多級干式真空泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的特征在于，通過使用位于諸缸之間的氣體傳輸通道處的卸壓閥，如果壓縮氣體壓力超過壓縮比逐漸增加的多級干式真空泵內(nèi)的設定值，經(jīng)過排放端口將部分壓縮氣體排放到外面，便可將缸內(nèi)壓力和溫度保持在合適的水平上，則在具有大位移量的工作過程中，通過防止產(chǎn)生由于氣體壓縮比增加而出現(xiàn)的放熱，就可防止馬達損壞以及轉(zhuǎn)子和缸的粘連。通過使用第六級缸和止回閥來除去第五級內(nèi)的殘余氣體，就可獲得較高的真空水平。氣體傳輸通道形成在泵缸的側(cè)表面處，于是，泵缸得到簡化，并使熱輻射變得簡單。可防止泵溫度升高。將由轉(zhuǎn)子、軸承、軸承蓋和齒輪形成的模塊組裝到缸體上，以使組裝和檢查過程變得容易。
【專利說明】多級干式真空泵
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及真空泵，尤其是涉及包括兩個軸和兩個轉(zhuǎn)子的真空泵，兩個轉(zhuǎn)子固定地與兩個軸相配合并轉(zhuǎn)動，同時改進泵裝置的冷卻結(jié)構(gòu)和組裝結(jié)構(gòu)，使得具有多級缸級的多級干式真空泵構(gòu)造成順序地增加壓縮比而獲得高真空的水平，在工作過程中可防止隨著氣體壓縮比增加因大的位移量而產(chǎn)生的發(fā)熱，因此，防止馬達損壞和由于轉(zhuǎn)子或缸體粘連出現(xiàn)的問題。
【背景技術】
[0002]真空泵通常指用來排出密封容器內(nèi)氣體分子的一種裝置，其用來提高容器內(nèi)的真空水平，以便以低于大氣壓的壓力水平來抽吸和壓縮氣體并將氣體排入到空氣中。真空泵可分類為干式和濕式所形成的機械真空泵以及蒸汽泵。擴散泵是使用油來實現(xiàn)高真空度的濕式泵，；而機械真空泵是真空度低且不使用油的干式泵，于是它的結(jié)構(gòu)相對簡單并具有很好的耐用性和穩(wěn)定的真空度，且使用者可容易地進行操作而維護成本較低，因此使得它在工業(yè)界內(nèi)有較廣泛的應用。
[0003]近年來，與真空領域相關的技術發(fā)展很快，且它的應用領域已經(jīng)擴展到半導體沉積、電子工業(yè)、金屬和化學領域、制藥和原子能工業(yè)。
[0004]形成真空的真空泵的類型可分類為水柱型、旋油型、羅茨型、油擴散型、物理吸收型、化學吸收型等，但其粗略地可分為濕式和干式。由水柱型和旋油型泵形成的濕式泵(水或油注入到真空泵內(nèi))，通常不應用在諸如半導體領域、食品工業(yè)、化學領域和醫(yī)藥領域之類的工業(yè)領域內(nèi)，這些領域的應用不允許引入雜質(zhì)。近年來，干式真空泵(水或油不輸入到泵內(nèi))得到廣泛應用。為了防止油分子泄漏到工藝腔室，通常在半導體制造工藝中使用無油干式真空泵。
[0005]在體積型干式真空泵的情形中，用一個泵來抽吸氣體不可能達到小于1χ10_3托的高真空度。將多個泵串聯(lián)地連接起來以提高排氣效率，因此，達到高的真空度。隨著真空泵相連級數(shù)的增加，真空泵的熱輻射可相應地通過降低每一級的壓力比而得到抑制；然而，附屬零件和電動機等的數(shù)量增加，這導致成本提高。泵的安裝不利地需要很大面積。在具有適于逐漸地提高壓縮比的多個泵缸體的多級真空泵的情形中，由每個壓縮級產(chǎn)生的熱量彼此不相同，于是，從泵抽吸部分到出口部分施加越來越高的溫度和壓力，根據(jù)不同的位置出現(xiàn)高的溫差。其結(jié)果，真空泵的全部泵殼和內(nèi)部元件會發(fā)生變形。該變形會帶來致使泵耐用性變差的主要因素。在更糟糕的情形中，若沒有合適的或有效的冷卻措施，則在泵中會發(fā)生燃燒，由于該裝置會由于所產(chǎn)生熱量的不均勻分布而變形。
