KR20200115629A - 다단 루츠 건식 진공 펌프 - Google Patents

Abstract

다단 루츠 건식 진공 펌프에 있어서,
펌프체(1) 및 전기 구동 단자를 포함하고, 펌프체(1)는 적어도 1단 루츠 시스템을 포함하고, 루츠 시스템은 적어도 1단 루츠 작업 유닛(2)을 포함하고, 루츠 작업 유닛(2)에 쌍을 이루는 루츠 회전자(3,4) 및 루츠 회전 축(24)이 설치되어 있고, 전기 구동 단자는 루츠 회전 축(24)과 전동 연결된다. 각 쌍의 루츠 회전자는 모두 독립적이고 상호 견제를 해소하였고 설계 제조를 최적화한다; 각 쌍의 루츠 회전자의 독립적인 전기 구동은 기계 전동 길이를 줄였다; 자력 기어 전동, 자력 커플링은 소음을 줄였다; 정적 밀봉은 다이나믹 밀봉을 대체하여 밀봉 상태를 개선하였고 사용 성능과 장치 수명을 향상하였다.

Description

다단 루츠 건식 진공 펌프

본 발명은 진공 장치 기술 분야에 속하고, 구체적으로 다단 루츠 건식 진공 펌프에 관한 것이다.

가스를 직접 배출하는 전통적 다단 루츠 건식 진공 펌프는 각 단 루츠 회전자는, 마치 2개의 나란히 배치된 탕후루 꼬치와 같이, 순서에 따라 차례대로 동일한 한 쌍(2개)의 축 상에 설치되고 동일한 모터로 구동되고 한 쌍의 메싱 기어 전동을 통해 2개 축의 운동 관계가 변하지 않도록 보장된다; 각 단 루츠 회전자 사이는 축방향에서 격판으로 격리되어 독립된 작업 챔버가 형성되고, 가스 유입구 및 배출구 사이는 기계 방식을 통해 수미가 연결되어 직렬 연결 작업 관계가 구성된다. 동시에 각 단 루츠 회전자 및 그 작업 챔버의 크기는 진공 펌프의 펌핑 속도, 회전 속도, 단 수 및 단 간의 압축 계수에 따라 일정한 비율 관계로 이루어져야 한다. 전통 펌프의 기어 박스에 윤활유가 있고 오염을 방지하기 위하여 기어 박스와 회전자 작업실은 반드시 다이나믹 밀봉을 해야 한다. 또한 모터단도 가스 진입을 방지하기 위하여 밀봉되어야 한다. 또한 전통 펌프의 전동 축 밀봉은 프레임워크 오일 실링을 주로 사용하고 축 및 밀봉 부재 및 그 배합에 대한 요구가 비교적 높아 주요한 고장 부분이고 교체가 어렵다. 또한 전통 펌프는 구동 축, 종동 축 사이의 고정 운동 관계를 유지하기 위하여 인벌류트 기어(involute gear) 메싱 전송을 사용하므로 윤활 및 밀봉이 필요할 뿐만 아니라 동시에 소음이 발생한다.

상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다단 루츠 건식 진공 펌프를 제공하고 본 디자인의 각 쌍의 루츠 회전자는 모두 독립적이고 상호 견제를 해소하였고 설계 제조의 최적화를 위해 넓은 공간을 마련하였다; 동시에 각 쌍의 루츠 회전자는 독립적인 전기 구동을 통해 기계 전동 길이를 줄여 기계 제조 정밀도 요구를 낮추고 소음의 하강을 효과적으로 실현하였고 기계 사용 수명을 향상하였다; 또한 자력 기어 전동, 자력 커플링 연결은 윤활 및 소음을 줄였고, 정적 밀봉으로 다이나믹 밀봉을 대체하여 밀봉 상태를 개선하였고 사용 성능과 장치 수명을 현저하게 향상하였다.

본 발명에서 기술문제 해결에 사용된 기술방안은, 다단 루츠 건식 진공 펌프에 있어서, 펌프체와 전기 구동 단자를 포함하고, 상기 펌프체는 적어도 1단 루츠 시스템을 포함하고 상기 루츠 시스템은 적어도 1단 루츠 작업 유닛을 포함하고 상기 루츠 작업 유닛에 쌍을 이루는 루츠 회전자 및 루츠 회전 축이 설치되어 있고, 상기 전기 구동 단자는 루츠 회전 축에 전송 연결된다.

바람직하게는 자력 커플링을 통해 루츠 회전 축에 연결되고 전기 구동 단자를 통해 루츠 회전자에 연동되어 진공 작업을 진행하는 메싱(meshing) 기구를 더 포함한다.

바람직하게는 상기 메싱 기구에 자력 전동 기어가 설치되어 있다.

바람직하게는 상기 전기 구동 단자는 전기 구동 회전자와 전기 구동 고정자를 포함하고 상기 전기 구동 회전자는 루츠 회전 축 상에 조립되고 또한 전기 구동 회전자와 전기 구동 고정자의 에어 갭 사이에 밀봉 슬리브가 세트로 설치되어 있다.

바람직하게는 펌프체 내의 동일 단 또는 상이한 단의 루츠 작업 유닛 상에서, 병렬 연결 또는 직렬 연결된 파이프를 통해 가스 유입구에서 가스 배출구까지 각 루츠 작업 유닛이 차례대로 연통된다.

