侧至少部分位于电机定子内。该设置可使第一平衡块利用了电机室的空余空间，结构更紧凑。

作为优选，所述动涡盘的轴孔内设置偏心轴套，所述驱动轴靠近动涡盘的一端安装在偏心轴套内而与动涡盘相连，所述第二平衡块安装在动涡盘内且位于偏心轴套上。该设置可使第二平衡块利用了动涡盘的空余位置，结构更紧凑。

作为优选，所述涡旋泵室还包括左半涡旋泵室和右半涡旋泵室，所述静涡盘设置在右半涡旋泵室内，所述动涡盘的左侧安装在左半涡旋泵室内，另一侧伸入到右半涡旋泵室内并与静涡盘相啮合，所述第三O形密封圈设置在爪泵室与左半涡旋泵室的对接处，所述左半涡旋泵室与右半涡旋泵室的对接处还设有第四O形密封圈。将涡旋泵室分成两个可分离的腔室，更方便内部部件的安装，且第三O形密封圈和第四O形密封圈的设置，可使涡旋泵室本身以及与爪泵室的连接处均实现良好的密封，另外O形密封圈结构简单、成本低廉、密封效果好。

作为优选，所述第一出气口设置在爪泵室的右侧端面上，所述第二进气口设置在涡旋泵室的侧壁上，所述连接管道设置在涡旋泵室外，且一端与第一出气口直连，另一端与第二进气口直连。该设置可使爪泵室的第一出气口与涡旋泵室的第二进气口直接连接，缩短了排气路径，提高了容积效率。

附图说明：

图1为现有涡旋真空泵的一种静涡盘结构；

图2为现有涡旋真空泵的另一种静涡盘结构；

图3为本发明爪式涡旋真空泵的结构示意图；

图4为本发明爪式涡旋真空泵的俯视图；

图5为图4中AA′处的剖视图；

现有技术图1中：1a-盘体，2a-围栏，3a-涡旋片；

现有技术图2中：1b-盘体，2b-三爪卡块；

本发明图中：1-壳体，2-电机室，3-轴承室，4-爪泵室，5-涡旋泵室，6-电机定子，7-电机转子，8-爪形转子，9-第一进气口，10-第一出气口，11-静涡盘，12-动涡盘，13-第二进气口，14-第二出气口，15-驱动轴，16-第一深沟球轴承，17-第二深沟球轴承，18-第一骨架密封，19-第二骨架密封，20-第三骨架密封，21-第一O形密封圈，22-第二O形密封圈，23-第三O形密封圈，24-第一平衡块，25-第二平衡块，26-偏心轴套，27-左半涡旋泵室，28-右半涡旋泵室，29-第四O形密封圈，30-连接管道，31-从动轴，32-第一同步齿轮，33-第二同步齿轮，34-第五O形密封圈，35-左半轴承室，36-右半轴承室。

具体实施方式

下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。

实施例：

如图3-5所示，一种爪式涡旋真空泵，包括壳体1，所述壳体1由左至右依次包括电机室2、轴承室3、爪泵室4和涡旋泵室5，所述电机室2内固设有电机定子6，所述电机定子6内设有电机转子7，所述爪泵室4内设有两个相互啮合的爪形转子8，且爪泵室4上还设有第一进气口9和第一出气口10，所述涡旋泵室5内设有相互啮合的静涡盘11和动涡盘12，且涡旋泵室5上还设有第二进气口13和第二出气口14，其中一爪形转子8的轴孔内设有一驱动轴15，所述驱动轴15的一端延伸至电机转子7的轴孔内，另一端延伸至动涡盘12的轴孔内，用于由同一驱动轴15同时驱动电机转子7、爪形转子8和动涡盘12，所述轴承室3内还设有用于支撑驱动轴15的轴承组件，所述爪泵室4的第一出气口10通过连接管道30与涡旋泵室5的第二进气口13相连通。

所述轴承组件包括设置在驱动轴15上的第一深沟球轴承16和第二深沟球轴承17，所述第一深沟球轴承16设置在靠近电机室2的一侧，所述第二深沟球轴承17设置在靠近爪泵室4的一侧。

所述轴承室3内且位于驱动轴15上还设有第一骨架密封18、第二骨架密封19和第三骨架密封20，所述第一骨架密封18位于第一深沟球轴承16靠近电机室2的一侧，用于密封驱动轴15伸出电机室2的位置处，所述第二骨架密封19和第三骨架密封20左右并排设置，且位于第二深沟球轴承17靠近爪泵室4的一侧，用于密封驱动轴15伸出爪泵室4的位置处。

所述电机室2、轴承室3、爪泵室4和涡旋泵室5为分体式结构，所述轴承室3与电机室2的对接处设置第一O形密封圈21，所述轴承室3与爪泵室4的对接处设置第二O形密封圈22，所述爪泵室4与涡旋泵室5的对接处设置第三O形密封圈23。

所述驱动轴15为曲轴；所述驱动轴15上还设有第一平衡块24和第二平衡块25，用于实现动平衡以减小泵体震动；所述第一平衡块24安装在电机室2内且位于电机转子7的右侧，所述第一平衡块24的左侧至少部分位于电机定子6内；所述动涡盘12的轴孔内设置偏心轴套26，所述驱动轴15靠近动涡盘12的一端安装在偏心轴套26内而与动涡盘12相连，所述第二平衡块25安装在动涡盘12内且位于偏心轴套26上。

所述涡旋泵室5还包括左半涡旋泵室27和右半涡旋泵室28，所述静涡盘11设置在右半涡旋泵室28内，所述动涡盘12的左侧安装在左半涡旋泵室27内，另一侧伸入到右半涡旋泵室28内并与静涡盘11相啮合，所述第三O形密封圈23设置在爪泵室4与左半涡旋泵室27的对接处，所述左半涡旋泵室27与右半涡旋泵室28的对接处还设有第四O形密封圈29。

