CN220151494U - 一种紧凑型无油真空泵 - Google Patents

Abstract

本公开描述了一种紧凑型无油真空泵，其包括双出轴电机，其具有贯穿双出轴电机延伸的主轴；分别设置在双出轴电机两侧的第一泵头组和第二泵头组，第一泵头组包括两个并列布置的泵头，第二泵头组包括一个泵头或两个并列布置的泵头；其中，第一泵头组和第二泵头组的泵头呈直线排列并依次串联连接，每个泵头与主轴的纵向中心轴线的距离相等。呈直线排列并依次串联的多个泵头可以形成高效率的、高极限真空度的三级或四级泵。

Description

一种紧凑型无油真空泵

技术领域

本公开涉及真空泵，特别是一种紧凑型串联式无油真空泵。

背景技术

无油真空泵基于两种基本工作原理，其一是使用电机通过机械机构驱动隔膜在泵腔内往复运动，其二是采用活塞在封闭气缸中往复运动，利用泵腔或者气缸进气侧和排气侧的单向阀实现气体在低压下的输送过程，从而达到形成真空的目的。真空泵腔、管路表面以及气阀的材质决定了真空泵对于腐蚀性气体的耐受性。

最简单的隔膜真空泵使用电机带动一个泵头单元。电机主轴通过一个偏心凸轮的旋转带动通过轴承安装在其上的曲柄进行往复运动，曲柄的末端一般安装在膜片的中心，膜片的四周通过压紧密封的方式和膜片上方的泵头形成泵腔。进气腔和出气腔分别连接进气口和出气口的管路，进气腔和出气腔和膜片腔之间各有一个方向相反的单向阀，从而在膜片不断将膜片腔的气体压缩与扩大的过程中，实现从进气腔到出气腔之间气体的输送。由于电机的强大扭矩使得膜片可以在真空低压下运动，从而达到形成真空的目的。当隔膜泵需要增大流量，或者进一步降低真空度的时候，泵头的串联可用于提高真空度，泵头的并联可用于增大抽气的速率。在泵头和膜片的大小不变的前提下，增加泵头的数量显然是实现大流量或者获得更高真空度的直接方法。

为此目的，例如CN203742958U和CN212272513U公开了一种泵头对称地分布在输出轴两侧的双缸对置式泵结构。CN101680443A则公开了输出轴两侧各设置有一个泵头的结构。由申请人所拥有的CN216044253U进而公开了一种泵头围绕主轴彼此间隔九十度均匀分布的机构。

实用新型内容

为至少部分地克服现有技术中存在的上述问题，本公开提供了一种紧凑型无油真空泵，其包括双出轴电机，其具有贯穿双出轴电机延伸的主轴，以及分别设置在双出轴电机两侧的第一泵头组和第二泵头组，第一泵头组包括两个并列布置的泵头，第二泵头组包括一个泵头或两个并列布置的泵头。第一泵头组和第二泵头组的泵头呈直线排列并依次串联连接，每个泵头与主轴的纵向中心轴线的距离相等。

在一些实施例中，每个泵头内设有泵腔，泵腔中设置有隔膜膜片或活塞，隔膜膜片或活塞连接至主轴，主轴被配置成主轴的旋转运动驱动隔膜膜片或活塞往复运动。

在一些实施例中，第一泵头组的泵头分别经由偏心曲柄连接至安装在主轴上的曲柄轴承，并且曲柄轴承在径向方向上远离彼此弯折。

在一些实施例中，泵头的隔膜膜片或活塞与相邻泵头的隔膜膜片或活塞的运动相位相反，使得串联的泵头交替地执行抽、吸操作。

所公开的紧凑型无油真空泵通过设置呈直线排列的多个泵头，便于多泵头之间的串联，缩短了连接管路的长度，不经过弯折管路从而减少接头的使用，进而提高了串联泵达到高真空度的效率。

