CN1299444A - 真空泵 - Google Patents

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Abstract

为了同时产生压力和负压利用了一种单级泵,它具有一个在外壳内形成的泵室(18),该泵室具有一个抽吸口、一个压力口和一个充填口。在泵室(18)内设有两个至少具有三个叶片的转子(30,32),它们围绕相互平行且间隔开的轴线反向旋转,相互非接触地啮合,并与泵室(18)的周边壁一起形成相互分开的隔室(60,62a,62b,64)。

Description

真空泵
本发明涉及一种同时产生压力和负压的泵。
如果工业过程同时需要压缩空气和负压，则这种泵是有利的，因为该泵只需要一个驱动装置。除了抽吸口外，这种泵需要独立的与大气连通的充填口，以保证用于压缩空气的体积流量。因此，泵室必须具有几个相互分开的隔室。这在现有技术中只是在回转式滑片系统中实现。然而，回转式滑片泵易于磨损，并只能在采用特殊材料的情况下无润滑剂地运转。
本发明提供了一种同时产生压缩空气和负压的泵，它几乎是没有磨损的，并且无需采用特殊的材料制造。在本发明的泵中，在泵室内设有两个至少具有三个叶片的转子，它们围绕相互平行且间隔开的轴线反向旋转，且相互非接触地啮合，从而与泵室的周边壁一起形成三个相互分开的隔室。为同时产生压缩空气和真空所需的隔室可以利用转子在泵室内相互分隔开。因为转子相互之间和与泵室的周边壁之间非接触地相互作用，所以在泵室的区域内不会产生磨损。转子之间的的密封隙可以通过优化其几何形状保持为非常小；在实际的实施方案中，该密封隙仅为几分之一毫米，由此保证了良好的压力和真空值。这些值甚至随着使用时间的增加而改善，因为经过一定时间形成的沉积减小了密封隙的尺寸。
按本发明的泵特别适用于造纸工业，尤其是适用于压缩空气和真空的不需要分开供给或调节的应用情形下。压缩空气，例如需要用于将空气从侧面吹在一摞纸上，以有助于纸页分开。利用本发明的泵所产生的脉动的压缩空气在此是非常合乎目的的，因为利用所产生的脉动的压缩空气可以很容易地将纸边分开。负压在这种应用情形下要用来拾取上面的纸页。
在泵的优选实施形式中，转子与泵室形成了一个连通于抽吸口、通过转子旋转而使增大容积的抽吸隔室，和一个连通于压力口、在转子旋转时容积缩小的压力隔室。该压力隔室由两个在转子旋转期间起初相互分开的充填室构成，这两个充填室各具有一个配属的充填口，且在转子的进一步旋转过程中相互结合在一起，形成上述压力隔室。在其结合之前，充填室基本上等压和等容地在泵室内运动，也就是说，在充填室运动期间，其内的空气的压力或容积基本上没有变化。
由下面参照附图对优选实施例的说明可知本发明的其他优点和特征。附图中：
图1为本发明泵的纵剖视图；
图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的视图；
图3为沿图1中Ⅲ-Ⅲ；以及
图4a至4h为用于说明运转方式的不同转子位置的示意图。
同时产生压力和负压的单级泵具有一个外壳，它由一个承载的中件10、一个安装在中件10一侧上的壳盖12、一个安装在中件10另一侧上的壳环14和一个连接在壳环14上的盖板16构成。在中件10、壳环14和盖板16之间形成一个泵室18。在壳盖12的和中件10的相互对置的壁部内，两根轴20、22相互平行且相隔一定距离地以悬臂梁的方式支承在球轴承内。在每根轴20、22上，安装有一个小齿轮24、26。小齿轮24、26相互啮合，从而使轴20、22相互反向同步旋转。为了旋转驱动，下面的轴22伸出壳盖12。
在轴20、22的伸进泵室14内的自由端上设置了两个转子30、32。由于由转子30、32形成的载荷点不是在轴承之间而是在轴承之外，结果是一种悬臂轴支承。每个转子30、32可调节地安装在相应的轴20或22上。由图2可见，每个转子30、32分别具有三个叶片30a、32a。从侧视图上看，泵室18具有两个相交圆的形状，这两个相交圆合在一起成“8”字形。转子32上的叶片30a具有的形状与转子32上的叶片32a的形状不同。叶片30a、32a以及泵室18的几何形状确定为，在转子30、32旋转时，形成多个相互分开的隔室，如下面参照图4a至4h进一步详细说明的那样，其方式是，叶片30a、32a非接触地以几分之一毫米的密封隙相互滑动和沿泵室18的外周边滑动。
盖板16设有一些凹部，这些凹部外侧由一个装上的封板36封闭。两个管接头42、44拧入封板36内。上管接头42形成一个抽吸口，并与盖板16上的一个凹部50相连通。下管接头44形成一个压力口，并与盖板16上的一个凹部52连通。盖板内的另两个凹部54a、54b向外朝大气开口，并形成充填口。
图4a示出处于一个旋转位置的转子30、32，在此位置，转子的叶片30a、32a以及泵室18的壁构成了一个仅仅与凹部50连通的、封闭的公共隔室60。该隔室60的容积在转子30、32的进一步旋转过程中增大，如图4b所示。于是，该隔室60为一个抽吸室。
图4c示出了两个相互分开的隔室62a、62b，这两个隔室紧接在图4b所示的状态之后通过隔室60被分成两个分室而形成。属于转子30的隔室62a已经与凹部54a相邻，而属于转子32的隔室62b则在接近凹部54b。在图4d中，隔室62a、62b分别连通于通向大气的凹部54a和54b，它们被装满空气，并加载大气压，使得空气质量流量增大。因此，这些隔室62a、62b为充填室。在这些充填室62a、62b通过迟后的叶片30a和32b与相应的凹部54a和54b分开后，如图4e所示，隔室62a、62b等压且等容地运动，直到如图4f所示，它们结合在一起形成一个压力隔室64。随着转子30、32的进一步旋转，压力隔室64的容积减小。在压力隔室64内压缩的空气通过凹部52被压出至管接头44，如图4g和图4h中所示。
泵室18没有任何润滑剂，因为转子30、32非接触地运转。在驱动侧，泵室18被轴20、22上的密封装置密封。
通过转子30、32在轴20、22上的导致悬臂式支承的悬臂式布置，方便了接近泵室，因为只需将盖板16卸下即可接近。这种布置还有利于冷却。为了冷却的目的，外壳可设有冷却肋，并且，利用设在壳盖12一侧上的冷却风扇，将冷空气从盖板16传送到壳环14、中件10和壳盖12。
一个与泵的运转频率相协调的共振式阻尼器用来吸收运转噪声。由于转子的三叶片式构造，上述运转频率是轴20、22转动频率的三倍。该增大的运转频率简化了共振式阻尼器的安装，因为其长度相应地缩小了。
转子的上述悬臂式支承一直到约300m3/h的体积流量时均是有利的。具有较大的体积流量的泵最好设计成转子在两侧支承。这样，用于连通的凹部在两个侧板上开设。

