CN218760413U - 一种旁通罗茨泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旁通罗茨泵，包括：泵壳体，具有中空内腔；两个转子，相互啮合并转动设置于所述中空内腔中，将所述中空内腔分隔为进气腔和排气腔；所述泵壳体开设有第一通道和第二通道；第一通道与进气腔和排气腔两者中一者连通，第二通道与进气腔和排气腔两者中另一者连通；在第一通道和第二通道之间并联设置有多个的第一单向阀；所述第一单向阀的流动方向为从排气腔至进气腔；至少两个所述第一单向阀具有不同的开启压力。其克服了现有技术的旁通罗茨泵因其保护压力和泄流流量不具备梯度而造成使用困境的缺陷，使保护压力和泄流量具备相应梯度，既防止罗茨泵过热损坏，又减弱了旁通保护对抽气效率的负面影响。

Description

一种旁通罗茨泵

技术领域

本实用新型涉及抽真空设备技术领域，具体涉及一种旁通罗茨泵。

背景技术

罗茨真空泵的优点是在较低的入口压力时具有较高的抽气速率，但在出口压力比入口压力之差过大时，会使罗茨泵过热，导致转子膨胀卡死，电机烧坏。因而罗茨泵通常都不能单独使用，必须有一台前级真空泵串联，待被抽气系统中的压力被前级真空泵抽到罗茨真空泵允许入口压力时，罗茨泵才能开始工作，且不允许在高压差下工作，以避免过载和过热而损坏。但在使用过程中，因前后两级泵工作不匹配或者其他意外情况，有时罗茨泵仍会面临高压差工况，故为了实现保护，便从排气端向吸气端设置旁通阀以减弱压差。

但现有的旁通罗茨泵如果旁通保护过于灵敏、也就是开启压力较低及泄流流量较大时，则会因气流偶尔的喘振造成气压不稳而使旁通阀打开，使已经抽出的空气大量重新流入吸气端，造成系统整体的抽气效率降低；而旁通保护相对不灵敏、即开启压力较高或泄流流量较小时，则虽然避免了偶发喘振使旁通阀打开、减弱了旁通保护降低抽气效率的问题，却又提高了高压差工况的出现概率，增加了罗茨泵过热损坏的可能性。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的旁通罗茨泵因其保护压力和泄流流量不具备梯度而造成使用困境的缺陷。

为解决上述技术问题，本申请提供一种旁通罗茨泵，包括：

泵壳体，具有中空内腔；

两个转子，相互啮合并转动设置于所述中空内腔中，将所述中空内腔分隔为进气腔和排气腔；

所述泵壳体开设有第一通道和第二通道；第一通道与进气腔和排气腔两者中一者连通，第二通道与进气腔和排气腔两者中另一者连通；

在第一通道和第二通道之间并联设置有多个第一单向阀；所述第一单向阀在开启后，气体经过所述第一单向阀的流动方向为从排气腔至进气腔；至少两个所述第一单向阀具有不同的开启压力。

可选地，所述泵壳体包括：

壳主体；

旁通板，与壳主体密封连接，从而合围成所述中空内腔；旁通板设置在转子的端部，并与转子转动连接；第一通道与第二通道均开设在旁通板上。

可选地，第二通道包括纵向通道，纵向通道穿越两个转子轴心的连线，所述第一单向阀设置于纵向通道的一端，纵向通道的另一端通过开孔与进气腔或排气腔连通。

可选地，第二通道还包括横向通道，横向通道连通于纵向通道远离所述开孔的一端，并平行于两个转子轴心的连线，第一通道与横向通道平行设置，所述第一单向阀沿横向通道的走向并列设置。

可选地，旁通板包括：

盖板；

阀板；阀板的一面与壳主体密封连接；阀板在朝向壳主体的一面挖设有第一开槽，从而构成第一通道；阀板在背离壳主体的一面挖设有第二开槽，并与盖板密封连接，从而构成第二通道。