바람직하게는 쌍을 이루는 루츠 회전자마다 모두 독립적인 루츠 작업 유닛이고, 상기 루츠 회전자 간의 가스 유통 파이프가 정상 연결되는 경우, 루츠 작업 유닛은 펌프체 상에 임의로 배치된다.

바람직하게는 상기 루츠 시스템은 1단 또는 다단 루츠 작업 유닛을 포함하고, 각 루츠 작업 유닛은 모두 독립적인 작업 유닛이고 쌍을 이루는 루츠 회전자와 루츠 회전 축은 모두 루츠 작업 유닛 내에 독립적으로 설치되어 있다.

바람직하게는 상기 루츠 회전자는 구동 루츠 회전자와 종동 루츠 회전자를 포함하고, 상기 루츠 회전자는 구동 루츠 회전 축과 종동 루츠 회전 축을 포함하고 상기 구동 루츠 회전자는 구동 루츠 회전 축 상에 설치되고 상기 종동 루츠 회전자는 종동 루츠 회전 축 상에 설치된다.

바람직하게는 전기 에너지 구동, 속도 조절, 시동, 정지 및 인터로크의 통일 제어를 실현하기 위한, 전기 구동 단자에 전기적으로 연결되는 디지털 종합 전기 전송(eletric transmission) 구동 시스템을 더 포함한다.

본 발명의 유익한 효과는, 본 발명은 상기 기술특징을 사용하고, 설계한 각 쌍의 루츠 회전자는 모두 독립적이고 상호 견제를 해소하고 설계 제조의 최적화에 넓은 공간을 마련하였다; 동시에 각 쌍의 루츠 회전자의 독립적인 전기 구동은 기계 전동 길이를 줄이고 기계 제조 정밀도 요구를 낮추며 소음이 줄고 수명이 향상된다; 자력 기어 전동, 자력 커플링을 사용하여 연결하는 것은 윤활 및 소음을 줄인다. 정적 밀봉으로 다이나믹 밀봉을 대체하는 것은 밀봉 상태를 개선하였고 사용 성능과 장치 수명을 향상하였다. 그것은 구조가 합리적이고 설계가 교묘하며 경제적이고 실용적이며 높은 효율의 친환경적이고 사용 수명이 길고 생산 비용이 낮은 특징이 있다.

아래 도면과 실시예를 결합하여 본 발명에 대해 추가로 설명한다.
도 1은 본 발명의 구조 원리 개략도이고;
도 2는 도 1에서 A-A면의 구조 개략도이다.

본 발명의 실시예의 목적, 기술 방안 및 장점을 보다 명확히 하기 위해, 아래에서 본 발명의 실시예의 첨부 도면을 결합하여 본 발명의 실시예의 기술방안을 명확하고 완전하게 설명할 것이며, 분명한 것은 서술된 실시예는 전부가 아니라 본 발명의 실시예의 일부이다. 일반적으로 본 명세서의 도면에서 서술 및 도시 된 본 발명의 실시예의 어셈블리는 각종 다양한 구성으로 배열 및 설계될 수 있다. 따라서, 아래 첨부 도면에 제공된 본 발명의 실시예의 상세한 설명은 보호하고자 하는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니라 단지 본 발명의 선택된 실시예를 나타낼 뿐이다.

도 1~도 2를 참조하면, 본 발명에서 제공되는 다단 루츠 건식 진공 펌프에 있어서, 적어도 1단 루츠 시스템(도면에 표기되지 않음)의 펌프체(1)를 포함하고, 각 루츠 시스템은 적어도 1단 루츠 작업 유닛(2)을 포함하고, 각 루츠 작업 유닛(2)에 쌍을 이루는 루츠 회전자(3, 4), 쌍을 이루는 루츠 회전 축(24) 및 전기 구동 단자가 설치되어 있고, 상기 전기 구동 단자는 전기 구동 회전자(13) 및 전기 구동 고정자(10)를 포함하고 루츠 회전 축(24) 상에 연결된다. 본 발명의 각 단별 루츠 시스템은 모두 루츠 작업 유닛(2) 또는 다수의 루츠 작업 유닛(2)으로 구성되고 각 루츠 작업 유닛(2)은 일정한 관계로 운동하는 독립된 한 쌍의 회전 축을 포함하고; 각 단 루츠 시스템의 가스 진입구 및 배출구는 수미(首尾)가 서로 연결되어 차례대로 직렬 연결되고, 구체적으로 그것의 수미가 서로 연결되거나 또는 직접 서로 통하거나 또는 바이패스 관로를 통해 서로 연결되고, 각 단 루츠 시스템에 의해 각자의 적합한 사이즈, 회전 속도, 각 루츠 작업 유닛(2)의 수 및 위치에 따라 자유롭게 매칭되어 각 단 루츠 시스템 간의 압축비가 간단한 용적비로 실현되던 것이 용적비 또는 회전 속도비 또는 회전 속도비와 용적비의 연합으로 실현되는 것으로 변경되는 기술 효과가 있다.

