CN2204868Y - 活塞式真空泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型系真空设备往复式真空泵的改进型 设备，它在原立式往复式泵的曲轴曲柄两侧增加了三 个凸轮，泵体上增加了一个电磁阀、触头和两根顶杆， 使泵在运转中，利用凸轮对触头的推合作用和凸轮、 顶杆和活塞的顶升作用，周期性地控制电磁进气阀的 开闭和对气缸口上部活动缸盖的开合，从而使气缸在 抽气前的缸内容积为零，进而提高泵的真空度，因此 本泵是一种能获得较高真空的往复式泵的更新换代 产品。

Description

当今的真空设备往复式真空泵以活塞在气缸中的往复运动从被抽容器中抽入和向大气排出空气的方式进行工作。但由于该泵在进排气阀的阀口处有一个阀口容积和为防排气时活塞撞击缸盖而留有的余隙容积，致使泵内空气不能完全排出，从而限制了往复式泵的真空度，使它只能作为一种抽除粗真空用泵。

本实用新型的目的是要提供一种改进型的活塞式真空泵，在工作中它能有效地消除往复式泵在抽气前的阀口容积和余隙容积，进而提高泵的真空度。

本实用新型的目的是这样实现的：在现有立式往复式泵的曲轴曲柄两侧增加三个凸轮，其中一个凸轮通过电触头控制电磁进气阀开闭，另两个同步顶升凸轮通过顶杆控制缸盖的开合，而缸盖则为一在气缸口上部可上下移动的、有两伸出缸体外凸肩的活动缸盖，缸盖中心有一在闭合时，锥形阀芯下平面与缸盖下平面重合的进气阀，其进气口与缸外软管相接，一密封圈在缸盖下平面凹槽中。当排气结束后，顶杆在两同步顶升凸轮推动下上升，逐渐顶升缸盖。而活塞同时向上止点移动，设计中该时活塞上升速度大于顶杆顶升速度，从而使活塞顶面贴合缸盖下平面并托起缸盖一段距离（约数毫米），直至上止点。接着活塞下移，进气阀打开，进行抽气。由于本泵结构设计中，进气阀闭合时，阀芯下平面与缸盖下平面重合，再由于合缸结束将要抽气时，活塞顶面与缸盖下平面仍处于贴合状态，所以该时气缸内容积为零，从而保证了随后活塞继续下移抽气时所抽的气体全部为泵外气体，进而提高了泵的抽气真空度。

本实用新型由于只增加了三个凸轮、一个电磁阀、控制触头及两根顶杆，即使以往的往复式泵的双向抽气结构简化为单向抽气结构，并消去了排气阀，所以结构较简单；同时由于采用了开缸排气，并使抽气前气缸内容积为零，所以本泵排气非常彻底，能达到转动式机械泵的排气效果；另外由于本泵采用了活塞式结构，其密封性能均优于转动式机械泵。

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1是结构图兼作摘要附图。图2－5是本实用新型的工作原理和剖面图。图6是本真空泵一个工作循环中的动作分布图。现结合图1－6详细说明如下：

由图1可见，本实用新型主要由泵体（5）、电磁阀（1）、缸盖（3）、顶杆（9）、阀芯（6）、气缸（8）、曲轴（14）、活塞（17）等组成。在电机带动下，活塞（17）在气缸中通过活塞肖和连杆（16）的作用（电机和活塞肖未画出）把曲轴（14）的转动转化成活塞（17）在气缸（8）中的往复运动；缸盖（3）在缸口上套中可上下移动，其两个凸肩伸出缸体外，两顶杆（9）下端与凸轮（11）、（12）相触，上端与缸盖（3）两凸肩间歇接触，升降缸盖（3）；进气阀芯（6）在电磁阀（1）触头（15）和凸轮（13）控制下周期性地在缸盖（3）中心上下移动，开闭阀门。缸盖（3）下平面凹槽中密封圈（18）在合缸时；起到缸盖（3）与气缸（8）之密封作用。气缸（3）进气口与一耐压软管相接通，软管另一头接机座进气口（图中略去），在气缸（8）外壁与泵体（5）间有水套，冷却水由气缸（8）下侧A箭头处进入至气缸（8）上部B箭头处流出。在曲轴（14）一端装有一油泵（10），利用曲轴（14）带动油泵（10），将曲轴箱油池中的机油压入曲轴（14）中心孔、进入连杆中心孔，直至活塞肖孔（孔未画出）。进行润滑。利用曲轴（14）转动时击打油池中机油，使油飞溅而润滑轴承及凸轮（11）、（12）。