Claims (10)

1．用于同时产生压力和负压的泵，它具有一个在一外壳内形成的泵室(18)，该泵室设有一个抽吸口、一个压力口和一个充填口，其特征在于：在泵室(18)内具有两个至少具有三个叶片的转子(30,32)，它们围绕相互平行且间隔开的轴线反向旋转，相互非接触地啮合，并与泵室(18)的周边壁一起形成相互分开的隔室(60,62a,62b,64)。
2．如权利要求1所述的泵，其特征在于：上述转子(30,32)与泵室(18)一起构成一个与上述抽吸口(50)连通、通过转子(30,32)的旋转而增大容积的抽吸隔室(60)。
3．如权利要求1或2所述的泵，其特征在于：上述转子(30,32)与泵室(18)一起构成一个与上述压力口(50)连通、通过转子(30,32)的旋转而减小容积的压力隔室(64)。
4．如权利要求3所述的泵，其特征在于：上述转子(30,32)与泵室(18)一起构成两个在转子旋转期间起初分开的充填室(62a,62b)，这两个充填室在转子进一步旋转过程中相互结合成上述压力隔室(64)。
5．如权利要求4所述的泵，其特征在于：至少一个充填隔室(62a,62b)具有一个配属的充填口(54a,54b)。
6．如权利要求4或5所述的泵，其特征在于：上述充填隔室(62a,62b)在其结合在一起之前基本上等压和等容地在上述泵室(18)内运动。
7．如前述权利要求之一所述的泵，其特征在于：上述泵室(18)是无润滑剂的。
8．如前述权利要求之一所述的泵，其特征在于：上述泵室(18)界定在两个平行的侧板(16)之间，至少在一个侧板(16)内开有连接口(50,52,54a,54b)。
9．如前述权利要求之一所述的泵，其特征在于：上述轴(20,22)悬臂地支承，转子(30,32)设在轴(20,22)的自由端上。
10．如前述权利要求之一所述的泵，其特征在于：上述轴(20,22)通过两个相互啮合的小齿轮(24,26)保持同步，以及，至少一个转子(30,32)可调节地固定在所属的轴(20,22)上。
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