[0006]真空泵產(chǎn)生的壓縮熱可借助于泵殼壁輻射，換句話說，可從外面來冷卻轉(zhuǎn)子，然而，這需要有長時間的設計專門技能?？蓪⒘慵臒崤蛎洔p到最小，以減小通過間隙造成的泄漏，從而使轉(zhuǎn)子之間的間距變窄。上述的熱膨脹最小化僅可通過冷卻來達到。冷卻有助于提高泵效率，通過壓縮使諸如氣體那樣介質(zhì)的溫度提高到200° C以上，迫使如此介質(zhì)具有的溫度低于上述溫度，并排入到泵裝置外面。因此，借助于泵的冷卻來降低溫度，對于真空泵的結(jié)構(gòu)和壽命很有好處。
[0007]在傳統(tǒng)的真空泵中，各種摩擦零件借助于冷卻水來冷卻，冷卻水通過冷卻水通道進行循環(huán)；然而，在冷卻水循環(huán)方法的情形中，由于來自泵的冷卻水泄漏會污染真空泵設備，因此,造成環(huán)境污染并增加維護成本。
[0008]因此，傳統(tǒng)的空氣冷卻型或水冷卻型馬達在冷卻效率上都存在著諸多問題。
[0009]尤其是，在位移量很大的真空泵設備的情形中，如果壓縮氣體沒有被全部抽吸到下一級缸內(nèi)，則負壓出現(xiàn)在前級缸處，使得缸體和轉(zhuǎn)子可能變得過熱。在該情形中，由于零件劣化和膨脹使其壽命縮短，真空度也下降。此外，由于最后級內(nèi)壓縮的氣體未被全部排出，氣體可能駐留在其內(nèi)，使得泵溫度升高，耐用性變差，于是泵性能可能下降。
[0010]此外，由于傳統(tǒng)真空泵的特征在于，轉(zhuǎn)子和缸體先組裝起來，然后，組裝軸承、蓋子、齒輪，因此，組裝完成之后，難于檢查轉(zhuǎn)子和缸體以及轉(zhuǎn)子之間的允差，為了核查和檢查的緣故，拆卸和組裝都很困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，提出本發(fā)明是為了改進上述的問題，本發(fā)明的目的是提供多級干式真空泵，該種真空泵的特征在于，泵送的氣體被傳輸通道內(nèi)的冷卻水冷卻，且冷卻的氣體冷卻泵的缸和轉(zhuǎn)子，以使泵缸體和轉(zhuǎn)子的熱膨脹狀態(tài)相類似，因此防止由于諸構(gòu)件熱膨脹的差異出現(xiàn)的泵的粘連現(xiàn)象，使用設置在缸之間的氣體傳輸通道處的卸壓閥，可防止由于氣體過壓縮而產(chǎn)生的發(fā)熱。
[0012]本發(fā)明的另一目的是提供多級干式真空泵，該種真空泵的特征在于，它能夠防止泵溫度的上升以及泵耐用性的降低，這些問題由于壓縮氣體的貯留而發(fā)生，以便排放掉真空泵最后級所產(chǎn)生的所有貯留氣體。
[0013]本發(fā)明的還有另一目的是提供多級干式真空泵，該種真空泵的特征在于，轉(zhuǎn)子、軸承、蓋板、齒輪等組裝成模塊型式，于是，通過獲得缸和轉(zhuǎn)子之間以及諸轉(zhuǎn)子之間的合適允差，就可獲得高的真空度，因此，減小了泵設備的總體積，并可降低維護成本。
[0014]為了達到以上目的，提供一種多級干式真空泵，該種真空泵包括多級的缸，缸具有內(nèi)部容納空間以及位于該空間一側(cè)的抽吸端口和位于該空間另一側(cè)的排放端口，使壓縮比沿著后側(cè)方向逐漸地增加；一對轉(zhuǎn)子，它們?nèi)菁{在缸的內(nèi)部容納空間內(nèi)，并彼此配合且彼此同步地轉(zhuǎn)動；兩個泵軸，該兩個泵軸配合在每個轉(zhuǎn)子處；馬達，該馬達轉(zhuǎn)動地驅(qū)動其中一個泵軸；一對齒輪，它們安裝在泵軸上以使兩個泵軸可同步地轉(zhuǎn)動，以及氣體傳輸通道，其與多級缸的內(nèi)部容納空間相連通，并在缸外表面上形成為螺旋形狀，以便引導和排放順序壓縮和借助于多級缸傳輸?shù)臍怏w，氣體傳輸通道包括卸壓閥，該卸壓閥安裝在連接諸缸的氣體傳輸通道的中間部分處，卸壓閥可打開和關閉，因此與排放端口相連通，該卸壓閥構(gòu)造成:當被每個缸壓縮并傳輸?shù)较乱患壐椎膲嚎s氣體具有超過設定值的一定水平壓力時，卸壓閥被打開以便朝向排放端口直接排放部分壓縮氣體。
[0015]此外，氣體傳輸通道形成在每個缸體的側(cè)表面處，以便幫助傳輸被每個缸壓縮的氣體，于是可構(gòu)造出由水冷型和氣冷型組成的冷卻設備，水冷型通過在氣體傳輸通道的外表面處形成冷卻水套來實現(xiàn)，而氣冷型則借助于帶有冷卻翅片的外壁來實現(xiàn)。