可选地，第一通道位于横向通道与旁通板的侧边之间。

可选地，所述第一单向阀包括：

阶梯孔，设置于第一通道与第二通道之间；

第一钢球，放置于阶梯孔的大孔内，第一钢球的直径大于阶梯孔的小孔直径；

单向阀螺栓，通过设置于第一通道与旁通板侧边之间的螺纹孔与旁通板螺纹连接；

第一弹簧，位于第一钢球与单向阀螺栓之间；单向阀螺栓的头端挤压第一弹簧使第一钢球与阶梯孔小孔的孔口抵接。

可选地，在第一通道和第二通道之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀的流动方向为进气腔至排气腔。

可选地，所述第二单向阀包括：

直抽螺纹孔，设置于第一通道与第二通道之间；

外螺纹套，具有中部通孔，且与直抽螺纹孔螺纹连接；

第二钢球，直径大于所述中部通孔的直径，并抵接在所述中部通孔的边缘；

第二弹簧，位于第二通道与第二钢球之间，外螺纹套通过挤压第二钢球使第二弹簧呈压缩状态。

可选地，在第一通道与旁通板侧边之间设置有装配螺纹孔；所述装配螺纹孔直径大于外螺纹套外径，并朝向直抽螺纹孔；外螺纹套在靠近所述装配螺纹孔的一端设置有内六角沉孔，在所述装配螺纹孔密封连接有螺堵。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有如下技术效果：

1.本实用新型提供的旁通罗茨泵在工作时，无论因何种原因造成气压小幅升高到达警戒值后，都会开启压力较低的第一单向阀以发挥旁通保护功能，但单一的旁通阀在开启时其泄流流量相对较小，从而避免大量已抽出气流重新流回进气端，保证了系统整体的抽气效率不会大幅降低。而此时外界如果是气压短期且小幅升高的情况，则随着压差自行或被动减小，旁通功能关闭，使泵重新进入正常工况；而如果是较长期且幅升较高的情况，则因气压的升高具有连续性，所以随着气压升高会触发开启并联设置的压力更高的第一单向阀，而随着第二个旁通阀的开启，并联的阀腔使整个装置的泄流流量变得相对更大，从而令罗茨泵两端压差快速缩小，直至缩小至开启压力较高的单向阀关闭而仅剩开启压力较小的单向阀开启，此时泄流流量变小，以减弱旁通保护会对抽气效率的降低作用。因此其保护压力和泄流量具备梯度，既有效防止某些不可预知的工况下真空泵的过载及卡死，提升了真空泵的复杂工况的适应性及寿命，又减弱了旁通保护对抽气效率的负面影响。

2.本实用新型提供的旁通罗茨泵，其第一单向阀便于装配和维护保养，且还可通过调整各个阀的单向阀螺栓的旋入长度来调整其第一弹簧压紧程度，从而方便地控制单向阀开启压力，不仅令调整工作变得简单，且还可根据不同工况来针对性设置不同开启压力，增强了设备的适应能力。

3.本实用新型提供的旁通罗茨泵，其第二单向阀可以在前级泵抽真空而罗茨泵未工作时，提供一个直抽的通道，加快整个系统的抽气效率。该第二单向阀在与第一单向阀共用第一通道3和第二通道12的情况下，实现了与第一单向阀反向的流通结构，其结构紧凑、不增加过多占用空间。且其通过调整外螺纹套16在直抽螺纹孔18内的位置来控制第二弹簧19的压缩程度，最终可以调整第二单向阀的开启压力，方便根据不同工况控制直抽开启压力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意右视剖视图；

图2为图1中A－A处剖视图；

图3为图2中B处局部放大图；

图4为本实用新型实施例的板体的结构示意主视图；

图5为本实用新型实施例的板体的结构示意后视图。

附图标记说明：

1－横向通道、2－单向阀螺栓、3－第一通道、4－壳主体、5－进气腔、6－转子、7－排气腔、8－开孔、9－旁通板、10－盖板、11－纵向通道、12－第二通道、13－阀板、14－转子连接孔、15－螺堵、16－外螺纹套、17－第二钢球、18－直抽螺纹孔、19－第二弹簧、20－阶梯孔、21－第一钢球、22－第一弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种旁通罗茨泵。

