[發明專利]真空泵

在審

• 申請號: 201410334674.5
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104295509A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 揚·霍夫曼;米爾科·馬科塔
• 申請（專利權）人: 普發真空有限公司
• 主分類號: F04D19/04
• 分類號: F04D19/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

本發明涉及真空泵，特別是渦輪分子泵或者側槽泵。該真空泵具有工作空間、軸承空間、設置在工作空間和軸承空間之間的分隔壁以及延伸通過該分隔壁的轉子軸。

真空泵在不同的技術工藝中使用，用以給各個工藝提供所需的真空。真空泵通常包括工作空間、軸承空間、設置在工作空間和軸承空間之間的分隔壁以及轉子軸。真空泵的泵結構設置在工作空間內，該泵結構將工作空間內的工藝氣體從真空泵的入口傳輸到出口從而抽取該工藝氣體。用于支撐轉子軸的軸承，以及非必要地，例如用于轉子軸的驅動器設置在軸承空間。轉子軸延伸通過分隔壁并形成間隙。在這方面，位于轉子側的，承載部分泵結構的一段轉子軸延伸到工作空間。轉子軸的另一段，例如連接到軸承的轉子軸的一段延伸到軸承空間。

已知的真空泵的一個問題是存在腐蝕性氣體和其它的有害氣體。這些氣體包含在輸送的工藝氣體中，穿過轉子軸和分隔壁之間形成的間隙，并且從工作空間進入軸承空間。這些氣體腐蝕軸承、操作介質、以及軸承空間內的其它組件，這將導致泵的損壞和過早的失效。

為了阻擋開工作空間與軸承空間，即阻止在工作空間和軸承空間之間的不需要的氣體的交換，在轉子軸和分隔壁之間可以設有迷宮式(labyrinth)密封件。該迷宮式密封件可以包括轉子盤的多個軸向凹口，這些凹口在徑向方向前后相接，這些凹口與周圍的分隔壁的對應的凸起相嚙合，從而在轉子軸和分隔壁之間形成長而窄的間隙，起密封作用。原則上，迷宮式密封件還可包括多個轉子軸的徑向凹口，這些徑向凹口在軸向方向前后相接，并與分隔壁形成長而窄的密封間隙。

具有這種迷宮式密封件的真空泵的缺點是，對于高密封效果，需要非常窄的間隙，由于真空泵運行期間的熱膨脹以及由于在高轉速時發生的基于離心力的膨脹，形成該窄間隙是非常困難的。另外，提供具有該迷宮式密封件的真空泵需要額外的制造工作。轉子盤中的凹口可進一步導致在泵運行期間的轉子中出現不利的機械應變，這將影響真空泵的使用壽命和操作安全。由于在該窄間隙中的氣體摩擦，迷宮式密封件將額外地產生軸向結構高度和真空泵的功率需求的大幅增加。

因此，本發明的目的在于提供一種克服了上述缺點的真空泵。即在該真空泵中，能夠避免工作空間和軸承空間之間的破壞性的氣體交換，同時真空泵的制造需要很小的工作量，真空泵能夠在小的結構空間內實現，并且需要的功率也很小，其使用壽命也很長。

通過具有權利要求1中的特征的真空泵來滿足上述目標。

該真空泵，特別為渦輪分子泵或者側槽泵，包括工作空間、軸承空間、設置在工作空間和軸承空間之間的分隔壁以及至少一個轉子軸，該轉子軸延伸通過分隔壁，并與分隔壁形成間隙。該真空泵還包括用于在工作空間和軸承空間之間阻擋的阻擋裝置。該阻擋裝置由塞班泵級(Siegbahn?pump?stage)形成，該塞班泵級用于提供穿過工作空間和軸承空間之間的間隙的泵動。

人們已經認識到，通過塞班泵級可實現工作空間和泵空間之間的有效的阻擋，而不需要制造上的工作(effort)，真空泵的軸向結構高度或需要的功率將增加或者真空泵的穩定性以及使用壽命將減少。

因為通過間隙且指向塞班泵級的抽取方向的氣流被塞班泵級的泵動有效地阻止，塞班泵級提供工作空間和軸承空間之間的有效的阻擋。在這方面，可以非必要地省去阻隔氣體。然而，使用阻隔氣體原則上也是可能的。塞班泵級的運行不會導致真空泵需要的功率的大幅的上升。

可以通過簡單的裝置提供塞班泵級。例如，塞班泵級可以包括朝向徑向的盤形定子部件，以及朝向徑向的盤形轉子部件，該定子部件和轉子部件形成相對設置的起泵作用的表面，起泵作用的一個表面是光滑的或者是平面的，另一個表面是帶紋路的。可以簡單地制造該定子部件和轉子部件，能夠避免轉子盤的復雜加工，以及能夠避免相對設置的定子為形成多個軸向凹口而進行的復雜加工，并且能夠避免弱化與之相關的轉子盤。

由于塞班泵級的徑向對準，軸向結構高度至多輕微地增加。塞班泵級可具有軸向密封間隙，盡管有真空泵的熱膨脹，通過較少的工作就能夠達到密封間隙較小的間隙寬度。

本發明有利的實施例在附屬權利要求、說明書和附圖進行描述。

塞班泵級優選地用于通過間隙提供從軸承空間到工作空間的泵動。軸承空間從而相對于工作空間被阻擋，因此，沒有有害的工藝氣體能夠從工作空間進入軸承空間。