[0016]此外，缸由具有六個缸的六級結(jié)構(gòu)形成，而止回閥安裝在形成最后級的第六級缸和用于防止氣體逆流的排放端口之間的通道處，于是，通過除去第五級缸內(nèi)壓縮的剩余氣體，便可提高目標的真空水平，并可防止溫度升高，以及可提高泵的耐用性。
[0017]將由與泵軸形成一體的轉(zhuǎn)子、軸承、軸承蓋和齒輪形成的模塊組裝到缸體上，該缸體分為上側(cè)和下側(cè)的兩個部分。
[0018]卸壓閥由具有高粘度的金屬球制成，如果受壓縮和傳輸?shù)臍怏w壓力低于設定值，則閥座通過自重關閉，如果氣體壓力高于設定值，則隨著氣體壓力移動閥座而使閥座打開。
[0019]本發(fā)明的有利效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明的多級干式真空泵具有如下的效果。
[0021]I)本發(fā)明具有的優(yōu)點在于，當氣體從抽吸狀態(tài)傳輸?shù)脚欧艩顟B(tài)時，缸的長度逐漸地減小，氣體被壓縮而發(fā)熱。在有大位移量的工作過程中，當上級中被壓縮和抽吸的氣體在下級中未被完全抽吸時，出現(xiàn)了上級的壓力(負壓)，這通常造成發(fā)熱。在本發(fā)明中，第一、第二和第三卸壓閥安裝在第二級和第三級之間、第三級和第四級之間、第五級和第六級之間的氣體傳輸通道處，同時直接與排放端口連通。當發(fā)生超過設定值的過壓時，在傳輸過程中借助于卸壓閥排放掉部分壓縮氣體，因此減小發(fā)生在缸處的過壓，并因此防止溫度升高，于是能夠防止缸和轉(zhuǎn)子之間以及諸轉(zhuǎn)子之間的粘連，同時，防止類似于馬達損壞等那樣的問題。此外，本發(fā)明提供作為安全裝置工作的卸壓閥，于是，本發(fā)明對于具有大位移量的高真空度過程是很好的，而在低真空度工作過程中，由于排放速度較高，所以可減少工作時間。
[0022]2)由于氣體傳輸通道位于泵的缸的側(cè)部，所以泵缸的結(jié)構(gòu)得到簡化，可容易地實施散熱。當壓縮氣體移動通過通道時，氣體借助于流過相鄰冷卻水通道的冷卻水得到冷卻，或當帶有冷卻翅片的外壁處的冷空氣吸收熱量時使氣體冷卻，由此冷卻的氣體用來防止缸和轉(zhuǎn)子溫度的升高，因此，提高泵的耐用性和性能。
[0023]3)通過防止第六級缸的泵處溫度的升高，以除去傳統(tǒng)第五級處貯留的壓縮氣體，同時確?？色@得目標的真空度，由此可提高系統(tǒng)的耐用性。此外，由于止回閥安裝在第六級缸和排放端口之間，所以可提高泵的目標真空度，并可提高排放速度。
[0024]4)本發(fā)明真空泵的特征在于，轉(zhuǎn)子、軸承、蓋板、齒輪等組裝成模塊型式，并組裝到上和下缸體上，于是，組裝容易，并可容易地檢查缸和轉(zhuǎn)子之間以及諸轉(zhuǎn)子之間的允差，為了檢查和進行修理，可容易地實施組裝和拆卸工作。
[0025]5)尤其是，本發(fā)明的卸壓閥由具有高粘度的金屬球制成，于是，閥座可通過自重關閉，且當氣體壓力超過一定水平時，閥座借助于氣體壓力而移動，因此讓閥座打開。于是，閥的結(jié)構(gòu)得以簡化，且制造簡單，不需要復雜的安裝結(jié)構(gòu)，同時只要求最小的成本，并可大大地提高裝置的耐用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]參照附圖將使本發(fā)明變得更易于理解，附圖僅是為了說明而給出的，因此，并不限制本發(fā)明，附圖中:
[0027]圖1是前視剖視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的多級真空泵的形狀；
[0028]圖2是前視剖視圖，示出從背側(cè)觀察根據(jù)本發(fā)明的多級真空泵時的結(jié)構(gòu)；
[0029]圖3是側(cè)視剖視圖，其沿著根據(jù)本發(fā)明的多級真空泵的線A-A截取的；