이로써 하이 펌핑(high-pumping) 스피드 챔버의 회전 속도 향상을 통해 용적의 감소를 얻게 되고, 로우 펌핑 스피드 챔버는 회전 속도를 낮추는 방식으로 용적의 증대를 얻게 되어 각 루츠 작업 유닛 챔버의 용적을 균일하거나 균일에 근접하게 한다; 동일한 펌핑 속도의 경우, 펌프의 기하학적 크기는 하이 펌핑 스피드 챔버의 감소로 인해 작아지게 되어 제조 비용 절감, 운행 에너지 소모 감소, 배출단 상황 개선의 목적이 실현된다; 동일한 펌핑 속도의 경우, 펌프의 기하학적 크기는 로우 펌핑 스피드 챔버의 증대로 인해 증대되어 펌프의 배기단 냉각을 개선시키고; 하이 펌핑 스피드 챔버의 크기 감소 및 로우 펌핑 스피드 챔버의 크기 증대는 펌프의 규격 타입 범위를 더욱 크게 및 더욱 작게 하는 양단으로 발전하는 것이 가능하게 한다. 이로써 각 루츠 회전 축의 길이를 줄이고 루츠 회전 축의 지지 상황을 개선하였고; 각 단 펌프의 각 루츠 회전 축단이 베어링 지지 및 밀봉이 있게 하고 또한 이와 같은 베어링과 밀봉은 모두 유지하기 쉽다. 현대 가공 기술의 진보는 각 단 사이에서 엄격한 비율 관계의 기계 전동을 위해 편리한 조건을 제공하였고 이상의 각 단 루츠 회전 축의 독립적인 분리 설계에 가능성을 제공하였다.

메싱 기구(도면에 표시되지 않음)는 루츠 회전 축(24) 상에 연결되고 전기 구동 단자를 통해 루츠 회전자를 연동하여 진공 작업을 진행하고; 메싱 기구와 루츠 회전 축(24) 사이에 한 세트의 자력 커플링이 설치되어 있으나 각 자력 커플링의 갭 사이에 밀봉 슬리브가 세트로 설치되어 있다. 그 중, 메싱 기구는 자력 전동 기어를 포함한다. 본 발명은 자력 전동 기술로 전통적인 인벌류트 기어를 대체하여 동일 단 펌프 챔버의 구동 회전자, 종동 회전자 사이의 커플링 전동을 실현하여 기계 기어 전동의 충격과 소음을 제거하고 윤활을 취소한다. 동시에 자력 커플링으로 구동 부재와 작업 부재 사이의 동력 전송을 연결하여 기계 커플링의 강성 또는 반 강성 연결을 전자기의 유연성 연결로 변화시켜 전동 정밀도의 요구를 낮추고 전동 충격을 줄이고 소음 오염이 개선되었다; 추가로 본 발명은 자력 커플링의 가스 갭 사이에 자력에 영향을 일으키지 않는 용기를 사용하고 본 발명의 자력에 영향을 일으키지 않는 용기는 자력에 영향을 일으키지 않기 위한 밀봉 슬리브를 포함한다. 자력 커플링의 가스 갭 사이에 자력에 영향을 일으키지 않는 용기를 사용하여 작업 부재와 외부 공간을 분리하여 다이나믹 밀봉을 정적 밀봉으로의 변경을 실현하고 밀봉 성능 및 수명이 모두 개선되게 한다. 본 발명은 상술한 자력 커플링의 구동단을 종합 텔렉스 구동 단말의 구동 부재(즉 모터 고정자)로 변경하여 종동단은 그것과 서로 대응되는 회전자로 변경하여 모터가 자력 커플링을 직접 대체하게 하여 구조가 추가로 간결하게, 크기는 추가로 작아지게, 비용은 추가로 낮아지게, 신뢰성은 추가로 향상되게 한다.

본 발명에 설치된 디지털화 종합 텔렉스 구동 시스템(8)은 각 전기 구동 단자를 연결하여 전기 에너지 구동, 속도 조절, 시동, 정지 및 인터로크의 통일 제어를 진행한다. 디지털화 종합 텔렉스 구동 기술을 사용하여 하나의 드라이버로 각 단 펌프, 각 루츠 작업 유닛이 엄격한 요구에 따라 시동, 운행 및 정지하도록 구동하는 것이다. 즉 시동 시 각 단이 동시에 시동되고 각자 허용하는 부하, 작업 조건에 따라 정상 운행될 때까지 점차 가속화된다; 운행 시 각자 엄격한 압축 관계에 따라 규정된 펌핑 속도가 요구하는 속도로 운행하고 부하의 변화에 따라 자동 조절되고; 정지 시 전력망 오염이 제일 적고, 펌프 자체 및 매칭된 공작 기계에 대해 제일 안전하고 제일 에너지를 절약하고 가장 친환경적인 방식으로 기계가 정지된다.

본 발명의 전기 구동 단자는 전기 구동 회전자, 전기 구동 고정자를 포함하고; 전기 구동 회전자는 루츠 회전 축(24) 상에 설치되고, 동시에 전기 구동 회전자와 전기 구동 고정자의 가스 갭 사이에 밀봉 슬리브가 설치되어 있다. 본 기술특징은, 전통적인 모터와 회전자 축 사이의 연결된 기계 커플링을 취소하고 각 독립 루츠 작업 유닛(2)의 전기 구동 단자의 회전자가 상응한 루츠 회전 축(24) 상에 직접 설치되게 하나 고정자는 관련 부품 상에 설치된다. 동시에 회전자와 고정자의 가스 갭 사이에 자력 전동에 영향을 일으키지 않는 밀봉 슬리브가 설치되어 있고, 루츠 회전자 및 그 작업 유닛은 외부와 격리되어 다이나믹 밀봉을 정적 밀봉으로의 변경을 실현하나 자력 구동에 영향을 주지 않는다.