在一种实施方式中，如图1所示，其包括：泵壳体和两个转子6。泵壳体具有中空内腔。两个转子6相互啮合，且转动设置于所述中空内腔中，从而将所述中空内腔分隔为进气腔5和排气腔7。所述泵壳体开设有第一通道3和第二通道12。第一通道3与进气腔5和排气腔7两者中一者连通，第二通道12与进气腔5和排气腔7两者中另一者连通。以图1实施方式来说，第一通道3与进气腔5连通，而第二通道12与排气腔7连通，显然反过来设置也可。在第一通道3和第二通道12之间并联设置有两个及以上的第一单向阀。所述第一单向阀在开启后，气体经过所述第一单向阀的流动方向为从排气腔7至进气腔5。至少两个所述第一单向阀具有不同的开启压力。

在罗茨泵实际使用过程中，不同的情况所造成的气压升高的极限值会有不同，比如因前级泵气流喘振而造成的气压升高具有升幅小、维持时间短的特点，而因排气端管路破裂联通大气，则其气压升幅高、维持时间长。而本实施方式的旁通罗茨泵在工作时，无论因何种原因造成气压小幅升高到达警戒值后，都会开启压力较低的第一单向阀以发挥旁通保护功能，但单一的旁通阀在开启时其泄流流量相对较小，从而避免大量已抽出气流重新流回进气端，保证了系统整体的抽气效率不会大幅降低。而此时外界如果是气压短期且小幅升高的情况，则随着压差自行或被动减小，旁通功能关闭，使泵重新进入正常工况；而如果是较长期且幅升较高的情况，则因气压的升高具有连续性，所以随着气压升高会触发开启并联设置的压力更高的单向阀，而随着第二个旁通阀的开启，并联的阀腔使整个装置的泄流流量变得相对更大，从而令罗茨泵两端压差快速缩小，直至缩小至开启压力较高的单向阀关闭而仅剩开启压力较小的单向阀开启，此时泄流流量变小，以减弱旁通保护降低抽气效率的负面影响。当然，本实施方式可以设置更多不同压差和流量梯度的第一单向阀，以针对不同工况。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图1所示，所述泵壳体包括：壳主体4和旁通板9。旁通板9与壳主体4密封连接，从而合围成所述中空内腔。旁通板9设置在转子6的端部，并通过转子连接孔14或等同的凸台与转子6转动连接。第一通道3与第二通道12均开设在旁通板9上。

设置与泵主体可分离的旁通板9，可以便于安装调试和维护保养，而将旁通板9设置为在转子6端部的壁板相比于设在转子6周向侧壁，可以使其板体保持平直状，无需贴合转子6圆周，故而可使旁通板9的制造变得简单，也便于转子6的安装。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图1至5所示，第二通道12包括纵向通道11，纵向通道11穿越两个转子6轴心的连线、也即图2中两个转子连接孔14的轴心连线，所述第一单向阀设置于纵向通道11的一端，纵向通道11的另一端通过开孔8与进气腔5或排气腔7连通。

这样设置的旁通板9通过纵向通道11拉近了第一通道3与第二通道12之间的距离，从而便于在两者间设置小型化的单向阀，降低了相关成本。而纵向通道11穿越两个转子6轴心的连线，使纵向通道11可以尽量短的长度拉近与第一通道3的距离，以减少相关加工量。因而纵向通道11还可优选位于两个转子6轴心连线的中垂线上。而纵向通道11通过开孔8与转子6所在腔体连通，则保证了与转子6轴端配合的壁面完整性，保证了泵发挥正常的抽气功能。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图1至5所示，第二通道12还包括横向通道1，横向通道1连通于纵向通道11远离开孔8的一端，并平行于两个转子6轴心的连线，第一通道3与横向通道1平行设置，所述第一单向阀沿横向通道1的走向并列设置。