[0030]圖4是側(cè)視剖視圖，其沿著根據(jù)本發(fā)明的多級真空泵的線B-B截取的；[0031]圖5是平面剖視圖，其沿著根據(jù)本發(fā)明的多級真空泵的線C-C截取的；以及
[0032]圖6是投影圖，示出根據(jù)本發(fā)明的多級真空泵的泵組裝程序。
【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明可用以下的實施例來詳細地實施。提供如此實施例僅是為了在本【技術領域】內(nèi)技術人員可實施的程度上提供說明，并不限制本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍。因此，本發(fā)明不局限于將要描述的那些實施例，顯然，根據(jù)本發(fā)明獲得的任何零件或修改都將屬于本發(fā)明。本發(fā)明的優(yōu)選實施例將參照附圖進行描述。此外，在本發(fā)明的全部描述中，所有流過氣體的通道將被稱作“氣體傳輸通道”或“排氣傳輸通道”或“氣體通道”，且應該指出的是，當在諸氣體傳輸通道之中指明具有特殊功能的通道時，有可能就指術語“連接通道”。
[0034]現(xiàn)將參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的多級干式真空泵。
[0035]如圖1、2或5所示，根據(jù)本發(fā)明的真空泵裝置是指這樣的多級干式泵，其包括下缸體I和上缸體2，它們被分為上和下兩個部分并組合在一起。在本發(fā)明的實施例中，執(zhí)行氣體壓縮和傳輸?shù)母?、6、7、8、9和10共形成六級(在5至10的附圖標記中，采用了附標“a”和“b”，附標“a”代表下側(cè)的缸空間，而附標“b”代表上側(cè)的缸空間，且表示每個缸的花生殼形狀的整個空間的代表性標記沒有給出任何附圖標記)。當上和下缸體I和2組裝起來時，如圖3和4所示，各具有中空的空的空間的右上第一至第六級缸5、6、7、8、9和10 (從側(cè)視剖視圖中觀察時)平行地形成，每個缸5、6、7、8、9和10各設計成具有各自的壓縮比，它們的壓縮比沿著氣體抽吸級的方向、即，從第一級缸6到第六級缸10 (稱作下側(cè)或下游)的方向逐漸地增加，于是每個缸5至10的長度沿著從第一級缸到第六級缸的方向逐漸地減小。
[0036]如圖1和2所示，它們是前視剖視圖，本發(fā)明的真空泵裝置的特征在于，兩個軸3和4在上方和下方平行地穿過缸5、5a、6、6a、7、7a、8、8a、9、9a和10、IOa(下文中，代表性的附圖標記給予5至10)。在泵從動軸4處,順序地配合轉(zhuǎn)子11a、12a、13a、14a、15a和16a,而在泵主軸3處，順序地配合轉(zhuǎn)子11、12、13、14、15和16，于是，成對的轉(zhuǎn)子11、Ila ;12、12a...被構(gòu)造成在各個缸體5至10中可轉(zhuǎn)動。(這里，為了簡化描述，缸和缸體分開來表述，缸代表花生殼形的空間，該空間容納一對配合的并在缸體內(nèi)部轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子。此外，主軸和轉(zhuǎn)子及從動軸和轉(zhuǎn)子屬于一體；然而，為了簡化描述，每一級給予不同的附圖標記，并在一起定義主軸和從動軸時，它們被稱作泵軸)。
[0037]成對的轉(zhuǎn)子ll、lla、12、12a、13、13a、14、14a、15、15a 和 16、16a 順序地容納在缸 5、5a、6、6a、7、7a、8、8a、9、9a和10、IOa內(nèi)。下缸體I和上缸體2相嚙合，在第六級缸10處配
合有軸承殼64，軸承65和與穿過該軸承殼的主軸3和從動軸4的油密封設置在該軸承殼中。蓋板74配合在軸承殼64處。從動軸齒輪66配合在從動軸4處，該從動軸4穿過軸承殼64和蓋板74。主軸齒輪67配合在主軸3處，且從動軸齒輪66和主軸齒輪67彼此嚙合并沿相對方向轉(zhuǎn)動。覆蓋軸承殼64和齒輪66及67的齒輪殼21在第六級缸10處配合在相配合的缸體內(nèi)。在第一級缸5的那側(cè)配合有軸承殼68，其中設有油密封，并定位有軸承69，使主軸3和主驅(qū)動軸4通過該軸承殼。蓋板75配合在軸承殼68處。只有主軸3穿過該蓋板75。馬達聯(lián)接器70配合在主軸3處，并與馬達71相配合。在馬達71和缸體I和2之間配合有馬達外殼17，該馬達外殼17覆蓋著軸承殼68和馬達聯(lián)接器70。
