一种多腔涡旋式真空泵制造技术

本发明专利技术涉及一种多腔涡旋式真空泵，打破传统设计思路，首次提出了多腔结构设计方案，对突破压缩比、抽速和极限真空度方面的限制提供了有效手段。本发明专利技术的并联式多腔涡旋真空泵，其改变了现有的双侧、多头等结构形式，通过并联式的多腔结构实现同时抽气，有效提高了抽速和工作效率，且使泵体结构更加紧凑。本发明专利技术的串联式多腔涡旋真空泵，其改变了现有的双级、多涡等结构形式，采用现有双级、多涡等结构形式的真空泵，其对于实现更低的极限真空度和更高的压缩比已难以达到，为此也只能设计具有更多级数的涡旋真空泵，但也导致泄漏率更高，而本发明专利技术的泵体结构不但简单紧凑，且同样可以具有更多级数的涡旋真空泵的性能，同时泄漏率也低的多。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于干式真空栗
，特别是涉及一种多腔涡旋式真空栗。
技术介绍
随着半导体、新材料及生物制药等行业的飞速发展以及涡旋理论的不断成熟，加之人们对真空环境清洁无油的迫切要求，日本和美国的技术人员率先将涡旋理论应用于真空获得设备上，并成功开发出了无油涡旋真空栗，且无油涡旋真空栗具有清洁无油、工作压力范围宽、性能可靠、转矩变化小以及适应恶劣运行条件能力强的特点。随着研究的不断深入，越来越多进行了结构改进的无油涡旋真空栗被开发并应用，以下为几种比较典型的具有改进结构的无油涡旋真空栗:①申请号为201410804998.0的中国专利，公开了一种双侧涡旋干式真空栗，其利用波纹管将第一涡旋工作腔外圆周侧与第二涡旋工作腔外圆周侧密封隔离，通过波纹管提供密封作用和防止动盘自转的作用，但是，由于波纹管在工作时处于运动状态，因此要求波纹管必须具有较好的柔性才能保证真空栗的工作性能，而现阶段市场上的波纹管大多柔性不足，这会对真空栗的工作性能造成不小的影响，且真空栗也不具备进一步提高抽速的能力；②申请号为201310085446.4的中国专利，公开了一种有整体式栗壳的涡旋真空栗，其采用单悬臂式偏心主轴结构，压缩涡旋线增加1/3(相同直径涡旋盘)，相同直径涡旋盘的泄漏点少，极限真空度低；真空栗采用整体式栗壳结构，虽然具有零件少、体积小、重量轻的特点，但是该真空栗并不具备进一步提高压缩比和抽速的能力；③申请号为200920106785.5的中国专利，公开了一种涡旋干式真空栗，其通过修正静盘和动盘的曲线齿齿形渐开线，降低了动盘与静盘曲线齿面之间的摩擦，并解决了真空栗噪音大、动盘与静盘之间磨损严重的问题，但是该真空栗并未涉及如何提高压缩比和抽速的内容；④申请号为200810013021.1的中国专利，公开了一种小抽速无油涡旋真空栗，其采用双侧对称涡旋盘结构，并具有结构紧凑、体积小、极限压力低的优点，但是该真空栗主要针对国内市场8L/s的产品，从而开发出的4L/s的小抽速型真空栗，由于受到结构的限制，该真空栗并不具备提尚抽速的能力；⑤申请号为200420030463.4的中国专利，公开了一种多涡线双侧涡旋真空栗，其前、后静涡盘和动涡盘的工作面均设有2?6条涡线，涡线是圆的渐开线、阿基米德螺线中的一种，通过多条涡线配合，同时抽气，使得真空栗的抽气能力更强，工作效率提高，但是，由于双侧涡旋真空栗是由两个定子涡旋盘和一个转子涡旋盘组成，转子双侧由涡旋体，其对称性要求很高，加工时定位难度极大，同时真空栗采用贯通式偏心主轴结构，导致结构复杂、转动零件多、泄漏率高、压缩量小、摩擦系数大及噪音大的缺点，同时该真空栗无法提供更大的抽速；⑥申请号为200320105195.3的中国专利，公开了一种单侧涡旋无油真空栗，其采用单侧涡旋的形式，应用了组合曲线的涡旋型线，使内圈涡旋壁增大，有效降低气体沿轴向间隙的返流，可以提高极限真空度；但是，由于该真空栗采用的是单侧涡旋的形式，当要求抽速较大时，则需要很大的涡旋盘展开尺寸，这将导致真空栗的结构变得非常庞大，从而无法满足实际设计要求。⑦申请号为97219914.4的中国专利，公开了一种双侧无油涡旋真空栗，其在转子与定子涡旋端面上开有密封槽，在密封槽内每隔一定距离钻有小孔，小孔内安装有弹性体，这样可以有更好的密封性能，还设置有气镇阀，可以具有较高的压缩效率和排气效率；但是，由于该真空栗受限于双侧涡旋盘结构，其无法进一步提高压缩比和抽速；⑧公开号为US2013/0315765(A1)的美国专利，公开了一种三级涡旋真空栗，其在轴向实现三级串联，有效的降低了极限真空度，并且在每一级都设置了冷却装置，采用的是螺旋式散热肋板；但是，该真空栗的传动和冷却结构较为复杂，其泄漏率高，这对于想要进一步拓展真空栗的极限真空度存在不小的限制。