[發(fā)明專利]一種立式羅茨干式真空泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410277106.6
• 申請(qǐng)日: 2014-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104005954A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐黎明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淄博景曜真空設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F04C18/14
• 分類號(hào): F04C18/14;F04C29/04;F04C29/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變?nèi)菔秸婵赵O(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種立式羅茨干式真空泵。

背景技術(shù)

隨著真空技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、化工、制藥、食品、造紙、能源、航空航天等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。然而，當(dāng)今在許多領(lǐng)域使用的真空泵，在原理和結(jié)構(gòu)上幾乎與30年前一樣，沒(méi)有什么根本性的變化。其中，在低真空領(lǐng)域應(yīng)用廣泛是水環(huán)真空泵、水噴射真空泵、往復(fù)真空泵。水環(huán)真空泵、水噴射真空泵和往復(fù)真空泵由于環(huán)境污染問(wèn)題在許多領(lǐng)域的應(yīng)用上收到限制。

隨繼研發(fā)了一系列干式真空泵，其中最具代表性的是螺桿真空泵和爪式真空泵，但這兩種泵的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工和維修難度相應(yīng)提高，致使其成本居高不下。

為了增加上述真空泵的抽氣量，人們也研發(fā)了一種羅茨真空泵，由于其具有無(wú)污染、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但羅茨真空泵在輸送氣體的過(guò)程中無(wú)內(nèi)壓縮功能，即不能通過(guò)壓縮給氣體加壓，使排氣口的氣體順利排向大氣中，致使單級(jí)羅茨真空泵在單獨(dú)使用時(shí)其真空度僅達(dá)到20KPa左右，只能作為一種輔助型的真空泵。如果要達(dá)到更高的真空度，必須采用與其它真空泵配合的方式或者多級(jí)羅茨真空泵串聯(lián)的方式。

多級(jí)羅茨真空泵串聯(lián)的方式不但大大加大了真空設(shè)備的結(jié)構(gòu)與體積，而且其功耗是多臺(tái)羅茨真空泵的總和。所以，目前在醫(yī)藥、電子等小排氣量領(lǐng)域基本仍采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的螺桿真空泵或者爪式真空泵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的干式真空泵，能夠提高其真空度，且減小其體積和功耗。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：設(shè)計(jì)一種立式羅茨干式真空泵，包括泵殼，泵殼上開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，其特征在于：泵殼內(nèi)自前至后依次設(shè)置兩個(gè)以上容積逐漸減小的泵室，每個(gè)泵室中安裝兩個(gè)相嚙合且結(jié)構(gòu)相同的羅茨轉(zhuǎn)子；

泵殼中還開(kāi)設(shè)有氣流通道，氣流通道位于泵室的外周并與泵室一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；?泵室的出氣口與其對(duì)應(yīng)的氣流通道相連通、進(jìn)氣口與前側(cè)相鄰泵室對(duì)應(yīng)的氣流通道相連通；前端泵室的進(jìn)氣側(cè)與進(jìn)氣口相連通，后端泵室的出氣側(cè)與排氣口相連通。

優(yōu)選的，所述泵室與其對(duì)應(yīng)的氣流通道間的泵殼上開(kāi)設(shè)有氣冷口，氣冷口與泵室的進(jìn)氣口相隔斷。

優(yōu)選的，所述泵殼中還開(kāi)設(shè)有水冷腔，水冷腔位于氣流通道的外側(cè)。?

優(yōu)選的，所述羅茨轉(zhuǎn)子上設(shè)有繞羅茨轉(zhuǎn)子的周向均布的三葉片。

優(yōu)選的，泵室的半徑為L(zhǎng)，兩羅茨轉(zhuǎn)子的軸心距為M；

所述羅茨轉(zhuǎn)子每個(gè)葉片的端面型線呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，由AB、BC、CD和DE四段線構(gòu)成：

AB段：在圓心位于羅茨轉(zhuǎn)子的軸芯、半徑為L(zhǎng)的圓X1上；

BC段：是基圓X2的漸開(kāi)線，基圓X2的圓心位于羅茨轉(zhuǎn)子的軸芯上、半徑為0.53L～0.58?L；

CD段：是動(dòng)圓X3在靜圓X4上的外擺線，動(dòng)圓X3是圓心在另一羅茨轉(zhuǎn)子的軸心、半徑為L(zhǎng)的圓；靜圓X4與圓X1同心、半徑為M－L；

DE段：在靜圓X4上。

優(yōu)選的，所述羅茨轉(zhuǎn)子安裝在泵軸上，泵軸豎向設(shè)置在泵殼內(nèi)。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣口位于泵殼的上部，排氣口位于泵殼的下部。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、由于泵殼內(nèi)自前至后依次設(shè)置兩個(gè)以上容積逐漸減小的泵室，每個(gè)泵室中安裝兩個(gè)相嚙合且結(jié)構(gòu)相同的羅茨轉(zhuǎn)子，使得多級(jí)轉(zhuǎn)子整合到一個(gè)泵殼中，氣體在各個(gè)泵室中得到逐級(jí)壓縮，既提高了羅茨泵的真空度，又減小了多臺(tái)羅茨泵級(jí)聯(lián)的體積和功耗；同時(shí)，氣流通道位于泵室的外周并與泵室一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，使得前級(jí)泵室排出的氣體流經(jīng)靠近泵殼外壁的氣流通道后才能進(jìn)入下一級(jí)泵室，便于被壓縮的氣體散熱，減少進(jìn)入下一泵室的熱量，既提高了羅茨泵抽真空的效率，又延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)子的使用壽命。

2、由于泵室與其對(duì)應(yīng)的氣流通道間的泵殼上開(kāi)設(shè)有氣冷口，能夠使得在氣流通道中得到冷卻的氣體一部分返回泵室，降低泵室中氣體的溫度，利于防止轉(zhuǎn)子的溫度過(guò)高。

3、由于泵殼中還開(kāi)設(shè)有水冷腔，水冷腔位于氣流通道的外側(cè)，能夠使水冷腔中的介質(zhì)與泵室通過(guò)輻射進(jìn)行熱交換，帶走泵室的熱量，使其降溫，利于維持羅茨泵的工作效率。?

4、由于羅茨轉(zhuǎn)子采用三葉片結(jié)構(gòu)，在不影響轉(zhuǎn)子與泵殼間的密封性的前提下，提高了羅茨泵的容積效率。

5、由于采用特定結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子型線，一方面提高了兩轉(zhuǎn)子的嚙合度，增加其嚙合面積，降低氣體的返流率；另一方面采用了漸開(kāi)線，削瘦了葉片的寬度，進(jìn)一步將容積效率增大到了51%以上。