[0038]當馬達71開始運行時，連接到馬達聯(lián)接器69的主軸3和固定在馬達聯(lián)接器上的主軸齒輪67轉(zhuǎn)動。從動軸4的轉(zhuǎn)動方向與從動軸齒輪66的轉(zhuǎn)動方向相反。定位在缸5至10內(nèi)的六對轉(zhuǎn)子IlUla至16、16a彼此配合，并沿相反方向轉(zhuǎn)動，借助于連接到氣體設備(未不出)的抽吸端口 19抽吸出氣體,氣體逐漸地被壓縮和傳輸,最后借助于排出端口 20排出。
[0039]下面將參照圖1至5詳細地描述泵裝置進行抽吸和排氣的通道。
[0040]當馬達71被驅(qū)動時，成對的轉(zhuǎn)子ll、lla至16、16a沿相反方向轉(zhuǎn)動，根據(jù)泵軸3和4的轉(zhuǎn)動而定，借助于抽吸端口 19和與容納轉(zhuǎn)子11和Ila的第一級缸5相連通的抽吸氣體通道28和29，從氣體設備(未示出)將氣體引入到第一級缸5內(nèi)。被抽吸的氣體附著在缸和轉(zhuǎn)子之間的空間內(nèi)，并根據(jù)轉(zhuǎn)子11和Ila的轉(zhuǎn)動而運動，強迫抽吸的氣體朝向排氣傳輸通道30移動。借助于氣體傳輸通道30、31、32、33和34，憑借轉(zhuǎn)子11和Ila連續(xù)的推動壓力和相鄰的第二級缸6的轉(zhuǎn)子的12和12a的抽吸壓力，將引入到排氣傳輸通道30內(nèi)的氣體引入到第二級缸內(nèi)。連續(xù)引入的氣體附著在由轉(zhuǎn)子12和12a及缸6形成的空間內(nèi)，并逐漸地被壓縮和傳輸?shù)脚艢鈧?cè)，借助于氣體通道35、36、38、39和40將壓縮氣體引入到第三級缸7內(nèi)。此時，如果在工作過程中在第二級缸6內(nèi)產(chǎn)生了過壓，并伴有很大位移量，則借助于與第一卸壓閥22連通的排氣端口 20，通過氣體通道35和36以及阻壓閥連接通道37，將部分氣體排放到外面去。引入到第三級缸7內(nèi)的氣體附著在由缸7和轉(zhuǎn)子13和13a形成的空間內(nèi)并被傳輸，借助于氣體通道41、42、43、45和46,將該氣體引入到第四級缸8內(nèi)。此時，如果超過設定值的過壓施加在第三級缸上，則部分氣體穿過氣體通道41和42以及卸壓閥連接通道44，并強制打開第二卸壓閥23，借助于與第二卸壓閥23連通的排氣端口 20，排放到外面去。引入到第四級缸8內(nèi)的氣體附著在由缸8和轉(zhuǎn)子14和14a形成的空間內(nèi)并被壓縮和傳輸，借助于氣體通道47、48、49、50和51，將該氣體引入到第五級缸9內(nèi)。連續(xù)輸入的氣體附著在缸9和轉(zhuǎn)子15和15a之間形成的空間內(nèi)，并被壓縮和傳輸,并借助于氣體通道52、53、55、56和57引入到第六級缸10內(nèi)。此時，如果過壓施加在第五級缸上，則部分壓縮氣體通過氣體通道52和53以及卸壓閥連接通道54，借助于與第三卸壓閥24，排放到外面去。引入到第六級缸10內(nèi)的氣體附著在由缸10和轉(zhuǎn)子16和16a形成的空間內(nèi)并被壓縮和傳輸，借助于與排氣傳輸通道58、59和27以及定位在通道處的止回閥26連通的排氣端口 20排放到外面。
[0041]本發(fā)明關鍵特征之一是使用至少一個卸壓閥22、23、24。氣體從第二級缸6傳輸?shù)降谌壐?。同時，如果從第二級缸6排出的氣體不全部被第三級缸抽吸，則由于負壓的緣故，第二級缸6內(nèi)的壓力快速增加，并發(fā)熱，于是，對應的缸和轉(zhuǎn)子可能被過度加熱。
