CN220956099U - 一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气悬浮离心真空泵技术领域，尤其涉及一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构。包括电机定子，电机定子的内侧安装有电机转子，电机定子的外侧安装有电机座壳体，电机转子上固定安装有叶轮，电机转子靠近叶轮的一侧安装有径向空气轴承，径向空气轴承到叶轮之间依次安装有止推盘和轴向空气轴承，电机座壳体上通过连接板固定安装有蜗壳的一端，蜗壳的另一端固定安装有镶套；连接板上固定安装有密封盖板，密封盖板与叶轮之间形成轮背压力腔；轮背压力腔与电机座壳体通过气孔连通，镶套的同一侧上设有连接孔，气孔与连接孔之间通过硅胶气管连通。

Description

一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构

技术领域

本实用新型涉及空气悬浮离心真空泵技术领域，尤其涉及一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构。

背景技术

空气悬浮离心真空泵是采用“高速永磁机”“高精度单机离心式叶轮”的核心技术，利用机械、物理、化学等方法对某一密闭空间产生真空的装置。而目前市场上的传统的真空泵运作时，主叶轮高速旋转，主叶轮镶套中气压逐渐降为负值，而轮背的气压仍为标准大气压，因此主叶轮的轮毂前后产生一个较大的气压差，该气压差会导致电机转子受到一个向主叶轮方向的轴向力的作用。

现有技术中，真空泵主要是通过电机转子端部的止推盘和轴承平衡上述中由于气压差所产生的轴向力的。而随着压力的增大，轴承受力也逐渐增大，从而导致轴承更容易损坏，进而影响真空泵及其他部件的使用寿命，同时严重影响真空泵的运行性能和稳定性。

实用新型内容

针对上述的缺陷，本实用新型提供了一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，来解决现有技术中轴承更容易损坏，进而影响真空泵及其他部件的使用寿命，同时严重影响真空泵的运行性能和稳定性的问题。

本实用新型是使用以下技术方案实现的：一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，包括电机定子，所述电机定子的内侧安装有电机转子，所述电机定子的外侧安装有电机座壳体，所述电机转子上固定安装有叶轮，所述电机转子靠近所述叶轮的一侧安装有径向空气轴承，所述径向空气轴承到所述叶轮之间依次安装有止推盘和轴向空气轴承，所述电机座壳体上通过连接板固定安装有蜗壳的一端，所述蜗壳的另一端固定安装有镶套；所述连接板上固定安装有密封盖板，所述密封盖板与所述叶轮之间形成轮背压力腔；所述轮背压力腔与所述电机座壳体通过气孔连通，所述镶套的同一侧上设有连接孔，所述气孔与所述连接孔之间通过硅胶气管连通。

更进一步的，所述气孔、硅胶气管、连接孔为4组。

更进一步的，所述叶轮包括若干第一叶片，两个所述第一叶片之间安装有一个第二叶片，所述第二叶片在轴向方向上的长度为所述第一叶片的一半。

更进一步的，所述第一叶片、第二叶片在垂直于所述电机转子的平面上的投影均呈旋转螺旋线形。

更进一步的，所述径向空气轴承安装在第一轴承座上，所述第一轴承座固定安装在所述电机座壳体上；所述轴向空气轴承安装在第二轴承座上，所述第二轴承座固定安装在所述第一轴承座上。

更进一步的，所述叶轮与所述电机转子之间过盈配合。

更进一步的，所述电机座壳体的外侧设有若干凸楞。

本实用新型提供的一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构与现有技术不同之处在于本实用新型通过在密封盖板、第二轴承座、第一轴承座和电机座壳体上设置气孔，再在镶套上设置连接孔，使用硅胶气管将其连通，在压力的作用下，使得轮背压力腔内的气体流到镶套内，从而平衡了叶轮两面的压力，提高了真空泵的稳定性，并充分利用叶轮所产生的能量。另一方面对轴向空气轴承产生的径向作用力比较均匀，不易损坏轴向空气轴承，能够满足不同压力范围的需求，同时增加离心真空泵的使用寿命。此外，本实用新型叶轮采用的为弯曲型叶片的设计，使得叶轮除了利用冲撞的力量以外，还能有效利用气流进入叶片与叶片之间，获取废气膨胀能量，而叶片采用的也是大小叶片交替分布的形式，从而增加了吸入空气的通路面积，提高高速回转时的效率。最后，本实用新型采用的为空气轴承，因此使得动力损失和热量产生也非常小。

