多级干式真空泵制造技术

揭示一种多级干式真空泵，结构简单、紧凑，仅需少量部件，冷却性能最佳，材料廉价，设备不会热变形，能通过增加背压完全排放气体，且设施真空度增大。多级干式真空泵包括：多级缸体，有内部容纳空间、一侧的抽吸部分和另一侧的排出部分；成对转子，容纳在缸体内部容纳空间内并彼此啮合地转动；成对泵轴，使转子啮合；马达，驱动至少一根泵轴；成对齿轮，安装在泵轴处并与轴同步转动；气体通道，与多级缸体内部容纳空间连通并沿每个缸体外表面形成螺旋形；内部冷却通道，在气体通道内侧形成同心形状，并呈围绕内部容纳空间两侧的弧形轴向穿过缸体；外部冷却通道，形成同心地围绕气体通道外侧的弧形；冷却风机，安装在马达和泵轴的连接部分处。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多级干式真空泵，且具体涉及一种干式螺杆型真空泵，该干式螺杆型真空泵由两根轴和固定至轴并一起转动的两个转子形成，因此改进由设计成顺次增加压缩比的多个缸体形成的多级干式真空泵的冷却结构。
技术介绍
真空泵通常是指如下设备，它用于排出密封容器内气体分子并用于以如下方式增加容器内真空度:在低于大气压的压力下抽吸和压缩气体并排放到空气中。真空泵分类为由干式类型以及湿式类型形成的机械真空泵和蒸气泵。扩散泵是使用油来实现高度真空的湿式类型；而机械真空泵是具有低真空度且不使用油的干式类型，所以其结构相对简单且具有良好的耐久性和稳定的真空度，且使用者能用较低的维护成本方便地运用，因此这使得其在工业中得到较广泛的应用。近些年，与真空领域相关的技术快速发展，且其应用领域扩展到半导体沉积、电子工业、金属和化学领域、制药以及原子领域。产生真空的这些类型的真空泵分类为水柱式、油旋转式、罗茨式、油扩散式、物理吸收式、化学吸收式等，但真空泵可大体分为干式和湿式。由水柱式和油旋转式形成的湿式(将水或油注入真空泵)通常不用于如半导体领域、食品领域、化学领域以及制药领域的工业领域，在这些领域中不允许引入杂质。近年来，干式真空泵(不将水或油输入泵内)被广泛使用。为了防止油分子泄漏到工艺腔室，通常在半导体制造工艺中使用无油干式真空泵。在容积型干式真空泵的情况下，用一个泵进行气体抽吸不可能实现低于1X10_3托的高真空度。将多个泵串联以增加气体的排放效率，由此实现高真空度。随着真空泵的连接级数量增加，真空泵的热辐射会相应地由于降低每一级的压缩比而被抑制；但伴随的部件和电机等的数量增加，这致使成本较高。不利地，需要较大的泵安装区域。在具有适用于逐渐增加压缩比的多个泵缸体的多级真空泵的情况下，由每个压缩级产生的热量彼此不同，所以从泵的抽吸部分至出口部分施加越来越高的温度和压力，所以根据位置会有较高温差。于是，真空泵的整个壳体和内部构件会变形。这种变形会带来使泵的耐久性变差的主要因素。在更糟的情况下，除非有适当或高效的冷却措施，在泵处可能会发生燃烧，且设备可能由于所产生热量的不均匀分布而变形。从真空泵产生的压缩热量可通过泵壳体壁辐射，换言之，能够从外部对转子进行冷却，但这需要长时间的设计诀窍。可使部件的热膨胀最小，从而通过缩窄转子之间的间距来减少通过间隙的泄漏。可仅通过冷却来实现以上最小化。冷却有助于增加泵吸效率，且强制通过压缩而温度会增加到200°C以上的诸如气体的介质具有比以上温度低得多的温度，且该介质被排放到泵设备外部。因此，借助于泵的冷却而降低的温度对于真空泵的构造和寿命延长都是有益的。