[0042]為了防止上述的問題，在氣體通道處安裝卸壓閥22，以便從第二級缸6連接第三級缸7，壓力高于設定值的壓縮空氣部分穿過氣體通道35和36以及阻壓閥連接通道37，并允許第一卸壓閥22強制地打開，借助于與第一卸壓閥22連通的排放端口 20，將該壓縮空氣部分排放到外面，于是，第二級缸6的壓力和溫度不會增加到高于必要的水平。當在排放壓縮氣體時壓力下降到低于設定值時，第一卸壓閥22自動地關閉。本發(fā)明中采用的卸壓閥22、23和24在圖中用黑球標記表示。本發(fā)明所有卸壓閥22、23和24用高粘度的金屬球制成，在平常時間金屬球借助于自重與閥座緊密地接觸，因此阻塞了連接通道37和排出通道25之間的連通。如果連接通道37內(nèi)的氣體壓力增加高于設定值，則由金屬球制成的卸壓閥22、23和24通過氣體壓力而移動，并變得與閥座相分離。氣體借助于形成的間隙泄漏到排放通道25，該排放通道25與排放端口 20相連通，于是，泄漏的氣體可被排放到大氣中。當氣體壓力下降到低于設定值時，用作閥的金屬球22、23和24移至正常位置，S卩，閥座關閉的位置，于是，連接通道37關閉了排放通道25。卸壓閥22可用普通閥門裝置形成，其具有構(gòu)造成抵制壓力的彈簧；然而，在本發(fā)明中，卸壓閥簡單地用具有高粘度的金屬球制成，這樣可使用最少的零件，不再需要復雜的結(jié)構(gòu)，閥制造容易，如此，其優(yōu)選之處在于其由金屬材料制成。
[0043]由高于設定值的壓力強制打開的第二卸壓閥23，安裝在氣體通道的中間部分處，于是借助于排氣端口 20，通過氣體通道41和42、阻壓閥連接通道37和排放通道25，可將部分壓縮氣體排放到外面，以免在第三級缸7的壓力增加到高于設定值時使第三級缸7的壓力增高，這是因為當由第三級缸7壓縮和傳輸?shù)臍怏w傳輸?shù)降谒募壐?時，不是所有氣體都被第四級缸8抽吸。
[0044]第三卸壓閥24安裝在氣體通道處，這是因為當氣體從第五級缸9傳輸?shù)降诹壐?0時，由第五級缸9排出的氣體不完全被第六級缸10抽吸，使得第五級缸9內(nèi)的壓力增大高于設定值時，可將剩余壓力消失到外面去，因此防止第五級缸9內(nèi)的壓力增高。當剩余壓力產(chǎn)生時，部分壓縮氣體借助于氣體通道52和53以及阻壓閥連接通道54移動，同時允許強制地打開第三卸壓閥24，氣體最后借助于與第三卸壓閥24連通的排放端口 20排放到外面。本發(fā)明旨在通過阻止壓力上升到每級缸的設定水平，來保持馬達穩(wěn)定的特性。
[0045]泵裝置每級的長度沿著從第一級到第六級的方向變得越來越小。第一級缸5的轉(zhuǎn)子11和Ila抽吸氣體并順序地通過每級的缸6至9，氣體被傳輸?shù)降诹壐?0。由于沿下面級方向的缸體積減小，氣體的壓縮比逐漸地增大，于是，缸體I和2以及轉(zhuǎn)子IlUla至
16、16a的溫度沿著下游(排放級)方向逐漸地增加。缸5至10內(nèi)受壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫熱量傳輸?shù)礁左w和轉(zhuǎn)子，傳輸?shù)礁左w和轉(zhuǎn)子的高溫熱量縮短了各構(gòu)件的耐用程度，同時造成泵特性中的某些問題。
[0046]為了克服上述問題，本發(fā)明旨在改變那些構(gòu)造成冷卻缸和轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)。為此目的，在缸體I和2的側(cè)處，設置了形成每級的缸6至10的氣體傳輸通道20、30、31、33、36、39、42、45、48、50、53、56和59，以及形成在氣體傳輸通道的外側(cè)的冷卻水通道60和61，這樣，在冷水借助于冷卻水通道60和61流動時，冷水就執(zhí)行與相鄰氣體傳輸通道28、30、31、33、36、39、42、45、48、50、53、56和59內(nèi)流動的氣體的熱交換。