附图说明

图1是根据本公开的一种实施例实现三级串联的紧凑型无油真空泵在平行于主轴方向上的剖视图；

图2是三级串联紧凑型无油真空泵的主轴的剖视图；

图3是四级串联紧凑型无油真空泵的主轴的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型公开的紧凑型无油真空泵作进一步详细说明。根据以下详细说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

参照图1-2，本公开提供了一种紧凑型无油真空泵，其包括壳体1，容纳在壳体1内的双出轴电机2，以及分别设置在双出轴电机两侧2的第一泵头组和第二泵头组。

壳体1可用于固定双出轴电机2和第一和第二泵头组。具体地，壳体1内可以设置有电机支撑架6，以支撑固定双出轴电机2；第一和第二泵头组可以固定地支承在壳体1的表面上。壳体1还可以设置有泵头支架18，用于支撑各个泵头，和散热风扇9，泵壳体散热隔栅10，以及电源开关11。

双出轴电机2具有贯穿其延伸的主轴3。特别地，主轴3可以实施为由两部分组成，并分别在双出轴电机2两侧连接至双出轴电机2，例如经由联轴器的方式。双出轴电机2包括转子22和定子23，转子22被配置成相对于定子23旋转。主轴3安装在转子22上，并由转子22驱动旋转。双出轴电机2可以选用交流电机或者直流电机，例如可以为交流单相异步电机、变频电机或直流无刷电机等。

双出轴电机2还包括电机轴承5和线圈19。

第一泵头组可以包括两个并列布置的泵头，第二泵头组可以包括一个泵头(图1)或两个并列布置的泵头(图2)。第一泵头组和第二泵头组的泵头呈直线排列，每个泵头经由曲柄连接至主轴并与主轴3的纵向中心轴线的距离相等。其中，如本文所用，术语“呈直线排列”指各个泵头沿一直线布置，特别是沿平行于主轴的直线布置，且各个泵头轮廓在垂直于所述直线的平面上的正交投影基本上重合。

泵头之间可以串联连接，特别是依次串联连接，以形成三级或四级泵。并且，本公开的紧凑型无油真空泵在泵头之间依次串联连接的情况下，可以缩短连接管路的长度，不经过弯折管路从而减少接头的使用，进而提高了串联泵达到高真空度的效率。

以下参照附图分别详细地描述三级和四级串联紧凑型无油真空泵的实施例。

参照附图，图1示出了根据本公开的三级串联紧凑型无油真空泵的实施例。其中，第一泵头组和第二泵头组分别设置在双出轴电机2两侧。第一泵头组包括两个泵头21，该两个泵头21彼此并列地布置，并可以彼此串联连接；第二泵头组包括一个泵头31，该泵头可与第一泵头组的任一泵头或两者串联连接。由此，根据该实施例的真空泵实施为总共具有三个泵头，该三个泵头以不对称构造分布在双出轴电机2的两侧。

在附图所示的实施例中，各个泵头实施为具有基本上相同的结构或配置。

每个泵头内设有泵腔，泵腔中设置有隔膜膜片或活塞，隔膜膜片或活塞经由偏心曲柄20或其他联接器连接至主轴3，隔膜膜片或活塞与主轴3的连接被配置成使得主轴3的旋转运动驱动隔膜膜片或活塞往复运动。

曲柄轴承4安装在主轴3上，偏心曲柄20连接至曲柄轴承4，主轴3的构造(如图2所示)使得主轴3的旋转运动带动偏心曲柄20的往复运动，并进而带动隔膜膜片或活塞的往复运动。第二泵头组的泵头31的曲柄轴承8经由连杆等连接至隔膜膜片或活塞。为了平衡单个泵头31的运动，第二泵头组还可以设置有平衡块7。