在常规真空泵中，借助于通过冷却水通道循环的冷却水来冷却各摩擦部件；但在冷却水循环方法的情况下，真空设施可能由于冷却水从泵泄漏而被污染，因此造成环境污染，增加维护成本。考虑到水冷却型的上述问题而提出了一种借助于空气吹送的空气冷却型；但在常规空气冷却型真空泵的情况下，由于空气流过泵缸体的部件，由此进行冷却，冷却效率较差，且由于使用具有良好传热功能的铝等来制造泵体，所以常规设备成本高，且由于冷却结构的缺陷，需要在缸体与转子之间提供具有足够间隔的间隙。对于上述构造，在运行期间，由于较差的冷却性能，泵的真空度可能降低或泵可能燃烧。于是，考虑空气冷却型在实践中不能作为适当的冷却方法来使用。
技术实现思路
因而，本专利技术克服上述问题且其目的是提供一种多级干式真空泵，其特征在于，冷却结构非常简单，且该设备尺寸紧凑，且需要较少数量的部件，且可高效地设计冷却回路，所以使冷却性能最大，且可使用廉价材料，而可防止热变形，且通过增加背压可获得对残余气体的完全排放，并可增大设施的真空度。为了实现上述目的，提供一种多级干式真空泵，包括:多级缸体，该多级缸体具有内部容纳空间、在一侧的抽吸部分以及在另一侧的排出部分，从而压缩比从前级向后级增加；成对转子，该成对转子容纳在缸体的内部容纳空间内并彼此相啮合地转动；成对泵轴，该成对泵轴使转子相啮合；马达，该马达驱动泵轴中的至少一个；成对齿轮，该成对齿轮安装在泵轴处并与轴同步转动；气体通道，该气体通道与多级缸体的内部容纳空间连通并沿每个缸体的外表面形成螺旋形，从而引导经由多级缸体顺次被压缩和传送的气体的排放；内部冷却通道，该内部冷却通道在气体通道的内侧形成同心形状，并呈围绕内部容纳空间两侧的弧形而沿轴向穿过缸体；外部冷却通道，该外部冷却通道形成为同心地围绕气体通道外侧的弧形；以及冷却风机，该冷却风机安装在马达和泵轴的连接部分处并依靠泵轴的转动而从外部抽吸空气，并借助于内部和外部冷却通道沿轴向吹送空气。根据泵设备的结构，用于容纳气体通道和转子的内部和外部冷却通道的内部容纳空间形成为弧形，从而使用于空气的热交换面积最大，由此增强冷却性能，且各缸体由铸钢制成，这致使冷却性能增强，从而能够获得所希望的冷却性能，由此克服曾经由于常规空气冷却系统中使用铝合金而造成的高成本问题。此外，冷却风机在容纳在连接至较高级缸体的马达凸缘内的同时配合在泵轴处，马达凸缘的内部空间与内部和外部冷却通道连通，且为抽吸外部空气而在马达凸缘一侧设置空气抽吸部分。设置有使内部冷却通道与至少一个缸体的内部容纳空间相连通的连接通道，该至少一个缸体包括在多个多级缸体中具有较高压缩比的最高级缸体。多个冷却翅片形成在内部和外部冷却通道处以增强与所流入的空气的热交换效率。在设置于缸体后侧的支承轴承的辅助下，后盖配合在具有抽吸部分或支承泵轴的缸体后侧，且后盖包括将内部和外部通道组合成一个的冷却通道，由此将空气排放至外部。齿轮壳体配合在后盖处，从而容纳齿轮和用于润滑的油，且多个冷却翅片设置在齿轮壳体的外表面处，并且，与组合冷却通道连通的冷却通道形成在齿轮壳体处，且经由齿轮壳体的冷却通道排放的空气穿过齿轮壳体的冷却翅片。齿轮壳体的冷却通道具有坡度，该坡度有助于将空气朝向齿轮壳体的冷却翅片排放。有益效果根据本专利技术的多级干式真空泵具有如下的有益效果。呈圆形围绕缸体的内部容纳空间的气体通道和冷却通道形成在缸体气体通道的内侧和外侧，从而冷却泵体。