[0047]當氣體借助于氣體通道移至下一級缸時，氣體借助于通過相鄰冷卻水通道60和61流動的冷卻水執(zhí)行氣體的冷卻操作，由此冷卻的氣體借助于氣體通道引入到以下的缸內(nèi)，因此同時地冷卻了缸和轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)。此時，冷卻方法可以是水冷卻法，該方法旨在借助于冷卻水的循環(huán)來進行冷卻，而空氣冷卻法旨在使用從外壁72和73突出出來的翅片來進行冷卻，無需使用冷卻水通道。水冷卻法優(yōu)于空氣冷卻法。與圖中所示實施例相同，冷卻水通道60和61形成為位于缸體I和2外壁內(nèi)槽的形式，而外壁72和73形成為蓋板，多個熱輻射翅片從外壁72和73中突出出來，這能夠獲得水冷卻操作和空氣冷卻操作，這樣簡化了處理過程和組裝。
[0048]通過從第六級缸10中除去貯留在第五級缸9內(nèi)的壓縮氣體，可防止泵溫度的升高，并可增強泵的耐用性，于是可提高泵的目標真空水平。止回閥26配合在排放端口 20和第六級缸10之間的氣體傳輸通道58、59和27處，于是，可阻止排放氣體流入缸內(nèi)的逆流，并可提高排放速度和目標真空水平。
[0049]傳統(tǒng)泵裝置具有的特征在于，轉(zhuǎn)子的允差和位置是在轉(zhuǎn)子軸(主軸和從動軸)組裝到缸上、并組裝其中定位軸承和密封件的軸承殼、然后組裝齒輪的操作之后，通過第一級缸側(cè)處的泵抽吸端口予以確定的，這樣，它具有的問題是，不能檢查轉(zhuǎn)子和缸之間的側(cè)表面處的允差。為了克服上述問題，本發(fā)明具有的特征是，將軸承殼68和軸承69以及油密封組裝在主軸3和從動軸4的第一級缸5處，同時穿過主軸3和從動軸4。
[0050]其中定位軸承65和油密封的軸承殼64穿過第六級缸10,軸承殼64組裝在第六級缸10處，同時穿過第六級缸10,然后,組裝后蓋74。一對齒輪，即主軸齒輪67和從動軸齒輪66，組裝到主軸3和從動軸4上。一對由此組裝起來的模塊放置到下缸體10上，調(diào)整轉(zhuǎn)子之間的允差及轉(zhuǎn)子和缸外壁之間的允差，因此決定齒輪的位置，在所有允差核查好之后，組裝上缸體2。上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于，泵的組裝和拆卸程序容易，在組裝程序過程中可容易地改變轉(zhuǎn)子之間的允差及轉(zhuǎn)子和缸之間的允差。
[0051]如上所述，至此已經(jīng)披露了根據(jù)本發(fā)明的多級干式真空泵的多個實施例，它們僅是用于說明之目的。
[0052]由于本發(fā)明可實施為好幾種形式，且不脫離本發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)特征，所以，還應該理解到，除非另有規(guī)定，上述的實例不被以上描述中的任何細節(jié)所限制，相反，應該廣義地認為納入在如附后權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)，因此，落入權(quán)利要求書的集合和范圍或如此集合和范圍的等價物之內(nèi)的所有變化和修改，都意欲被附后權(quán)利要求書包括在內(nèi)。
[0053]附圖標記的描述
[0054]I: 下缸體
[0055]2: 上缸體
[0056]3: 主軸
[0057]4: 從動軸
[0058]5 (5a、5b):第一級缸
[0059]6 (6a,6b):第二級缸
[0060]7 (7a、7b):第三級缸
[0061]8 (8a、8b):第四級缸
[0062]9 (9a,9b):第五級缸
[0063]10 (10a、10b):第六級缸
[0064]IlUla:第一級轉(zhuǎn)子
[0065]12、12a:第二級轉(zhuǎn)子
[0066]13、13a:第三級轉(zhuǎn)子
[0067]14、14a:第四級轉(zhuǎn)子
[0068]15、15a:第五級轉(zhuǎn)子
[0069]16、16a:第六級轉(zhuǎn)子
[0070]17: 馬達外殼
[0071]18: 上蓋板
[0072]19: 抽吸端口[0073]20: 排放端 口
[0074]21: 齒輪外殼