바람직하게는 펌프체 내의 동일한 단 또는 상이한 단의 루츠 작업 유닛(2) 상에 각 루츠 작업 유닛의 챔버를 병렬 연결 또는 직렬 연결된 파이프를 통해 가스 진입구에서 배기구까지 차례대로 연통한다. 각 쌍을 이루는 루츠 회전자는 모두 독립된 루츠 작업 유닛(2)이고, 각 루츠 회전자 간의 가스 유통 파이프가 정상적으로 연결 시, 각 루츠 작업 유닛(2)는 임의로 펌프체 상에 배치될 수 있다. 루츠 시스템은 1단 또는 다단 루츠 작업 유닛(2)을 포함하고, 각 단의 루츠 작업 유닛(2)은 모두 독립된 작업 유닛이고 쌍을 이루는 루츠 회전자, 쌍을 이루는 루츠 회전 축(24)는 모두 독립적으로 루츠 작업 유닛(2) 내에 설치된다. 본 발명은 여러 단의 루츠 시스템으로 이루어지고, 각 단 루츠 시스템은 하나의 루츠 작업 유닛(2) 또는 다수의 루츠 작업 유닛(2)을 포함한다. 각 쌍의 루츠 회전자는 모두 독립된 루츠 작업 유닛(2)이고: 하나의 독립된 진공 작업 챔버와 그 내부에 설치된 한 쌍의 독립된 루츠 회전자 및 그것의 축 등 첨부파일이다; 즉 가스 유통 파이프가 규칙에 따라 연결된 것이면 이런 독립된 루츠 작업 유닛(2)은 펌프체 상에 임의로 배치될 수 있다.

본 발명에서 메싱 기구는 전동 기어를 포함하고, 상기 전동 기어는 메인 전동 기어와 부 전동 기어를 포함하고; 루츠 회전자는 구동 루츠 회전자와 종동 루츠 회전자를 포함하고; 루츠 회전 축(24)은 구동 루츠 회전 축과 종동 루츠 회전 축을 포함한다. 각 독립된 루츠 작업 유닛(2)은 모두 한 쌍의 기어로 결합되고 이 한 쌍의 기어는 자력 전동 기어이다. 동시에 자력 전동 기어와 구동, 종동 루츠 회전 축 사이에 한 세트의 자력 커플링을 설치하여 토크를 전달하고 자력 커플링의 가스 갭 사이에 자력에 영향을 일으키지 않는 밀봉 슬리브를 세트로 설치하고 루츠 회전자 및 그 작업 유닛은 외부와 격리되어 다이나믹 밀봉을 정적 밀봉으로의 변경을 실현한다. 추가로 최적화된 구조 상에 본 발명에서 각 독립된 루츠 작업 유닛은 모두 독립된 전기 구동 단자가 있으나 이런 전기적으로 독립된 구동 단자는 모두 동일한 디지털화 종합 텔렉스 구동 시스템(8)에 의해 조화롭게 제어된다.

실시예:

도 1-2에 도시된 내용을 참조하면, 본 실시예의 쌍을 이루는 회전자 회전 축이 독립된 가스를 직접 배출하는 다단 루츠 건식 진공 펌프는, 펌프체(1), 루츠 시스템(도면에 도시되지 않음), 루츠 작업 유닛(2), 구동 루츠 회전자(3), 종동 루츠 회전자(4), 메인 전동 기어(5), 부 전동 기어(6), 기류 통로(7), 종합 텔렉스 구동 제어실(8), 전기 구동단 커버(9), 전기 구동 고정자(10), 구동단 가스 갭 정적 밀봉 슬리브(11), 베어링(12), 전기 구동 회전자(13), 밀봉 링(14), 전기 구동단 격판(16), 펌프체 밀봉링(17), 우측 격판(18), 자력 커플링 이너 판(19), 자력 커플링 가스 갭 정적 밀봉 슬리브(20), 자력 커플링 아웃 판(21), 전동 기어 베어링(22), 기어 커버(23)를 포함한다. 루츠 회전자는 구동 루츠 회전자(3)와 종동 루츠 회전자(4)를 포함하고 메싱 기구의 전동 기어는 메인 전동 기어(5), 부 전동 기어(6), 전동 기어 베어링(22) 및 기어 케이스(23)를 포함한다. 전기 구동 단자는 전기 구동단 커버(9), 전기 구동 고정자(10), 구동 단자 가스 갭 정적 밀봉 슬리브(11)와 전기 구동 회전자(13)를 포함한다. 자력 커플링은 자력 커플링 이너 판(19), 자력 커플링 가스 갭 정적 밀봉 슬리브(20) 및 자력 커플링 아웃터 판(21)을 포함한다. 본 발명은 펌프체 부재, 각 루츠 작업 유닛(2), 메인 전동 기어(5) 및 부 전동 기어(6), 종합 텔렉스 구동 제어 시스템(8), 3대 기능 부재로 이루어진다. 펌프체 부재는 펌프체(1)(다수의 진공 챔버의 루츠 작업 유닛(2), 기류 통로(7), 가스 유입구 배출구 등을 함유), 다수 쌍의 루츠 회전자(3,4), 전기 구동단 격판(16) 및 베어링(12), 우측 격판(18) 및 베어링(12), 다수의 펌프체 밀봉 링(17) 등으로 이루어진다. 각 루츠 작업 유닛(2), 루츠 회전자 기어의 메인 전동 기어(5) 및 부 전동 기어(6), 다수 쌍의 자력 전동 기어(5, 6), 자력 갭에 정적 밀봉 슬리브(20)가 구비된 다수 쌍의 자력 커플링, 다수의 밀봉 링(14), 기어 케이스(23) 등으로 이루어진다. 종합 텔렉스 구동 제어 시스템(8)은 한 개의 디지털 텔렉스 구동 제어실, 한 개의 사람 기계 대화 윈도우, 다수의 전력 구동 단자(여자 고정자, 자력 갭 밀봉 슬리브, 전기 구동 회전자 및 밀봉링을 함유) 및 제어 박스 등으로 이루어진다. 전체 시스템은 스마트한 일체이고 전부의 정적 밀봉, 방열이 양호하며 소음이 작다.