下面结合附图对本实用新型的一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构的结构示意图；

图2是图1中“A”区域的局部放大图；

图3是叶轮的结构示意图。

在图中：1-电机座壳体，2-电机定子，3-电机转子，4-径向空气轴承，5-第一轴承座，6-止推盘，7-轴向空气轴承，8-第二轴承座，9-连接板，10-密封盖板，11-蜗壳，12-镶套，13-连接孔，14-叶轮，15-硅胶气管，16-气孔，17-第一叶片，18-第二叶片，19-轮背压力腔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供的一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，包括电机定子2，在电机定子2的中部安装有电机转子3，在电机定子2的外部固定安装有电机座壳体1，在电机座壳体1的一端通过螺栓固定安装有连接板9，连接板9上固定安装有蜗壳11的一端，蜗壳11的另一端固定安装有镶套12。在电机转子3靠近蜗壳11的一端安装有径向空气轴承4，径向空气轴承4安装在第一轴承座5上，第一轴承座5固定安装在电机座壳体1上，在同一端，电机转子3上还安装有止推盘6和轴向空气轴承7，轴向空气轴承7安装在第二轴承座8上，第二轴承座8固定安装在第一轴承座5上，具体为第一轴承座5和第二轴承座8通过一个螺栓共同固定在电机座壳体1上。在连接板9上还固定安装有密封盖板10，在电机转子3的靠近镶套12的一端固定安装有叶轮14，具体的，叶轮14与电机转子3过盈配合。叶轮14的底部与密封盖板10之间形成一个叶轮压力腔19。在密封盖板10、第二轴承座8、第一轴承座5和电机座壳体1通过气孔16连通；具体的，在密封盖板10上设有第一通孔，第二轴承座8上设有第二通孔，第一轴承座5上设有第三通孔，电机座壳体1上设有第四通孔，四个通孔连通形成气孔16，在镶套12的同一侧上设有连接孔13，连接孔13与气孔16之间通过硅胶气管15连通。

通过将轮背压力腔19与镶套12内连通，在叶轮14高速旋转时，镶套12内产生负压，而轮背压力腔19内为正常大气压，从而轮背压力腔19内的气体通过硅胶气管15被吸入到镶套12内部去，从而实现叶轮14前后的自动压力调节。且本实用新型中的轴承采用的均为空气轴承，精度更高，且温度上升缓慢，由于没有机械接触，空气轴承的磨损更低，更加的耐用，而相较于磁轴承而言，空气轴承又不需要用到电。

作为本实例的进一步说明，气孔16、硅胶气管15、连接孔13为四组，通过设置四组气道，使得轮背压力腔19处的气体能够更加快速的进入到镶套12处，从而更快的进行一个压力调节，进而保护了空气轴承。

作为本实例的进一步说明，叶轮14包括若干第一叶片17，两个第一叶片17之间安装有一个第二叶片18，第二叶片18在轴向方向上的长度为第一叶片17的一半。通过减小第二叶片18的面积，从而增加吸入空气的通路面积，进而提升高速回转时的效率。此外，第一叶片17、第二叶片18在垂直于电机转子3的平面上的投影均呈旋转螺旋线形，弯曲的叶片设计，不仅可以利用废弃冲撞产生回旋力量，直接与回转运动结合，还能有效的利用气流进入叶片与叶片之间，获取废弃膨胀能量。