所述轴承室3还包括左半轴承室35和右半轴承室36内，所述第一O形密封圈21设置在左半轴承室35与电机室2的对接处，所述左半轴承室35与右半轴承室36的对接处还设有第五O形密封圈34。

所述第一出气口10设置在爪泵室4的右侧端面上，所述第二进气口13设置在涡旋泵室5的侧壁上，所述连接管道30设置在涡旋泵室5外，且一端与第一出气口10直连，另一端与第二进气口13直连，所述第一进气口9设置爪泵室4的侧壁上，所述第二出气口14设置在涡旋泵室5的右侧侧壁上。

另一个爪形转子8的轴孔内设置从动轴31，轴承室3内且位于从动轴31上也设置与驱动轴15上相同的轴承组件，即设置两个深沟球轴承，驱动轴15和从动轴31上且位于两个深沟球轴承之间分别设置相互啮合的第一同步齿轮32和第二同步齿轮33。

本发明爪式涡旋真空泵的工作原理如下：

电机旋转，由驱动轴15驱动与之相连的其中一个爪形转子8和动涡盘12同步旋转，由于两个爪形转子8通过第一同步齿轮32和第二同步齿轮33啮合，因此另一爪形转子8也跟随旋转，这样爪泵室4内的两个爪形转子8运行后，从第一进气口9快速抽取气体，经爪泵压缩后，从第一出气口10通过连接管道30输送到涡旋泵室5的第二进气口13，从第二进气口13处进入的气体再经涡旋泵压缩后，从涡旋泵室5的第二出气口14排出极限真空度较低的压缩气体。

Claims (10)

1.一种爪式涡旋真空泵，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)由左至右依次包括电机室(2)、轴承室(3)、爪泵室(4)和涡旋泵室(5)，所述电机室(2)内固设有电机定子(6)，所述电机定子(6)内设有电机转子(7)，所述爪泵室(4)内设有两个相互啮合的爪形转子(8)，且爪泵室(4)上还设有第一进气口(9)和第一出气口(10)，所述涡旋泵室(5)内设有相互啮合的静涡盘(11)和动涡盘(12)，且涡旋泵室(5)上还设有第二进气口(13)和第二出气口(14)，其中一爪形转子(8)的轴孔内设有一驱动轴(15)，所述驱动轴(15)的一端延伸至电机转子(7)的轴孔内，另一端延伸至动涡盘(12)的轴孔内，用于由同一驱动轴(15)同时驱动电机转子(7)、爪形转子(8)和动涡盘(12)，所述轴承室(3)内还设有用于支撑驱动轴(15)的轴承组件，所述爪泵室(4)的第一出气口(10)通过连接管道(30)与涡旋泵室(5)的第二进气口(13)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述轴承组件包括设置在驱动轴(15)上的第一深沟球轴承(16)和第二深沟球轴承(17)，所述第一深沟球轴承(16)设置在靠近电机室(2)的一侧，所述第二深沟球轴承(17)设置在靠近爪泵室(4)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述轴承室(3)内且位于驱动轴(15)上还设有第一骨架密封(18)、第二骨架密封(19)和第三骨架密封(20)，所述第一骨架密封(18)位于第一深沟球轴承(16)靠近电机室(2)的一侧，用于密封驱动轴(15)伸出电机室(2)的位置处，所述第二骨架密封(19)和第三骨架密封(20)左右并排设置，且位于第二深沟球轴承(17)靠近爪泵室(4)的一侧，用于密封驱动轴(15)伸出爪泵室(4)的位置处。

4.根据权利要求1所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述电机室(2)、轴承室(3)、爪泵室(4)和涡旋泵室(5)为分体式结构，所述轴承室(3)与电机室(2)的对接处设置第一O形密封圈(21)，所述轴承室(3)与爪泵室(4)的对接处设置第二O形密封圈(22)，所述爪泵室(4)与涡旋泵室(5)的对接处设置第三O形密封圈(23)。

5.根据权利要求1所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述驱动轴(15)为曲轴。

6.根据权利要求1所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述驱动轴(15)上还设有第一平衡块(24)和第二平衡块(25)，用于实现动平衡以减小泵体震动。

7.根据权利要求6所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述第一平衡块(24)安装在电机室(2)内且位于电机转子(7)的右侧，所述第一平衡块(24)的左侧至少部分位于电机定子(6)内。

8.根据权利要求6所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述动涡盘(12)的轴孔内设置偏心轴套(26)，所述驱动轴(15)靠近动涡盘(12)的一端安装在偏心轴套(26)内而与动涡盘(12)相连，所述第二平衡块(25)安装在动涡盘(12)内且位于偏心轴套(26)上。

9.根据权利要求4所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述涡旋泵室(5)还包括左半涡旋泵室(27)和右半涡旋泵室(28)，所述静涡盘(11)设置在右半涡旋泵室(28)内，所述动涡盘(12)的左侧安装在左半涡旋泵室(27)内，另一侧伸入到右半涡旋泵室(28)内并与静涡盘(11)相啮合，所述第三O形密封圈(23)设置在爪泵室(4)与左半涡旋泵室(27)的对接处，所述左半涡旋泵室(27)与右半涡旋泵室(28)的对接处还设有第四O形密封圈(29)。

10.根据权利要求1所述的一种爪式涡旋真空泵，其特征在于：所述第一出气口(10)设置在爪泵室(4)的右侧端面上，所述第二进气口(13)设置在涡旋泵室(5)的侧壁上，所述连接管道(30)设置在涡旋泵室(5)外，且一端与第一出气口(10)直连，另一端与第二进气口(13)直连。

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