通过上述现有的几种典型的无油涡旋真空栗可知，虽然其各自的优点显而易见，但是，在突破压缩比、抽速和极限真空度方面或多或少都存在一定的限制，如何突破上述限制，并拓展无油涡旋真空栗的发展方向，已成为现阶段迫切需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种多腔涡旋式真空栗，打破了涡旋式真空栗的传统设计思路，首次提出了多腔结构的涡旋真空栗设计方案，对突破压缩比、抽速和极限真空度方面的限制提供了有效手段。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种多腔涡旋式真空栗，包括电动机、曲轴、涡旋定盘、涡旋动盘、壳体、封盖及风扇，所述电动机的电机轴与曲轴的主轴端通过联轴器相连接，所述风扇固定安装在曲轴的主轴端，所述涡旋动盘套装在曲轴的偏心部，所述涡旋定盘与壳体固定连接，涡旋定盘与封盖的外圆周侧密封连接，其特点是:在所述涡旋定盘上设置有若干涡旋工作腔，且若干涡旋工作腔均匀分布；在所述涡旋工作腔内设置有定盘涡旋齿，涡旋工作腔正对的涡旋动盘上设置有动盘涡旋齿，定盘涡旋齿与动盘涡旋齿相配合。若干所述涡旋工作腔之间的气体流向关系分为并联式和串联式。当若干所述涡旋工作腔之间的气体流向关系采用并联式时，即构成并联式多腔涡旋真空栗，每个所述涡旋工作腔的外圆周侧通过气体分流通道与涡旋定盘上的进气口相通，每个所述涡旋工作腔的中心侧通过气体汇聚通道与涡旋定盘上的环形集气腔相通，环形集气腔与排气口相通。所述并联式多腔涡旋真空栗的气体流向为:进气口一气体分流通道一每个涡旋工作腔外圆周侧一每个涡旋工作腔中心侧一气体汇聚通道一环形集气腔一排气口。当若干所述涡旋工作腔之间的气体流向关系采用串联式时，即构成串联式多腔涡旋真空栗，所述涡旋定盘上的进气口与第一个涡旋工作腔的外圆周侧相通，第一个涡旋工作腔的中心侧通过气体接续通道与第二个涡旋工作腔的外圆周侧相通，第二个涡旋工作腔的中心侧通过气体接续通道与第三个涡旋工作腔的外圆周侧相通，以此类推，直到与最后一个涡旋工作腔的外圆周侧相通，最后一个涡旋工作腔的中心侧与排气口相通。所述串联式多腔涡旋真空栗的气体流向为:进气口一第一个涡旋工作腔外圆周侧—第一个涡旋工作腔中心侧一气体接续通道一第二个涡旋工作腔外圆周侧一第二个涡旋工作腔中心侧一气体接续通道一......一最后一个祸旋工作腔外圆周侧一最后一个涡旋工作腔中心侧一排气口。本专利技术的有益效果:本专利技术与现有技术相比，打破了涡旋式真空栗的传统设计思路，首次提出了多腔结构的涡旋真空栗设计方案，对突破压缩比、抽速和极限真空度方面的限制提供了有效手段。本专利技术的并联式多腔涡旋真空栗，其改变了现有的双侧、多头等结构形式，首次通过并联式的多腔结构实现同时抽气，从而极大的提高了真空栗的抽速和工作效率，且真空栗整体结构更加紧凑。本专利技术的串联式多腔涡旋真空栗，其改变了现有的双级、多涡等结构形式，且采用了现有的双级、多涡等结构形式的涡旋真空栗，其对于实现更低的极限真空度和更高的压缩比已难以达到，为此也只能设计具有更多级数的涡旋真空栗，并将导致结构相当复杂且泄漏率更高，而本专利技术的串联式多腔涡旋真空栗的结构不但简单紧凑，且同样可以具有更多级数的涡旋真空栗的性能，同时泄漏率也低的多。【附图说明】图1为并联式双腔涡旋真空栗立体图；图2为并联式双腔涡旋真空栗的涡旋定盘剖视立体图；图3为并联式双腔涡旋真空栗的涡旋定盘(结合动盘涡旋齿后)前视图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多腔涡旋式真空泵，包括电动机、曲轴、涡旋定盘、涡旋动盘、壳体、封盖及风扇，所述电动机的电机轴与曲轴的主轴端通过联轴器相连接，所述风扇固定安装在曲轴的主轴端，所述涡旋动盘套装在曲轴的偏心部，所述涡旋定盘与壳体固定连接，涡旋定盘与封盖的外圆周侧密封连接，其特征在于：在所述涡旋定盘上设置有若干涡旋工作腔，且若干涡旋工作腔均匀分布；在所述涡旋工作腔内设置有定盘涡旋齿，涡旋工作腔正对的涡旋动盘上设置有动盘涡旋齿，定盘涡旋齿与动盘涡旋齿相配合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，孙松刚，刘文丽，巴德纯，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21