本实用新型的工作原理如图2－5，在曲轴一转的两个冲程中，真空泵完成抽气、进大气、排气和合缸四个动作，合成一个工作循环。在图2，活塞（17）下移，其顶面与缸盖（3）下平面分开，缸盖（3）顶部电磁阀（1）在凸轮（13）对触头（15）中动触片绝缘层的推动作用下，电源接通，锥形阀芯（6）被打开。气缸（8）与进气孔（4）接通，实行抽气；当活塞（17）移到离下止点还有数毫米行程时，凸轮（13）控制电磁阀（1）使进气阀芯（6）关闭，该时凸轮（11）、（12）推动顶杆（9），顶起缸盖（3）使气缸（8）内腔与缸外大气相通，见图3，由于缸内气压低于缸外大气，因而大气开始进入气缸（8），当活塞（17）通过下止点向上移动时，缸内外压力平衡，完成气缸（8）进大气过程。接着活塞（17）继续向上止点移动，实行排气，直至其顶面冲击气缸口上端面，把被抽之气体和大气完全排出缸外。接着活塞（17）继续上升，其顶面向缸盖（3）下平面贴合，上升中超过顶杆（9）并从顶杆（9）上接过缸盖（3）（此时顶杆（9）头部随之与缸盖（3）凸肩脱离）到达上止点。该时活塞（17）顶面与缸盖（3）下平面贴合紧密，两平面间间隙被消除，见图4，随后活塞（17）下移，由于弹簧（2）作用，在活塞（17）下移时，缸盖（3）亦跟着下移，直至活塞（17）顶面与缸口上端面重合，缸盖（3）与缸口端面压合，完成合缸动作。见图5，到此时完成一个工作循环。

其一个工作循环中的动作分布如图6。图6中的细实线圆表示曲轴工作圆，细实线圆表示顶杆凸轮工作圆，转向逆时针；O为上止点线，O′为下止点线，n为缸口平面线，m为抽气终点线，x为抽气段，y是排气段，F为合缸过渡区，E为进大气区，a、b、c、d各为工作临界点，本泵的主要工作行程为L，辅助行程为2h，其总行程为L＋2h。由图6可见，在四个临界点中，除C点随着工作时抽气量大小变化，会有微量偏移外，其余三点均固定不变，并伴有少量碰撞现象产生。为此本泵在设计中对a点采用较小的合缸高度（活塞（17）从D点托起缸盖（3）到达上止点的高度），加上密封圈（18）对缸口平面的缓冲作用的方法来解决；对b点，则采用尽量小的凸轮（11）、（12）曲面升率的方式来解决；对D点，活塞（17）顶面与缸盖（3）下平面贴合时，本泵设计了减速度接触，即当活塞（17）顶面将要接触缸盖（3）下平面时，凸轮（11）（12）顶着缸盖（3）也上升，至规定转角，缸盖（3）下平面及其凸肩同时与活塞（17）顶面和顶杆（9）头部相触，该时活塞接触缸盖（3）的速度是活塞（17）该时上升速度减去凸轮（11）、（12）该时上升速度，选用较小的差值，即能得到理想的轻拍接触。

Claims (3)

1、一种真空设备活塞式真空泵，主要由泵体(5)、气缸(8)、活塞(17)、连杆(16)、曲轴(14)、顶杆(9)、缸盖(3)、密封圈(18)、触头(15)、电磁阀(1)、锥形阀芯(6)及弹簧(2)、(7)组成，

该泵的曲轴(14)曲柄两侧有三个凸轮(11)、(12)、(13)，气缸(8)上部有一可上下移动的缸盖(3)，缸盖(3)顶部有一弹簧(2)和电磁阀(1)，其特征在于锥形阀芯(6)穿过缸盖(3)中心并滑配其中，缸盖(3)中心进气孔(4)通过缸外软管与被抽容器相接通，触头(15)中动触片经绝缘层与凸轮(13)相连接，两顶杆(9)两端各与凸轮(11)、(12)及缸盖(3)两凸肩相触和间歇相触。

2、根据权利要求  1  所述的真空泵，其特征在于缸盖（3）为一在气缸（8）口上部可上下移动的、有两伸出缸体外的凸肩的活动缸盖（3），其与缸口配合之下平面为光滑平面，平面中心有一带锥形阀口且与进气口相连的孔（4），一锥形阀芯（6）配合其中，当阀芯（6）与阀口闭合时，阀芯（6）底面与缸盖（3）下平面重合，一密封圈（18）在缸盖（3）下平面凹槽中，其中经与气缸（8）内经基本重合。

3、根据权利要  1  所述的真空泵，其特征在于曲轴（11）为单曲柄三凸轮曲轴，其中两凸轮（11）、（12）为同曲面升程的同步凸轮，工作中同时控制缸盖（3）的上升和下降，另一凸轮（13）推动触头（15）中动触片绝缘层，控制电磁阀（1）与进气阀芯（6）的工作。

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