[0075]22: 第一卸壓閥
[0076]23: 第二卸壓閥
[0077]24: 第三卸壓閥
[0078]25: 排放通道
[0079]26: 止回閥
[0080]27、28、31、32、33、36、38、39、42、43、45、48、49、50、53、55、
[0081]56,58,59: 氣體傳輸通道
[0082]32、38、43、49、55: 抽吸/排氣連接通道
[0083]37、44、54: 卸壓閥連接通道
[0084]60、61: 冷卻水通道
[0085]62: 轉(zhuǎn)子之間的允差
[0086]64: 軸承殼(背側(cè))
[0087]65: 軸承(背側(cè))
[0088]66: 從動軸齒輪
[0089]67: 主軸齒輪
[0090]68: 軸承殼(前表面)
[0091]69: 軸承(前表面)
[0092]70: 聯(lián)接器
[0093]71: 馬達
[0094]72: 右側(cè)蓋
[0095]73: 左側(cè)蓋
[0096]74: 蓋板(背側(cè))
[0097]75: 蓋板(前表面)
【權(quán)利要求】
1.一種多級干式真空泵，所述多級干式真空泵包括:多級缸，所述多級缸具有內(nèi)部容納空間以及位于所述內(nèi)部容納空間一側(cè)的抽吸端口和位于所述內(nèi)部容納空間另一側(cè)的排出端口，壓縮比沿著后側(cè)方向逐漸地增加；一對轉(zhuǎn)子，所述一對轉(zhuǎn)子容納在所述缸的所述內(nèi)部容納空間內(nèi)，并彼此配合且彼此同步地轉(zhuǎn)動；兩個泵軸，所述兩個泵軸配合在每個轉(zhuǎn)子處；馬達，所述馬達轉(zhuǎn)動地驅(qū)動所述泵軸中的一個；一對齒輪，所述一對齒輪安裝在所述泵軸上以使兩個泵軸能同步地轉(zhuǎn)動；以及氣體傳輸通道，所述氣體傳輸通道與所述多級缸的所述內(nèi)部容納空間相連通，并在所述缸外表面上形成為螺旋形狀，以便引導和排放順序壓縮并借助于所述多級缸傳輸?shù)臍怏w，所述氣體傳輸通道包括: 卸壓閥，所述卸壓閥安裝在連接各所述缸的所述氣體傳輸通道的中間部分處，并打開和關閉，因此與所述排出端口相連通，所述卸壓閥構(gòu)造成:當被每個缸壓縮并傳輸?shù)较乱患壐椎膲嚎s氣體具有超過設定值的一定水平壓力時，所述卸壓閥被打開以便朝向所述排出端口直接排放部分壓縮氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的多級干式真空泵，其特征在于，氣體傳輸通道形成在每個缸體的側(cè)表面處，以便幫助傳輸被每個缸壓縮的氣體，于是可構(gòu)造出由水冷型和氣冷型組成的冷卻設備，所述水冷型通過在所述氣體傳輸通道的外表面處形成冷卻水套來實現(xiàn)，而所述氣冷型則借助于帶有冷卻翅片的外壁來實現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多級干式真空泵，其特征在于，所述缸由具有六個缸的六級結(jié)構(gòu)形成，而止回閥在形成最后級的第六級缸和用于防止氣體逆流的所述排出端口之間安裝在所述通道處，于是，通過除去第五級缸內(nèi)壓縮的剩余氣體，便可提高目標的真空水平，并可防止溫度升高，以及可提高泵的耐用性。
4.如權(quán)利要求1或2所述的多級干式真空泵，其特征在于，將由與所述泵軸形成一體的轉(zhuǎn)子、軸承、軸承蓋和齒輪形成的模塊組裝到缸體上，所述缸體分為上側(cè)和下側(cè)的兩個部分。
5.如權(quán)利要求1或2所述的多級干式真空泵，其特征在于，所述卸壓閥由具有高粘度的金屬球制成，如果受壓縮和傳輸?shù)臍怏w壓力低于設定值，則所述閥座通過自重關閉，如果氣體壓力高于設定值，則隨著氣體壓力移動所述閥座而使所述閥座打開。
【文檔編號】F04C29/00GK103807176SQ201210567623
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】大衛(wèi)·金 申請人:大衛(wèi)·金