CN1791751A - 流体环气泵 - Google Patents

Abstract

具有单级或多级的流体环气泵，每一级分别具有一个工作腔(8)、一个偏心支承在其中的叶轮(2)、在轴向两侧限制工作腔的平面控制盘(3，4)以及连接在其上的、用于将输送气体吸入并排出工作室(8)的通道或腔室，其特征在于，控制盘(3，4)具有相同的吸入孔(6)和压出孔(7)彼此间一致地构成，并且不需要的开孔(6，7)在背离叶轮(2)的侧面上被覆盖。

Description

流体环气泵

本发明涉及一种单级或多级的流体环气泵(Fluessigkeitsring-gaspumpe)，每一级分别具有一个工作室、一个偏心支承在其中的叶轮、在两侧轴向地限制工作室的平面控制盘以及连接在其上的、用于将输送气体输入和排出工作室的通道或腔室，其中控制盘具有相同的吸入孔(Saugoeffnung)和压出孔(Druckoeffnung)地彼此间一致地构成。

在流体环气泵中，一个叶轮在一个偏心回转的流体环内旋转。在运行期间所述流体环或多或少地进入到在叶轮叶片之间构成的小室中。由此使叶轮小室中的自由容积交替地增大和减小。在小室容积增大的那个回转区域中，所述吸入孔在一个控制盘中位于端面处，通过该吸入孔使要被输送的气体吸入到小室中。在进行压缩的那个旋转部件的端部区域中具有压出孔，通过该压出孔将已压缩的气体排出到泵的压力室中。

流体环气泵不仅用作为真空泵，在其中将输送气体从一个负压压缩到近似大气压；而且用作为压缩机，在其中将输送气体从大气压压缩到一个过压。流体环气泵可以设计成单级的和多级的。单级流体环气泵由于较低的压缩比可以用作为上方的粗真空中的真空泵或用作为压缩机。两级机型的优选使用范围是在真空的低压范围中的真空泵。

所述工作室在轴向的一端或两端通过一个控制盘限定，在工作室内部叶轮旋转并且形成流体环。对于多级流体环泵的情况，以适当的数量沿轴向前后地设置这些具有叶轮和控制盘的工作室。

一个流体环气泵通常由许多结构部件组成，它们在泵的装配期间在轴向相邻地设置。每个结构部件的贴靠面同时也是泵内部对外部环境的设备密封面。所述外部的壳体轴向向外地连接到控制盘上，在该壳体中含有用于导引气体流和液态流的通道或腔室。在控制盘和外部壳体之间也仍然存在要被密封的表面。

所述控制盘具有开孔，它们保证将输送气体从外部的压缩机外部壳体输入到工作室中、或从工作室中排出。根据流体环气泵的级数和结构形式，在这些盘上设有一个或两个开孔用于流入(吸入孔)或流出(压出孔)输送介质。由于在每一个流体环级中压缩气体，因此压出孔通常设计得比吸入孔小。这些孔的准确位置和几何形状对可达到吸入体积流和效率有很大的影响。因此在实践中吸入孔和压出孔的形状和大小也不相同。

在这种传统的泵结构中，所述控制盘在设计结构上不同地构成。例如，在两级泵中四个控制盘的每一个都具有不同的几何形状。轴向外侧的两个控制盘分别具有一个吸入孔和一个压出孔；第一级的中间控制盘只具有压出孔，而第二级的中间控制盘只具有吸入孔。因为所述控制盘通常由铸件构成，甚至所述两个外侧控制盘在结构上也是不同的，因为开孔和中心相对于壳体镜像地设置。这种传统泵设计结构的缺点是存在大量不同的结构部件，这导致在生产、毛坯制备、部件加工和仓储方面的较高的复杂性。由此造成高的单位成本和加工成本。

已知第一附件，该附件作为等厚的平板更简单地构成控制盘(EP 0678674 A2)。由此能够使对称的控制盘由一个统一的结构部件构成。在生产中，这些控制盘可以由平坦的板材冲出，或通过激光工艺机械加工。另外，经常需要使相邻流体通道如此适合于相邻的壳体部件，以获得最优的通流特性。例如，在上述背景技术中在压出缝隙中从工作室的流出口阶梯形地构成，因此以逼近方式地加工一个弯曲的通流通道模型。

由平坦的结构部件构成的、普遍统一的控制盘目前只应用于单级流体环气泵，因为对于统一结构这些盘总是具有一个吸入孔和一个压出孔(DE 10 57 284 B，DE 197 58 340 A1)。例如，对于多级泵需要至少三个不同的控制盘结构，其中中间控制盘分别只允许具有一个孔。