将从与泵轴的转动相协作的冷却风机产生的空气风引导穿过内侧和外侧的冷却通道，由此冷却从泵缸体产生的热量和从作业气体所流过的气体通道的处理气体产生的热量，所以泵缸体和转子可在轴的整个部分中均匀地冷却，籍此转子与缸体之间或转子之间的接触间隙可最小，由此形成达10_3托的高真空度。由于冷却风机借助于来自马达的驱动カ转动，泵的结构由确保自冷却系统的空气冷却泵形成，由此克服诸如在水冷却型泵的情况下发生的由于冷却水造成的泄漏、环境污染、由于使用冷却水造成的成本和维护成本之类的问题，由此提供对环境友好的泵和改进的作业环境。在本专利技术中，具有较高压缩级的缸体设计成直接引入借助于冷却风机经由与冷却通道连通的连接通道吹送的冷空气，因此进行冷却，从而在増加的排放压力辅助下促进气体排放，由此加速气体的排放，以籍此提供具有良好效率的真空泵，且能够用相对廉价的铸钢来制造泵。在本专利技术中，冷却风机安装在泵轴处，且不需要另外的驱动马达，且泵结构简単，且可制造紧凑尺寸的产品。在齿轮壳体处设置辐射翅片，在冷却通道处设置一定坡度，从而将已经冷却缸体并排放的空气引向辐射翅片，由此高效地冷却齿轮和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级干式真空泵，包括：多级缸体，所述多级缸体具有内部容纳空间、在一侧的抽吸端口以及另一侧的排出端口，从而压缩比从前级向后级增加；成对转子，所述成对转子容纳在所述缸体的所述内部容纳空间内并彼此相啮合地转动；成对泵轴，所述成对泵轴与所述转子相配合；马达，所述马达驱动所述泵轴中的至少一根；成对齿轮，所述成对齿轮安装在所述泵轴处并与轴同步转动；气体通道，所述气体通道与所述多级缸体的所述内部容纳空间连通，并沿每个缸体的外表面形成螺旋形，从而引导经由所述多级缸体顺次被压缩和传送的气体的排放；内部冷却通道，所述内部冷却通道在所述气体通道的内侧形成同心形状，并呈围绕所述内部容纳空间两侧的弧形而沿轴向穿过所述缸体；外部冷却通道，所述外部冷却通道形成同心地围绕所述气体通道外侧的弧形；以及冷却风机，所述冷却风机安装在所述马达和所述泵轴的连接部分处并依靠所述泵轴的转动而从外部抽吸空气，并借助于所述内部和外部冷却通道沿轴向吹送空气。

【技术特征摘要】
2011.11.08 KR 10-2011-01155731.一种多级干式真空泵，包括: 多级缸体，所述多级缸体具有内部容纳空间、在一侧的抽吸端口以及另一侧的排出端口，从而压缩比从前级向后级增加； 成对转子，所述成对转子容纳在所述缸体的所述内部容纳空间内并彼此相啮合地转动； 成对泵轴，所述成对泵轴与所述转子相配合； 马达，所述马达驱动所述泵轴中的至少一根； 成对齿轮，所述成对齿轮安装在所述泵轴处并与轴同步转动； 气体通道，所述气体通道与所述多级缸体的所述内部容纳空间连通，并沿每个缸体的外表面形成螺旋形，从而引导经由所述多级缸体顺次被压缩和传送的气体的排放； 内部冷却通道，所述内部冷却通道在所述气体通道的内侧形成同心形状，并呈围绕所述内部容纳空间两侧的弧形而沿轴向穿过所述缸体； 外部冷却通道，所述外部冷却通道形成同心地围绕所述气体通道外侧的弧形；以及冷却风机，所述冷却风机安装在所述马达和所述泵轴的连接部分处并依靠所述泵轴的转动而从外部抽吸空气，并借助于所述内部和外部冷却通道沿轴向吹送空气。2.按权利要求1所述的泵，其特征在于，所述冷却风机在容纳在连...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·金，
申请(专利权)人：大卫·金，
类型：发明
国别省市：