作为本实例的进一步说明，在电机座壳体1的外侧设有若干的凸楞，从而增大电机座壳体1与外界的换热面积，能够更好地为内部的部件进行散热降温，防止由于内部温度过高而造成部分元件的损坏，进一步提高了真空泵的使用寿命。

电机转子3带动叶轮14高速旋转，空气顺着镶套12被吸入，部分气体会顺着叶轮14与密封盖板10之间的缝隙到达轮背压力腔19内，当轮背压力腔19内的气压高于镶套12处的气压时，气流就会顺着气孔16和硅胶气管15进入到镶套12的内部，从而实现叶轮14前后的压力平衡。

综上所述，本实用新型提供的一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构与现有技术不同之处在于本实用新型通过在密封盖板10、第二轴承座8、第一轴承座5和电机座壳体1上设置气孔16，再在镶套12上设置连接孔13，使用硅胶气管15将其连通，在压力的作用下，使得轮背压力腔19内的气体流到镶套12内，从而平衡了叶轮14两面的压力，提高了真空泵的稳定性，并充分利用叶轮14所产生的能量。另一方面对轴向空气轴承7产生的径向作用力比较均匀，不易损坏轴向空气轴承7，能够满足不同压力范围的需求，同时增加离心真空泵的使用寿命。此外，本实用新型叶轮14采用的为弯曲型叶片的设计，使得叶轮14除了利用冲撞的力量以外，还能有效利用气流进入叶片与叶片之间，获取废气膨胀能量，而叶片采用的也是大小叶片交替分布的形式，从而增加了吸入空气的通路面积，提高高速回转使的效率。最后，本实用新型采用的为空气轴承，因此使得动力损失和热量产生也非常小。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，其特征在于，包括电机定子（2），所述电机定子（2）的内侧安装有电机转子（3），所述电机定子（2）的外侧安装有电机座壳体（1），所述电机转子（3）上固定安装有叶轮（14），所述电机转子（3）靠近所述叶轮（14）的一侧安装有径向空气轴承（4），所述径向空气轴承（4）到所述叶轮（14）之间依次安装有止推盘（6）和轴向空气轴承（7），所述电机座壳体（1）上通过连接板（9）固定安装有蜗壳（11）的一端，所述蜗壳（11）的另一端固定安装有镶套（12）；所述连接板（9）上固定安装有密封盖板（10），所述密封盖板（10）与所述叶轮（14）之间形成轮背压力腔（19）；所述轮背压力腔（19）与所述电机座壳体（1）通过气孔（16）连通，所述镶套（12）的同一侧上设有连接孔（13），所述气孔（16）与所述连接孔（13）之间通过硅胶气管（15）连通。

2.根据权利要求1所述的空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，其特征在于，所述气孔（16）、硅胶气管（15）、连接孔（13）为4组。

3.根据权利要求1所述的空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，其特征在于，所述叶轮（14）包括若干第一叶片（17），两个所述第一叶片（17）之间安装有一个第二叶片（18），所述第二叶片（18）在轴向方向上的长度为所述第一叶片（17）的一半。

4.根据权利要求3所述的空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，其特征在于，所述第一叶片（17）、第二叶片（18）在垂直于所述电机转子（3）的平面上的投影均呈旋转螺旋线形。

5.根据权利要求1所述的空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，其特征在于，所述径向空气轴承（4）安装在第一轴承座（5）上，所述第一轴承座（5）固定安装在所述电机座壳体（1）上；所述轴向空气轴承（7）安装在第二轴承座（8）上，所述第二轴承座（8）固定安装在所述第一轴承座（5）上。

6.根据权利要求1所述的空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，其特征在于，所述叶轮（14）与所述电机转子（3）之间过盈配合。

7.根据权利要求1所述的空气悬浮离心真空泵叶轮前后自平衡气道结构，其特征在于，所述电机座壳体（1）的外侧设有若干凸楞。