專利名稱：微型無(wú)油真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低真空獲得設(shè)備技術(shù)，特別是一種微型無(wú)油真空泵。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的低真空泵，幾乎都是油封式泵，它不但污染環(huán)境，且污染被抽空間。國(guó)際上現(xiàn)有的微型無(wú)油真空泵。例如日本昭和56－18083，昭和53－29845，特許リニㄕ－式コンプしツサ－真空ポソプ。昭和56－24797所示的微型無(wú)油真空泵，主要由氣缸、活塞組體和直線型電機(jī)組成。采用電磁吸力和彈簧力的相互作用來(lái)驅(qū)動(dòng)氣缸中活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于這種泵的結(jié)構(gòu)不夠合理。存有抽氣速率不大，被抽空間的極限真空度不高以及振動(dòng)與噪音均較大等問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的，在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)更加合理的微型無(wú)油真空泵，它不僅不會(huì)污染被抽空間和環(huán)境，而且可以獲得較大的抽氣速率和較高的真空度，還可減小振動(dòng)和噪音。
本實(shí)用新型的無(wú)油真空泵，是以上述日本的現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)而作的改進(jìn)，其特征是活塞和活塞桿均采用空心結(jié)構(gòu)，活塞環(huán)采用雙環(huán)，在活塞環(huán)與活塞之間設(shè)置有脹圈；在活塞桿末端設(shè)有平衡支承結(jié)構(gòu)，它由導(dǎo)向裝置、導(dǎo)向軸和導(dǎo)向支桿構(gòu)成；氣缸與導(dǎo)向管加工為一體。裝在泵殼中；進(jìn)氣閥置于泵的前端。
本實(shí)用新型的活塞和活塞桿采用空心結(jié)構(gòu)，可以使活塞和活塞桿的重量減輕一半左右。根據(jù)F＝ma公式，在有效的供電條件下，可以增加活塞的加速度或運(yùn)動(dòng)行程，從而增加排氣量，有效地增大泵的抽氣速率，提高真空度。解決了現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)心結(jié)構(gòu)所存在的問(wèn)題?；钊h(huán)采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，既可減小活塞與氣缸的摩擦面，又可減少漏氣提高密封性能，克服了現(xiàn)有技術(shù)中單環(huán)結(jié)構(gòu)密封性能不好等弊病。在活塞環(huán)與活塞之間設(shè)置脹圈?？梢员ＷC其在熱脹冷縮時(shí)，仍能保持良好的密封性能。在活塞桿的末端設(shè)置平衡支承結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用懸壁支承所導(dǎo)致的單邊磨損而使活塞運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)以及振動(dòng)和噪音較大等缺陷。氣缸與導(dǎo)向管加工為一體裝在泵殼中，可便于拆洗、更換，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中因氣缸焊接在泵殼中而不便拆洗、更換的不足。進(jìn)氣閥置于泵的前端，可以減小死空間，改善真空性能。
本實(shí)用新型無(wú)油真空泵，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅不會(huì)污染被抽空間和環(huán)境，而且結(jié)構(gòu)合理，具有抽氣速率大，真空度高，振動(dòng)和噪音小以及功耗小，起動(dòng)電流小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，便于攜帶和使用壽命長(zhǎng)等積極效果和顯著優(yōu)點(diǎn)。它既可做真空泵用。又可做低壓氣體壓縮機(jī)用，可廣泛應(yīng)用于食品的真空保鮮、醫(yī)療環(huán)境、藥材的加工干燥以及環(huán)境的取樣分析等技術(shù)領(lǐng)域。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。



圖1是本實(shí)用新型的工作原理圖。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型可采用附圖所示的方案實(shí)現(xiàn)。當(dāng)