因限于纵向通道11的宽度，故而不便于并列设置较多的第一单向阀，而在纵向通道11远离开孔8的一端、也即靠近第一通道3的一端设置横向通道1，且第一通道3与横向通道1平行设置，从而拓宽了单向阀的设置空间，便于部件间的合理布局。而横向通道1平行于两个转子6轴心的连线，可最大化利用罗茨泵因两转子6而形成扁长截面的最大边长，便于并列设置的单向阀进行安装调试。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图1至5所示，旁通板9包括：盖板10和阀板13。阀板13的一面与壳主体4密封连接；阀板13在朝向壳主体4的一面挖设有第一开槽，从而构成第一通道3；阀板13在背离壳主体4的一面挖设有第二开槽，并与盖板10密封连接，从而构成第二通道12。

这种以开槽构成相应通道的结构便于加工，尤其对于非直线形、比如呈T形或L形等通道，可通过在板体上铣削加工出相应通道，而不必通过常规的钻孔再封堵的方式成型，可以简化加工过程。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图1至5所示，第一通道3位于横向通道1与旁通板9的侧边之间。这样可以减少纵向通道11的伸长距离，降低加工成本，结构布局更为合理。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图3所示，所述第一单向阀包括：阶梯孔20、第一钢球21、单向阀螺栓2和第一弹簧22。阶梯孔20设置于第一通道3与第二通道12之间。第一钢球21放置于阶梯孔20的大孔内，第一钢球21的直径大于阶梯孔20的小孔直径，小于阶梯孔20的大孔直径。单向阀螺栓2通过设置于第一通道3与旁通板9侧边之间的螺纹孔与旁通板9螺纹连接。第一弹簧22位于第一钢球21与单向阀螺栓2之间；单向阀螺栓2的头端挤压第一弹簧22使第一钢球21与阶梯孔20小孔的孔口抵接。

这种结构的第一单向阀，便于装配和维护保养，且还可通过调整各个阀的单向阀螺栓2的旋入长度来调整其第一弹簧22压紧程度，从而方便地控制单向阀开启压力，不仅令调整工作变得简单，且还可根据不同工况来针对性设置不同开启压力。当然本实施方式除了通过调整单向阀螺栓2的旋入长度来设定开启压力，还可通过不同杆长的单向阀螺栓2完全旋入来实现不同开启压力，还可以采用相同规格螺栓但搭配不同长度或弹性系数的第一弹簧22来实现不同开启压力。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图1至5所示，在第一通道3和第二通道12之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀的流动方向为从进气腔5至排气腔7。增加第二单向阀可以在前级泵抽真空而罗茨泵未工作时，提供一个直抽的通道，加快整个系统的抽气效率。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图3所示，所述第二单向阀包括：直抽螺纹孔18、外螺纹套16、第二钢球17和第二弹簧19。直抽螺纹孔18设置于第一通道3与第二通道12之间。外螺纹套16具有中部通孔，且外螺纹套16的外表面与直抽螺纹孔18螺纹连接。第二钢球17直径大于所述中部通孔的直径，并抵接在所述中部通孔的边缘。直抽螺纹孔18与第二通道12之间开设有弹簧孔，第二弹簧19穿过弹簧孔之后，第二弹簧19的一端固定在所述第二通道12的侧壁上，使得第二弹簧19位于第二通道12与第二钢球17之间。同时，第二钢球17的直径不小于弹簧孔的直径。外螺纹套16通过挤压第二钢球17使第二弹簧19呈压缩状态。

这种结构的第二单向阀在与第一单向阀共用第一通道3和第二通道12的情况下，实现了与第一单向阀反向的流通结构，气体依次经由第一通道3、外螺纹套16到达第二钢球17，顶开第二钢球17后经所述弹簧孔再流入第二通道12。其结构紧凑、不增加过多占用空间。且其通过调整外螺纹套16在直抽螺纹孔18内的位置来控制第二弹簧19的压缩程度，最终可以调整第二单向阀的开启压力，方便根据不同工况控制直抽开启压力。

以上述实施方式为基础，在一种优选的实施方式中，如图3所示，在第一通道3与旁通板9侧边之间设置有装配螺纹孔；所述装配螺纹孔直径大于外螺纹套16外径，并朝向直抽螺纹孔18；外螺纹套16在靠近所述装配螺纹孔的一端设置有内六角沉孔，在所述装配螺纹孔密封连接有螺堵15。

