專利名稱:干式真空泵的制作方法
本發(fā)明涉及一種真空泵，特別是一種能使被抽真空系統(tǒng)清潔、無油污染的干式真空泵。
目前在核真空技術(shù)、稀有金屬冶煉、半導(dǎo)體器件制造、等離子技術(shù)、食品和醫(yī)藥真空包裝等方面，應(yīng)用最為普遍的是油封機械泵，它包括旋片式、滑閥式、定片式或真空泵。這些真空泵依靠真空泵油潤滑、密封和保證在低壓強時微量氣體的排出。在應(yīng)用過程中，在旋片式泵等的高級腔中的真空泵油會有少量被拋向被抽系統(tǒng)，另外高級腔中的真空泵油也會慢慢地向被抽系統(tǒng)和管道“爬行”。這些被拋入和“爬行”入被抽系統(tǒng)的真空泵油，在低壓強下不斷揮發(fā)，雖然被泵本身抽走一部分，但還是有不少油氣返流而污染被抽系統(tǒng)。這種油氣污染是十分有害的，尤其對食品、醫(yī)藥包裝會直接影響到人身健康。蘭州物理研究所有關(guān)專家對旋片式真空泵的返油量所作的測試結(jié)果表明，油氣對被抽系統(tǒng)的污染十分嚴(yán)重。早在五十年代人們就曾設(shè)想用一種無油真空泵代替如旋片式等有油真空泵，但無油泵的一個十分突出的問題是壓縮比不高。后來又有人提出用旋片式無油泵與有油的旋片式泵等聯(lián)合成機組形式，上海原子核研究所曾作過試驗，極限真空可達10-3托，降低返油率達95%～97%。但由于這種機組形式的價格十分昂貴。因此，在工業(yè)上至今未能廣泛采用。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠使被抽真空系統(tǒng)清潔、無返油污染，整體式結(jié)構(gòu)的且價格低廉的，適合于工業(yè)生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用的干式真空泵。
本發(fā)明所述的干式真空泵，為達到上述目的，真空泵的吸氣系統(tǒng)采用無油干級、吸附級和油封級三級串聯(lián)的整體式吸氣結(jié)構(gòu)。如圖1所示，無油干級(5)，此級全無油，從進口(15)吸入的氣體經(jīng)無油干級(5)輸送到吸附級(22)，起凈化和予壓縮作用。吸附級(22)由裝有幾層氧化鋁分子篩的濾網(wǎng)組成，有吸收氣體中的水蒸氣和防止油封級(12)含油氣體返流的作用。油封級(12)把經(jīng)無油干級(5)、吸附級(22)輸來的氣體依靠變?nèi)菰砑罢婵毡糜偷淖饔冒褮怏w壓縮排出。如圖2所示，上述的三級串聯(lián)整體式吸氣結(jié)構(gòu)中，無油干級和油封級同軸。電動機帶動皮帶輪使無油干級的轉(zhuǎn)子(4)和油封級的轉(zhuǎn)子(10)同時轉(zhuǎn)動，兩轉(zhuǎn)子都與泵腔相切，且轉(zhuǎn)子都與泵腔偏心安裝。如圖4和圖5所示，在泵軸轉(zhuǎn)動時，泵腔的空腔Ⅰ和Ⅰ′不斷增大，吸氣;空腔Ⅱ和Ⅱ′達最大后逐漸變小，壓縮氣體;空腔Ⅲ和Ⅲ′不斷變小壓縮氣體，使氣體被壓縮排出。
下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明所述的真空泵做進一步地描述。
圖1為干式真空泵實施例的工作原理圖。
圖2為干式真空泵實施例的主視圖;
圖3為干式真空泵實施例的左視圖;
圖4為干式真空泵的無油干級轉(zhuǎn)子和泵腔工作示意圖;
圖5為干式真空泵的油封級轉(zhuǎn)子和泵腔的工作示意圖;
圖6為干式真空泵的轉(zhuǎn)子和泵腔110°的切點結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中，1是大氣通道，2是貼片，3是無油干級旋片，4是無油干級轉(zhuǎn)子，5是無油干級，6是無油干級泵腔，7是油封，8是泵軸，9是中壁，10是油封級轉(zhuǎn)子，11是油封級旋片，12是油封級，13是油封，14是皮帶輪，15是進氣口，16是油封級泵腔，17是排氣口，18是密封圈，19是排氣閥，20是防噴油結(jié)構(gòu)，21是氧化鋁分子篩，22是吸附級，23是泵油。