본 실시예의 배기 압력은 1대기압보다 약간 높고, 가스 유입단의 작업 압력 및 극한 압력은 사용 요구에 따라 정해진다; 그 펌핑 속도 또한 시리즈 스펙트럼 요구에 따라 정해진다.

본 특허는 다단 루츠 작업 유닛(2)으로 이루어지고: 각 단 루츠 작업 유닛(2)은 하나 일 수 있고, 다수가 연결되어 있을 수 있다; 각 루츠 작업 유닛(2)은 모두 독립된 한 쌍의 루츠 회전 축(24)이 설치되고 이런 루츠 회전 축은 일정한 관계에 따라 운동하고; 각 단 루츠 작업 유닛(2)은 일정한 규율에 따라 가스 압축 방향에서 차례대로 가스 유입구에서 가스 배출구까지 파이프로 직렬 연결된다.

루츠 시스템의 단 수가 몇인지는 펌프가 도달해야 하는 극한 압력(진공도) 및 단 사이의 압축비가 다름에 따라 다르다. 각 단 루츠 작업 유닛(2)의 수량은 필요에 따라(예: 펌프의 크기, 구조의 크기, 희망 및 도달할 수 있는 적합한 회전 속도 및 제조 비용 등) 정해지나 기본 원칙은, 각 단 각 루츠 작업 유닛(2)이 매번 회전할 때마다 폐쇄 가능한 가스의 기하 용적과 회전 속도의 승적의 합과 서로 인접한 단의 상기 수치의 비는 그들의 각자 간의 압축비와 일치해야 한다. 즉:

A는 a단과 b단 사이의 압축비이고, a와 b는 서로 인접한 단의 번호(예를 들면 b=a+1)이고, N은 루츠 회전자 회전 속도이고 V는 루츠 작업 유닛(2) 챔버 내 한 번 회전 시 폐쇄 가능한 가스의 기하 용적이고, i, m, n는 모두 양의 정수이다.

모든 루츠 작업 유닛(2)은 동일한 단이든 상이한 단이든 모두 동일한 펌프체 내에 있고, 그 챔버는 병렬 연결 또는 직렬 연결된 파이프를 통해 규칙에 따라 가스 유입구에서 가스 배출구까지 차례대로 연통된다. 그러나 그들이 기계 및 기하 위치 상에서 모두 독립된 작은 시스템으로, 종합 텔렉스 구동 시스템(8)에 의해 직접 제어 받는 독립된 전기 구동 단자, 한 쌍의 독립 운행되는 루츠 회전자, 하나의 독립된 메싱 기구 및 가스 유입, 가스 배출 파이프가 기타 챔버와 관련이 있는 외 나머지는 모두 독립된 작업 챔버가 구비된다. 모든 상기 루츠 작업 유닛(2)은 사용 필요 및 설계의 제조 편의에 따라 임의로 배치될 수 있다.

상기 가스 유입구 및 가스 배출구는 전체 펌프 시스템 파이프의 시작과 끝이고 전체 시스템은 가스 유입단에만 가스 유입구가 있고 배기단에만 가스 배기구가 있다.

상기 파이프는 가스 유입구, 각 루츠 작업 유닛(2), 배기구를 연결시켜, 진공 펌핑 작업이 순조롭게 진행되게 하는 통로이고, 상기 통로는 펌프체 내에서 직접 가공해낼 수 있고, 펌프체 밖에서 바이패스 연결될 수 있다; 작업실의 배치가 다름에 따라 상기 통로는 병렬 분기가 나타날 수 있고, 곧은 것일 수 있고 만곡될 수 있다.

상기 루츠 회전자는 루츠 펌프의 기능 수행 소자이다.

각 루츠 회전자 압축 가스의 작업 부분은 이형 기둥체이고, 상기 기둥체의 경향 단면 윤곽 외형은 다구간 루츠 곡선에 원호 또는 다구간 원호 곡선, 또는 다구간 사이클로이드, 또는 이상 곡선의 혼합 곡선을 추가하여 이루어진 요철 형상의 폐쇄 곡선이고, 삼두 루츠가 있고 또한 두 잎 루츠 등이 있고, 여기서 곡선과 헤드 수에 대해 한정하지 않으나 회전 작업 시 펌프 챔버의 내벽과 파트너 회전자가 양호한 배합과 밀봉, 압축 가스의 높은 효율, 에너지를 절약하는 친환경을 보장할 수 있으면 된다.