第一泵头组的两个泵头21分别采用在径向方向上远离彼此弯折的偏心曲柄20，也即偏心轴承20与主轴3连接点之间的距离小于与泵头21连接点的距离。偏心曲柄20的这种构造充分利用了电机上部的空间，缩短了需要的电机出轴长度，降低了对电机轴强度的要求，整体上将泵的长度缩短，实现空间上的紧凑设计。

以第一泵头组的泵头21为例描述膜片(活塞同理)的驱动过程。偏心曲柄20连接至膜片芯16，膜片芯16与膜片17固定为一体。本实施例中采用膜片可以实施为申请人所拥有的专利公开号CN211202255U中的膜片形式。偏心曲柄20带动膜片17与膜片芯16在泵头下部15的膜片腔中往复运动，由此通过泵头上部14与泵头下部15之间的单向阀形成气流的运动。泵头21上部14的空腔连接至每个泵头相应的进气和出气口。

各个泵头21、31还设置有泵头盖板13，用来压紧密封泵头上部、下部以及膜片的边缘。

第一和第二泵头组的泵头21、31彼此串联连接，使得上一级的出气口连接至下一级的进气口，形成三级泵。其中，第一级泵头(如泵头31)的进气口连接至总进气口12，第二级泵头(如一个泵头21)的进气口连接至第一级泵头的出气口，第三级泵头(如另一个泵头21)的进气口连接至第二级泵头的出气口，由此实现泵头之间的串联连接。这种构造的真空泵可以达到双级泵所不能达到的三级泵的极限真空度，并且缩小了整个泵的宽度；电机和泵头的组合形式节省空间，实现了小体积的三级泵设计。

主轴3的构造使得第一泵头组的双泵头21的运动相位相反，使得可以互相起到平衡的作用，而不需要另外设置平衡块。在曲柄19带动的膜片向上运动时，相邻的曲柄带动的膜片16向下运动，同时，另外一侧的曲柄8带动的泵头向上运动，也就是说相邻泵头膜片上下运动的相位是相反的，从而可以使得三个串联的泵头相继进行抽吸操作，达到高效率的三级串联的抽真空效果。

四级串联紧凑型无油真空泵，与三级串联紧凑型无油真空泵的区别在于，第二泵头组也包括两个并列布置的泵头，其主轴的构造如图3所示。第二泵头组可以与三级串联紧凑型无油真空泵实施例的第一泵头组相同地构造，在此不再赘述。

对于四级串联紧凑型无油真空泵，各个泵头依次串联，可相应地达到四级泵的极限真空度，为三级泵所不能够稳定达到的极限真空度，并且同时实现了小体积的四级泵设计。

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”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。

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。

在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型所公开的隔膜真空泵进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种紧凑型无油真空泵，其特征在于，包括：

双出轴电机，其具有贯穿所述双出轴电机延伸的主轴；以及

分别设置在所述双出轴电机两侧的第一泵头组和第二泵头组，所述第一泵头组包括两个泵头，所述第二泵头组包括一个或两个泵头；

其中，所述第一泵头组和所述第二泵头组的泵头呈直线排列并依次串联连接，每个所述泵头与所述主轴的纵向中心轴线的距离相等。

2.根据权利要求1所述的紧凑型无油真空泵，其特征在于：

每个所述泵头内设有泵腔，所述泵腔中设置有隔膜膜片或活塞，所述隔膜膜片或活塞连接至所述主轴，并且所述主轴被配置成所述主轴的旋转运动驱动所述隔膜膜片或活塞往复运动。

3.根据权利要求2所述的紧凑型无油真空泵，其特征在于，所述第一泵头组的泵头分别经由偏心曲柄连接至安装在所述主轴上的曲柄轴承，并且所述曲柄轴承在径向方向上远离彼此弯折。

4.根据权利要求2所述的无油真空泵，其特征在于，所述泵头的隔膜膜片或活塞与相邻泵头的隔膜膜片或活塞的运动相位相反，使得串联的所述泵头交替地执行抽、吸操作。