这种结构的第二单向阀可以通过装配螺纹孔方便地安装第二单向阀的核心部件，且通过外螺纹套16的内六角沉孔，可以打开螺堵15之后使用内六角扳手方便地对第二弹簧19的压缩量进行调整，已针对现场工况对直抽压力进行调整。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种旁通罗茨泵，其特征在于，包括：

泵壳体，具有中空内腔；

两个转子(6)，相互啮合并转动设置于所述中空内腔中，将所述中空内腔分隔为进气腔(5)和排气腔(7)；

所述泵壳体开设有第一通道(3)和第二通道(12)；第一通道(3)与进气腔(5)和排气腔(7)两者中一者连通，第二通道(12)与进气腔(5)和排气腔(7)两者中另一者连通；

在第一通道(3)和第二通道(12)之间并联设置有多个第一单向阀；所述第一单向阀在开启后，气体经过所述第一单向阀的流动方向为从排气腔(7)至进气腔(5)；至少两个所述第一单向阀具有不同的开启压力。

2.根据权利要求1所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，所述泵壳体包括：

壳主体(4)；

旁通板(9)，与壳主体(4)密封连接，从而合围成所述中空内腔；旁通板(9)设置在转子(6)的端部，并与转子(6)转动连接；第一通道(3)与第二通道(12)均开设在旁通板(9)上。

3.根据权利要求2所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，第二通道(12)包括纵向通道(11)，纵向通道(11)穿越两个转子(6)轴心的连线，所述第一单向阀设置于纵向通道(11)的一端，纵向通道(11)的另一端通过开孔(8)与进气腔(5)或排气腔(7)连通。

4.根据权利要求3所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，第二通道(12)还包括横向通道(1)，横向通道(1)连通于纵向通道(11)远离开孔(8)的一端，并平行于两个转子(6)轴心的连线，第一通道(3)与横向通道(1)平行设置，所述第一单向阀沿横向通道(1)的走向并列设置。

5.根据权利要求4所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，旁通板(9)包括：

盖板(10)；

阀板(13)；阀板(13)的一面与壳主体(4)密封连接；阀板(13)在朝向壳主体(4)的一面挖设有第一开槽，从而构成第一通道(3)；阀板(13)在背离壳主体(4)的一面挖设有第二开槽，并与盖板(10)密封连接，从而构成第二通道(12)。

6.根据权利要求4所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，第一通道(3)位于横向通道(1)与旁通板(9)的侧边之间。

7.根据权利要求6所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，所述第一单向阀包括：

阶梯孔(20)，设置于第一通道(3)与第二通道(12)之间；

第一钢球(21)，放置于阶梯孔(20)的大孔内，第一钢球(21)的直径大于阶梯孔(20)的小孔直径；

单向阀螺栓(2)，通过设置于第一通道(3)与旁通板(9)侧边之间的螺纹孔与旁通板(9)螺纹连接；

第一弹簧(22)，位于第一钢球(21)与单向阀螺栓(2)之间；单向阀螺栓(2)的头端挤压第一弹簧(22)使第一钢球(21)与阶梯孔(20)小孔的孔口抵接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，在第一通道(3)和第二通道(12)之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀的流动方向为进气腔(5)至排气腔(7)。

9.根据权利要求8所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，所述第二单向阀包括：

直抽螺纹孔(18)，设置于第一通道(3)与第二通道(12)之间；

外螺纹套(16)，具有中部通孔，且与直抽螺纹孔(18)螺纹连接；

第二钢球(17)，直径大于所述中部通孔的直径，并抵接在所述中部通孔的边缘；

第二弹簧(19)，位于第二通道(12)与第二钢球(17)之间，外螺纹套(16)通过挤压第二钢球(17)使第二弹簧(19)呈压缩状态。

10.根据权利要求9所述的一种旁通罗茨泵，其特征在于，在第一通道(3)与旁通板(9)侧边之间设置有装配螺纹孔；所述装配螺纹孔直径大于外螺纹套(16)外径，并朝向直抽螺纹孔(18)；外螺纹套(16)在靠近所述装配螺纹孔的一端设置有内六角沉孔，在所述装配螺纹孔密封连接有螺堵(15)。

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