[發明專利]具有兩個或多個轉子的無油流體機械

無效

• 申請號: 200710185727.1
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101260885A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 谷川志郎
• 申請（專利權）人: 阿耐思特巖田株式會社
• 主分類號: F04C25/02
• 分類號: F04C25/02;F04C18/12;F04C29/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 曲瑩

技術領域

本發明涉及一種具有兩個或多個轉子的無油流體機械，具體地說，涉及一種干式密封機械真空泵，如羅茨式(Roots?type)、螺旋式和爪式(claw?type)真空泵，其具有兩個或多個轉子，轉子相互間同步旋轉，以實現均衡的轉矩傳動，而不需要用于潤滑轉子驅動機構的潤滑油，從而消除油污染。

背景技術

流體機械具有容納在轉子殼體中的兩個或多個反轉嚙合的葉片轉子，通過相互同步旋轉的轉子來排除截留(trapped)在轉子殼體壁與轉子表面間的間隙中的空氣，這種流體機械廣泛的用作真空泵，例如羅茨式真空泵、爪式(claw)真空泵和螺桿式真空泵。

在這些具有兩個或多個葉片轉子的干式機械真空泵中，由金屬制成的同步齒輪通常適合使嚙合葉片轉子在彼此相反的方向上旋轉。由金屬制成的同步齒輪需要用油、油脂或固體潤滑劑等等潤滑。更進一步地，由于同步齒輪的嚙合接觸產生噪聲。

同步齒輪的潤滑由油、油脂或固體潤滑劑等完成。油潤滑降低真空度。在轉子低轉速的情況下，可采用油脂，但填充油脂并不容易。當齒輪受到大負荷時，固體潤滑劑不能滿足要求。油脂在消除摩擦熱方面的性能很差，固體潤滑劑不能消除摩擦熱。一般情況下，潤滑油儲存在齒輪箱中，并在真空泵運行時提供給需要的地方，存在油穿過轉子的傳動軸的油密封而泄漏的問題。尤其是，將泄漏到泵室的油分子調(defuse)入導管以被抽空，并且損壞真空度。

為了解決這些問題，可想到的是使用塑料齒輪或齒形嚙合帶(同步皮帶)，以無潤滑的傳遞驅動力。然而，不利的是其不能傳遞大轉矩，因為塑料齒輪和齒形嚙合帶與金屬齒輪比較起來強度較低，從而導致工作壽命減少。

在日本的已公開(Laid-Open)專利申請No.6-185483(專利文獻1)公開一種干式羅茨機械真空泵，在其中環形磁鐵分別連接于傳動馬達的傳動軸的末端，以及旋轉軸之一的末端，和一插入(run?in)到環形磁鐵的外圓周與內圓周之間的縫隙內的由電絕緣材料制成的隔離部件，，以便使設有連接于(attached?to)旋轉軸的環形磁鐵的泵體側，從設有連接于馬達傳動軸的環形磁鐵的泵體側分隔開。同步齒輪包括金屬齒輪和塑料齒輪，以使兩個轉子在相互同步的過程中沿彼此相反的方向旋轉，同步齒輪設置于各自旋轉軸的另一末端。在該結構中，用于潤滑同步齒輪的潤滑油并不是必須的，用于防止油從齒輪室泄漏到泵室的油密封和用于防止油從齒輪室泄漏到外面的油密封被移除，從而摩擦導致的能量損失減少。

然而，對于專利文獻1公開的干式羅茨機械真空泵，驅動馬達的驅動轉矩經由環形磁鐵傳遞到一個轉子，并且該驅動轉矩經由包括金屬齒輪和塑料齒輪的同步齒輪傳遞到另一轉子。所以，當增加的驅動轉矩從驅動馬達傳遞到一個轉子時，所有驅動轉矩全部經由同步齒輪傳遞到另一轉子，并且塑料齒輪由于增加的轉矩可能被破壞或降低工作壽命。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種無油流體機械單元，該無油流體機械單元，轉矩傳遞能在無需潤滑油的相互同步反轉的兩個或多個轉子之間實現，從而消除潤滑油導致的污染而并不降低流體機械的同步齒輪的工作壽命。

為實現該目的，本發明提出無油流體機械單元包括無油流體機械、連接到流體機械的轉子軸之一的馬達、和用于安裝流體機械和馬達的安裝基座，流體機械具有轉子殼體和兩個或多個容納在轉子殼體內的可旋轉的葉片轉子，以在轉子旋轉時排除截留形成于葉片和轉子殼體之間的空隙(pockets)內的氣體，其中滑輪連接于每個所述轉子軸的末端，該末端與馬達側末端相對，環繞于滑輪上的皮帶連接于相鄰的轉子軸，以便連接于相鄰的轉子軸的滑輪以彼此相反的方向旋轉；并且同步齒輪分別連接于轉子軸的另一末端，同步齒輪中的至少一個由塑料制成；通過經由皮帶驅動和經由同步齒輪驅動的兩種途徑，轉子間的轉矩傳遞得以完成。

通過組成無油流體機械單元，從而經由皮帶驅動和經由同步齒輪驅動兩條途徑實現轉子間轉矩的傳遞，施加到同步齒輪上的負載轉矩減少。因此，通過采用塑料制造同步齒輪中的至少一個(at?least?on?of?the?synchronizationgears)，用于潤滑同步齒輪的潤滑油將不再需要。更進一步地，當相鄰的轉子間的傳遞轉矩的僅一部分經由皮帶傳遞時，總轉矩的傳遞能力可隨施加到同步齒輪的負荷轉矩的減少而增加。因而，通過在像這樣構成的驅動傳動機構中采用塑料齒輪，由使用塑料齒輪而降低轉矩傳遞能力的問題，和塑料齒輪對于機械負載的不良的抗疲勞強度的問題可被同時解決。