루츠 회전자의 축 방향 양단에 각각 하나의 베어링 지지 상에 설치되는 전동용 축이 있고, 상기 두 축과 중간 이형 기둥체의 모선은 평행되고, 또는 중심 축선과 이형 기둥체의 기하 중심선은 중접되고, 두 축과 중간 이형 기둥체 사이에 각각 숄더 블록(shoulder block)에 의해 연결되어 과도되고; 상기 과도 숄더 블록과 중심 축선이 수직되고 또한 2개의 숄더 블록은 서로 평행된다.

작업 시 2개의 형상, 크기가 모두 동일한 루츠 회전자는 축선이 평행되고 경향에서 일정한 상 위치 관계에 따라 동일한 루츠 작업 유닛(2) 내에 설치되고, 쌍을 이루어 결합 사용된다; 그 중 하나는 직접 전력으로 구동되는 구동 부재이고, 다른 하나는 종동 부재이고, 부재들 사이의 결합(상 위치) 관계는, 한 쌍의 각각 부재의 동일단의 회전 축 상에 설치된, 직접 메싱되고 또한 몰드 수와 치수가 모두 동일한 정밀 기어로 실현되므로 2개의 루츠 회전자의 회전 방향은 반대되고 회전 속도는 동일하다.

상기 메싱 기구는, 즉 2개의 루츠 회전자 결합 관계의 몰드 수와 치수가 모두 동일한 것을 보장하는 직접 메싱되는 한 쌍의 정밀 기어이고, 본 실시예의 정밀 기어는 자력 기어로 전통적인 인벌류트 기어를 대체하여 윤활과 소음을 줄인다.

상기 한 쌍의 자력 기어와 대응되는 한 쌍의 루츠 회전 축 사이의 연결은 2개의 자력 커플링으로 실현되고, 또한 상기 2개의 자력 커플링의 가스 갭 사이에 자력에 영향을 주지 않는 용기로 루츠 회전 축 및 그 부재는 외부와 격리하여 다이나믹 밀봉을 정적 밀봉으로 변경한다.

상기 루츠 작업 유닛(2) 펌프체의 내벽은 2개의 직경이 모두 루츠 임펠러 장축 방향 외부 가장자리 회전 직경이고, 중심 거리는 루츠 임펠러 최장과 최소 크기의 합의 2분의 1의 원기둥 홀이 서로 관통되어 이루어졌고, 상기 홀의 길이는 상기 루츠 진공 실내 루츠 임펠러 가스 압축 구간 길이와 상기 기구 양단 총 배합 간격의 합이다.

상기 펌프체는 상기 모든 루츠 회전자가 의존하는 루츠 진공실 펌프 챔버이고, 규칙에 따라 상기 루츠 작업 유닛(2), 가스 유입구 및 가스 배출구의 파이프의 펌프의 본체 부품을 연결한다. 펌프체 상에 냉각 장치, 연결 장치 등이 더 있다. 펌프체 양단은 각각 전기 구동단 격판과 우측 격판 및 그 밀봉링 등이 설치되어 있고, 상기 격판 등은 펌프체와 폐쇄된 루츠 작업 유닛(2)을 구성하고; 또한 2개의 루츠 회전자의 지지 베어링은 상기 2개의 격판 상에 설치되고, 루츠 회전자 작업 구간 양단의 숄더 블록과 2개의 격판 내벽은 배합을 이루어 각 단 진공실 가스 유입 측, 피소송 가스 폐쇄측 및 배기측을 격리하여 압축 배기를 실현한다.

상기 디지털화 종합 텔렉스 구동 제어 시스템(8)은, 각 루츠 작업 유닛(2)의 루츠 회전자는 모두 전력 구동 단자가 있어 직접 구동하고 상기 전기 구동 단자는 모두 종합 텔렉스 구동 제어실에서 전기 에너지 구동, 속도 조절, 시동, 중지를 직접 분배하고, 상기 구동, 속도 조절, 시동, 중지, 인터로크 등은 엄격한 논리 관계에 따라 진행한 것이다. 전기 구동 회전자(13)는 구동 루츠 회전 축 상에 직접 연결되고, 전기 구동 고정자(10)와 전기 구동 회전자(13) 가스 갭 사이에 동일하게 자력에 영향을 주지 않는 용기로 루츠 회전 축 및 그 부재를 외부와 격리시키고 다이나믹 밀봉을 정적 밀봉으로 변경한다. 이러면 전체 펌프의 작업 부분은 가스 유입구 가스 배출구를 제외하고, 나머지 부분은 모두 정적 밀봉된다. 상기 종합 텔렉스 구동 제어 시스템(8)은 펌프의 일단에서 펌프체와 서로 연결된다.