因此本发明的目的是提供一种流体环气泵，其中减少不同控制盘的数量。

按照本发明的解决方案是，在泵的运行期间使所述开孔中的至少一个没有输送气体流过，并且所述不需要的开孔在背离叶轮的侧面上被覆盖。

本发明可用于单级流体环气泵、但特别适用于多级流体环气泵。

按照本发明的流体环气泵只具有几何结构完全相同的控制盘。这一点由此得以实现，即所述不需要的开孔在背离叶轮的侧面上被相邻部件覆盖。在此不必将在控制盘中不需要孔的多余敞开空间填上，尽管可能会认为，由于这些附加空间(在其中也存在要被泵出的气体)使效率降低。但是令人惊奇的是，按照本发明的流体环气泵与控制盘上没有相应敞开空间的流体环气泵一样具有相同的功能数据，因为分别从外面被覆盖的开孔在工作室中轴向位于通向从属的通流通道的开孔的对面。在叶轮的这一位置中，在压缩过程期间在相邻的叶轮小室中间呈现相同的压力，因此实际上不会发生逆流。实验上已经验证对流体环气泵的吸入体积流没有负面影响。

即使对于对角通流的单级泵(其中在吸入和压出端分别只利用一个开孔)，如果分别将不用的吸入孔和压出孔覆盖，也可以使用本发明。因此按照本发明，整个流体环气泵结构系列—包括单级和多级设备以及具有不同轴向长度的压缩级—在所有位置都可以装配相同的统一的控制盘。通过本发明极大地减少了不同结构部件的数量。由此显著简化了加工和组装过程。因此使这种流体环气泵的生产成本明显更低。

以有利的方式规定，所述控制盘还可以包括用于压缩机功能所需的开孔(钻孔)，例如用于流体，它们可选择地被打开或覆盖。

在单级结构泵中，所述外部控制盘在两侧不仅需要吸入孔而且需要压出孔，因此吸入孔和压出孔都不被覆盖。

所述统一的控制盘以适宜的方式是平板，并且具有一个吸入孔和一个压出孔。但是所述统一的控制盘也可以是铸件，并且同样包括一个吸入孔和一个压出孔。

如果控制盘通过冲压、激光烧蚀(Laserbrennen)或水射束切割产生，在多数情况下不需要其它的加工。

下面借助于优选实施例参照附图来描述本发明。附图中：

图1以横截面图示出一个背景技术的流体环气泵；

图2示出一个按照本发明的流体环气泵的第一实施方式；

图3示出一个按照本发明的流体环气泵的第二实施方式；

图4以俯视图示出一个按照本发明的控制盘。

图1示出一个通常的两级流体环气泵。它有两个叶轮2，该叶轮设置在两个工作室8中，并且由一个轴9支承。所述工作室8在轴向由控制盘3、4限定。可以看到，需要四个不同的控制盘。

图2以类似的视图示出一个按照本发明的泵，其中具有吸入孔6和压出孔7的控制盘3、4彼此间一致地构成。在此通过一个中间壁10覆盖左边(第二)级的内部控制盘4的压出孔7和右边(第一)级的内部控制盘4的吸入孔6。右边级的内部控制盘4的压出孔通过一个通道11与左边级的内部控制盘4的吸入孔相连。通过12表示其它的用于泵功能所需的开孔。

图3示出了一个单级泵，其中具有吸入孔6和压出孔7的两个控制盘3一致地构成。

最后，在图4中以俯视图示出一个具有吸入孔6和压出孔7的控制盘3、4。

Claims (8)

1.具有单级或多级的流体环气泵，每一级分别具有一个工作室(8)、一个偏心地支承在其中的叶轮(2)、在两侧轴向地限定工作室的平面控制盘(3，4)以及连接在其上的、用于将输送气体吸入和排出工作室(8)的通道或腔室，其中控制盘(3，4)具有相同的吸入孔(6)和压出孔(7)地彼此间一致地构成，其特征在于，在泵的运转期间所述开孔(6，7)中的至少一个没有输送气体流过，并且该不需要的开孔在背离叶轮(2)的侧面上被覆盖。

2.如权利要求1所述的流体环气泵，其特征在于，在多级结构形式中对于设置在两个叶轮之间的控制盘所述不需要输送气体的开孔被覆盖。

3.如权利要求1所述的流体环气泵，其特征在于，在单级结构形式中对于控制盘在所述一个侧面上覆盖吸入孔而在另一侧面上覆盖压出孔。

4.如权利要求1至3中任一项所述的流体环气泵，其特征在于，所述控制盘的不需要的开孔通过相邻的壳体部件覆盖。

5.如权利要求1至4中任一项所述的流体环气泵，其特征在于，所述控制盘(3，4)包括其它的对于压缩机功能所需的开孔(钻孔)(12)，该开孔可选择被打开或被覆盖。

6.如权利要求1至5中任一项所述的流体环气泵，其特征在于，所述统一的控制盘(3，4)是平板，并且包括一个吸入孔(6)和一个压出孔(7)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的流体环气泵，其特征在于，所述控制盘(3，4)通过冲压、激光烧蚀或水射束切割制成。

8.如权利要求1至6中任一项所述的流体环气泵，其特征在于，所述统一的控制盘(3，4)是铸件，并且包括一个吸入孔(6)和一个压出孔(7)。

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