圖1中的電磁線圈加上50HZ、220V的市交流電。并通過(guò)一個(gè)整流二極管D時(shí)，在電壓正半周，電流通過(guò)電磁線圈，使鐵芯產(chǎn)生電磁吸力，于是銜鐵吸合。帶動(dòng)活塞向左移動(dòng)，由于氣缸的右腔體積不斷增大而形成吸氣過(guò)程，即氣體(或蒸汽)從低壓容器Vo中經(jīng)過(guò)吸氣閥C進(jìn)入泵體右腔。當(dāng)活塞到達(dá)最左邊位置時(shí)，氣缸內(nèi)就被完全充滿了氣體。在整個(gè)吸氣過(guò)程中，排氣閥E一直關(guān)閉。在電壓的負(fù)半周時(shí)，因二極管不導(dǎo)通而電流被截止。因線圈無(wú)電流通過(guò)而使鐵芯的電磁吸力消失，銜鐵在彈簣力的作用下釋放?；钊_(kāi)始從左向右運(yùn)動(dòng)，這時(shí)吸氣閥C關(guān)閉，氣缸內(nèi)的氣體隨著活塞從左向右運(yùn)動(dòng)逐漸被壓縮，當(dāng)氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)達(dá)到稍大于一個(gè)大氣壓后，排氣閥E打開(kāi)，氣缸內(nèi)被壓縮的氣體排到大氣中，完成了一個(gè)工作循環(huán)。下一個(gè)周波時(shí)，重復(fù)上述循環(huán)，如此往復(fù)下去，直到被抽空器Vo內(nèi)的氣體壓強(qiáng)達(dá)到所需要求時(shí)為止。
按圖2所示，活塞(15)和活塞桿(7)采用空心鋁合金結(jié)構(gòu)，加工成一體，裝在氣缸(4)內(nèi)?；钊麠U(7)上裝有導(dǎo)向密封環(huán)(6)?；钊?15)上開(kāi)有兩個(gè)密封槽，槽內(nèi)側(cè)放有開(kāi)口脹圈(13)?；钊h(huán)(14)為S形切口雙環(huán)結(jié)構(gòu)，選用膨脹系數(shù)接近的填充聚四氟乙烯制成。置于密封槽的外側(cè)?；钊M件放在氣缸(4)中。氣缸(4)采用不銹鋼結(jié)構(gòu)，裝在泵殼(2)內(nèi)。導(dǎo)向軸(11)裝在具有潤(rùn)滑性能的導(dǎo)向裝置(10)中，由兩根導(dǎo)向支桿(12)固定在泵殼(2)上。排氣閥(16)置于泵的前端。直線型電機(jī)主要由線圈(9)和鐵芯組成，鐵芯由靜鐵芯(錫鋼片)和動(dòng)鐵芯(銜鐵)兩部分構(gòu)成，線圈(9)裝在靜鐵芯(8)上。被抽容器(1)內(nèi)的氣體，通過(guò)進(jìn)氣閥(3)被活塞(15)抽入氣缸(4)內(nèi)，活塞(15)在彈簧(5)和直線電機(jī)的相互作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)真空泵的體積可為193mm×150mm×108mm，重量可以小于4公斤。
本實(shí)施例的微型無(wú)油真空泵，經(jīng)機(jī)械電子工業(yè)部真空計(jì)量站測(cè)試，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)果如下表
權(quán)利要求1.一種用于獲得低真空的微型無(wú)油真空泵，主要由氣缸(4)、活塞組件和直線型電機(jī)組成，其特征是活塞(15)和活塞桿(7)均采用空心結(jié)構(gòu)，活塞環(huán)(14)采用雙環(huán)，在活塞環(huán)(14)與活塞(15)之間設(shè)置有脹圈(13)；在活塞桿(7)的末端設(shè)有一個(gè)平衡支承結(jié)構(gòu)，它由導(dǎo)向裝置(10)，導(dǎo)向軸(11)和導(dǎo)向支桿(12)構(gòu)成；氣缸(4)與導(dǎo)向管加工為一體，裝在泵殼(2)中，進(jìn)氣閥(3)置于泵的前端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無(wú)油真空泵，其特征在于活塞環(huán)(14)為S形切口雙環(huán)結(jié)構(gòu)，選用膨脹系數(shù)較接近的填充聚四氟乙烯材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無(wú)油真空泵，其特征在于空心活塞(15)和活塞桿(7)是采用鋁合金材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無(wú)油真空泵，其特征在于氣缸(4)是采用不銹鋼材料制成。
專利摘要微型無(wú)油真空泵是一種用來(lái)獲得低真空的設(shè)備，由直線型電機(jī)、氣缸和活塞組成，活塞和活塞桿均采用鋁合金空心結(jié)構(gòu)，氣缸由不銹鋼材料制成，活塞環(huán)采用雙環(huán)，在活塞桿末端有平衡支承結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣閥置于泵的前端既可做真空泵用，又可做低壓氣體壓縮機(jī)用，它不但不會(huì)污染被抽空間，也不會(huì)污染環(huán)境。具有功耗、起動(dòng)電流、振動(dòng)和體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，便于攜帶和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04B35/00GK2089989SQ9021997
公開(kāi)日1991年12月4日 申請(qǐng)日期1990年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月26日
發(fā)明者任家生, 趙寧, 周士良 申請(qǐng)人:東南大學(xué)