본 발명의 배경 기술의 종래기술은 아래 결함이 존재한다. 첫째, 모든 회전자 시리즈(series)는 동일한 한 쌍의 전동 축 상에 있으므로 그 회전 속도는 반드시 일치해야 하고 이렇게 되면 상호 견제하게 된다. 각 단은 자체의 상이함에 따라 각자 필요로 하는 회전 속도를 선택할 수 없고 각 단 용적의 개변을 통해 각 단 간의 압축비를 실현할 수밖에 없어 펌프의 펌핑 속도 범위를 제약하였다, 대용적의 단은 더 클 수 없어 대배출량 펌프의 설계 제조를 제한하였고; 작은 용적의 단은 더욱 작을 수 없어 작은 배출량의 설계 제조를 제한하였다. 둘째, 각 단은 공축이므로 축이 비교적 길다; 예를 들면 단 간의 격판 측에 모두 베어링 지지가 설치되어 있어 과도한 속박으로 간섭이 발생하고 상기 베어링은 유지하기 어렵다; 예를 들면 단 간 격판 측에 베어링 지지가 설치되어 있지 않아 축이 길어 진동 심지어 공진이 발생할 수 있어 펌프의 운행에 불리하고 펌프의 수명에 영향을 준다. 셋째, 현재 펌프의 전동 축 밀봉은 프레임워크 오일 밀봉을 주로 사용하고 축과 밀봉 부재 및 그 배합 요구는 비교적 높으며 주요 고장점이고 교체하기 어렵다. 넷째, 현재 펌프는 구동 축, 종동 축 간의 고정 운동 관계를 유지하기 위하여 인벌류트 기어 메싱 전동을 사용하므로 윤활과 밀봉이 필요하고 동시에 소음이 발생한다. 다섯째, 인벌류트 정밀 기어 전동은 정밀도가 높을 것을 요구하고 장착 해체가 어려우며 전동 소음이 크다. 여섯째, 공축으로 인해 회전 속도가 동일하고 펌프의 단 간의 압축비는 용적비로만 실현할 수 있으므로 5단 또는 6단, 또는 더욱 높은 단의 단 수가 많은 펌프의 최후의 배출 단 기하학적 크기는 아주 작고 그 냉각은 아주 어렵다.

종래 기술은 모든 회전자 시리즈를 동일한 한 쌍의 전동 축 상에 있게 하므로 그 회전 속도는 반드시 일치해야 하고 이렇게 되면 상호 견제가 발생한다; 각 단은 자신의 상이함에 따라 각자가 필요로 하는 회전 속도를 선택할 수 없고, 각 단 용적의 변화로 각 단 간의 압축비를 개변하므로 상기 펌프의 최적화를 제약하였다. 동시에 구동, 종동 결합 기어는 인벌류트 기어이고, 오일 윤활, 다이나믹 밀봉으로 밀봉한다; 펌프와 모터의 연결은 기계 커플링을 사용하고 모터와 연결되는 축 또한 고무 다이나믹 밀봉이다. 따라서 소음이 크고 누설이 있다.

개진 후의 본 발명은 다단 루츠 시스템으로 이루어지고, 각 단 루츠 시스템은 하나의 루츠 작업 유닛 또는 일련의 루츠 작업 유닛을 포함하고; 각 루츠 작업 유닛에 독립된 쌍을 이루는 회전 축이 설치되어 있고, 상기 회전 축은 일정(설정)한 관계에 따라 운동하고; 그 중 각 단 루츠 시스템의 가스 유입/배출구는 수미가 서로 연결되어 차례대로 직렬 연결되고, 상기 수미가 연결되거나 또는 직접 서로 통하거나 또는 바이패스 관로를 통해 서로 연결된다; 다수의 루츠 작업 유닛 사이의 가스 유입구 가스 배출구는 병렬 연결되고, 상기 병렬은 단지 가스 유입구와 가스 유입구의 상호 관통, 가스 배출구와 가스 배출구의 상호 관통으로, 루츠 회전자 작업 유닛이 가스 유통 관로 상에서의 병렬 설치를 실현한다. 이렇게 되면 각 단 루츠 시스템 및 각 루츠 작업 유닛은 각자 적합한 크기, 회전 속도, 각 루츠 작업 유닛 개수 및 위치로 원활하게 매칭하여 기하학적 크기와 회전 속도의 관련성을 실현하여 기하 위치는 임의로 설치될 수 있다. 본 설계는 자력 전동 기구 기술로 전통적인 인벌류트 기어를 대체하여 동일 단 펌프 챔버의 구동, 종동 회전자 간의 커플링 전동을 실현하여 기계 기어 전동의 충격과 소음을 제거하고 윤활을 취소한다; 동시에 자력 커플링으로 구동 부재와 작업 부재 간의 동력 전송을 연결하여 기계 커플링의 강성 또는 반 강성 연결을 전자기의 유연성 연결로 변경한다.

본 발명은 상기 자력 커플링의 구동 단을 디지털화 종합 텔렉스 구동 단자의 구동 부재(즉 모터 고정자)로 변경하고: 각 독립된 루츠 작업 유닛은 모두 독립된 구동 단자가 있고, 상기 독립된 구동 단자는 모두 동일한 디지털화 종합 텔렉스 구동 시스템(8)에 의해 조화롭게 제어되고; 종동단은 그것과 대응되는 회전자로 변경하고 모터가 자력 커플링을 직접 대체하여 구조가 추가로 간결하게, 크기가 추가로 작아지게, 비용이 추가로 낮아지게, 신뢰성이 추가로 향상되게 한다. 본 발명은 종합 텔렉스 드라이버로 각 단 펌프를 구동하여 각 루츠 작업 유닛이 엄격한 요구에 따라 시동, 운행, 정지하게 한다. 시동 시, 각 루츠 작업 유닛은 동시에 시동되어 각자가 허용하는 부하, 작업 조건에 따라 정상 운행할 때까지 점차 가속화된다; 운행 시 각 루츠 작업 유닛은 엄격한 압축 관계에 따라 규정된 펌핑 속도가 요구하는 속도로 운행하고, 부하의 변화에 따라 자동 조절한다; 정지 시 전력망 오염이 제일 적고, 펌프 자체 및 매칭된 공작 기계에 대해 가장 안전하고 제일 에너지를 절약하고 가장 친환경적인 방식으로 기계가 정지된다. 본 발명의 각 쌍의 루츠 회전자는 모두 독립적이고 상호 견제를 해제하였고 설계 제조의 최적화에 넓은 공간을 제공하였다. 동시에 각 쌍의 루츠 회전자의 독립적 전기 구동은 기계 전동 길이를 줄여 기계 제조 정밀도 요구를 낮추고 소음을 줄이고 사용 수명을 향상한다. 자력 기어 전동, 자력 커플링 연결은 윤활과 소음을 줄이고; 정적 밀봉으로 다이나믹 밀봉을 대체하여 밀봉 상태를 개선하였고 사용 성능과 설비 수명을 향상하였다. 그것은 구조가 합리적이고 설계가 교묘하고 경제적이고 실용적이며 높은 효율로 환경 보호적이고 사용 수명이 길며 생산 비용이 낮은 특징이 있다. 따라서 그것은 실용성, 경제성 및 기술성이 모두 우수한 단의 제품이다.

상술한 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 방안일 뿐, 본 발명은 기타 실시 방안이 더 있을 수 있다. 당업자는 본 발명의 정신을 위배하지 않는 전제 하에 동등한 변형 또는 치환을 할 수 있고 이런 동등한 변형 또는 치환은 모두 본 출원 청구항이 설정한 범위 내에 포함된다.

Claims (9)

1. 다단 루츠 건식 진공 펌프에 있어서,
   펌프체 및 전기 구동 단자를 포함하고, 상기 펌프체는 적어도 1단 루츠 시스템을 포함하고 상기 루츠 시스템은 적어도 1단 루츠 작업 유닛을 포함하고 상기 루츠 작업 유닛에 쌍을 이루는 루츠 회전자 및 루츠 회전 축이 설치되어 있고, 상기 전기 구동 단자는 루츠 회전 축에 전송 연결되는, 다단 루츠 건식 진공 펌프.
2. 제1항에 있어서,
   자력 커플링을 통해 루츠 회전 축에 연결되고 전기 구동 단자를 통해 루츠 회전자에 연동되어 진공 작업을 진행하는 메싱(meshing) 기구를 더 포함하는 다단 루츠 건식 진공 펌프.
3. 제2항에 있어서,
   상기 메싱 기구에 자력 전동 기어가 설치되어 있는, 다단 루츠 건식 진공 펌프.
4. 제1항에 있어서,
   상기 전기 구동 단자는 전기 구동 회전자와 전기 구동 고정자를 포함하고 상기 전기 구동 회전자는 루츠 회전 축 상에 조립되고 또한 전기 구동 회전자와 전기 구동 고정자의 에어 갭 사이에 밀봉 슬리브가 세트로 설치되어 있는, 다단 루츠 건식 진공 펌프.
5. 제1항에 있어서,
   펌프체 내의 동일 단 또는 상이한 단의 루츠 작업 유닛 상에서, 병렬 연결 또는 직렬 연결된 파이프를 통해 가스 유입구에서 가스 배출구까지 각 루츠 작업 유닛이 차례대로 연통되는, 다단 루츠 건식 진공 펌프.
6. 제1항에 있어서,
   쌍을 이루는 루츠 회전자마다 모두 독립적인 루츠 작업 유닛이고, 상기 루츠 회전자 간의 가스 유통 파이프가 정상 연결되는 경우, 루츠 작업 유닛은 펌프체 상에 임의로 배치되는, 다단 루츠 건식 진공 펌프.
7. 제1항 내지 제6항의 어느 한 항에 있어서,
   상기 루츠 시스템은 1단 또는 다단 루츠 작업 유닛을 포함하고, 각 루츠 작업 유닛은 모두 독립적인 작업 유닛이고 쌍을 이루는 루츠 회전자와 루츠 회전 축은 모두 루츠 작업 유닛 내에 독립적으로 설치되어 있는, 다단 루츠 건식 진공 펌프.
8. 제7항에 있어서,
   상기 루츠 회전자는 구동 루츠 회전자와 종동 루츠 회전자를 포함하고, 상기 루츠 회전자는 구동 루츠 회전 축과 종동 루츠 회전 축을 포함하고 상기 구동 루츠 회전자는 구동 루츠 회전 축 상에 설치되고 상기 종동 루츠 회전자는 종동 루츠 회전 축 상에 설치되는, 다단 루츠 건식 진공 펌프.
9. 제7항에 있어서,
   전기 에너지 구동, 속도 조절, 시동, 정지 및 인터로크의 통일 제어를 실현하기 위한, 전기 구동 단자에 전기적으로 연결되는 디지털 종합 전기 전송(eletric transmission) 구동 시스템을 더 포함하는, 다단 루츠 건식 진공 펌프.

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