干式真空泵由泵體、泵軸和吸氣系統(tǒng)等組成。吸氣系統(tǒng)采用了無油干級(5)、吸附級(22)和油封級(12)三級串聯(lián)的整體式吸氣結(jié)構(gòu)(如圖2、圖3所示)。無油干級(5)和油封級(12)同軸。電動機帶動皮帶輪(14)使無油干級的轉(zhuǎn)子(4)和油封級的轉(zhuǎn)子(10)同時轉(zhuǎn)動，兩轉(zhuǎn)子都與泵腔相切，且轉(zhuǎn)子都與泵腔偏心安裝。為了盡量減小油封級(12)的油污染，泵腔的出氣口應(yīng)朝上，因而無油干級和油干級的轉(zhuǎn)子(4)和轉(zhuǎn)子(10)與泵腔(6)和泵腔(16)內(nèi)園的切點，采用了110°切點(如圖6所示)，這不僅使吸附級出氣口與氣體通道容易連接，并且當(dāng)停泵時，由于氣道口朝上，油氣最不容易超過吸附級進入無油干級。無油干級(5)為防止軸承油的進入采用懸臂結(jié)構(gòu)。為保證懸臂伸出的長度大大小于泵軸(8)兩軸承間的跨度，故采用中壁(9)大的結(jié)構(gòu)。而中壁大可以使氣體通道(1)大，并又能起到阻止返油氣體擴散的作用。由于吸附級(22)需要足夠的空間，因而需加大通道，采用大通道氣道結(jié)構(gòu)(1)，這就使得特別是在低壓力下，氣體流動十分暢通。無油干級由于全無油，其旋片(3)在泵腔中無油而干磨，所以選用四氟乙烯為密封材料。無油干級和油封級的轉(zhuǎn)子(4)和轉(zhuǎn)子(10)的外園與泵腔(6)和泵腔(16)的內(nèi)園切點處不接觸，小縫隙約為0.05～0.15毫米，此小縫隙在轉(zhuǎn)子發(fā)熱狀態(tài)下也不與泵腔發(fā)生摩擦。轉(zhuǎn)子和泵腔均由鑄鐵制成，轉(zhuǎn)子的兩側(cè)貼上聚四氟乙烯材料貼片，以保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，其側(cè)面不因摩擦發(fā)熱而粘接。聚四氟乙烯貼片(2)可用膠粘接或用螺釘固定。若用螺釘連接，其小縫隙在清洗后，必須烘烤以除去油污染。為避免停泵時，由于無油干級(5)真空度較高而充入油封級的泵油，須配置一個充氣閥，以便無油干級停泵時立即充入干燥空氣，在無油干級(5)和油封級(12)之間加了二個耐磨油封(7)，以隔開油的聯(lián)系。耐磨油封(7)可用改性聚四氟乙烯。吸附級(22)安排在無油干級(5)和油封級之間。吸附級(22)分層裝置上直徑約為φ10毫米的大顆粒氧化鋁分子篩(21)，以起擋油作用。分子篩(21)布置須十分疏松，以保證氣體暢通。吸附級(22)能夠拆裝?？梢栽诒眠\行幾百小時后，把分子篩網(wǎng)取出，將分子篩激活后再放入使用。也可以裝上電熱絲，用以活化分子篩(21)。經(jīng)吸附級(22)的被抽氣體，通過大通道(1)被抽入油封級(12)。油封級(12)的轉(zhuǎn)子(10)、旋片(11)和泵腔(16)其結(jié)構(gòu)和安裝方式均和無油干級(5)相同。中壁(9)可用鑄鐵。為使油封級(12)在工作時不噴油，故設(shè)置了防噴油結(jié)構(gòu)(20)，以保證干式真空泵在清潔的環(huán)境中工作。為停泵后即禁止泵油流入油封級泵腔，可加一個油泵。
本發(fā)明所述的干式真空泵有效地解決了旋片式真空泵等油封機械泵的油蒸氣返流這一難題。油蒸氣返流為旋片式真空泵的5%～10%，即比旋片式真空泵降低了95%左右。極限壓力可達1×10-2～1×10-3托。抽速為4升/秒。由于本干式真空泵設(shè)計方法特殊，因此造價低廉，又因是整體式結(jié)構(gòu)，使用很方便，很適合于工業(yè)上的批量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種干式真空泵，由泵體、泵軸和吸氣系統(tǒng)等組成。其特征在于，吸氣系統(tǒng)采用無油干級(5)、吸附級(22)和油封級(12)三級串聯(lián)的整體式吸氣結(jié)構(gòu)。
2.按權(quán)利要求
1所述的干式真空泵，其特征在于，無油干級和油封級的轉(zhuǎn)子(4)和轉(zhuǎn)子(10)的外園與泵腔(6)和泵腔(16)的內(nèi)園相切點均為110°切點。
3.按權(quán)利要求
1或2所述的干式真空泵，其特征在于無油干級和油封級的轉(zhuǎn)子(4)和轉(zhuǎn)子(10)的外園與泵腔(6)和泵腔(16)的內(nèi)園切點處不接觸，小縫隙約為0.05～0.15毫米。
4.按權(quán)利要求
1或2所述的干式真空泵，其特征在于無油干級和油封級的轉(zhuǎn)子(4)和轉(zhuǎn)子(10)均用聚四氟乙烯材料貼片。
5.按權(quán)利要求
1所述的干式真空泵，其特征在于無油干級(5)采用懸臂結(jié)構(gòu)。
6.按權(quán)利要求
1所述的干式真空泵，其特征在于吸氣系統(tǒng)的氣體通道(1)采用大通道氣道結(jié)構(gòu)。
7.按權(quán)利要求
1所述的干式真空泵，其特征在于吸附級(22)可拆裝。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種能夠使被抽真空系統(tǒng)無油污染的干式真空泵。它的極限壓力可達1×10
文檔編號F04C18/344GK87103739SQ87103739
公開日1988年12月14日 申請日期1987年5月29日
發(fā)明者胡煥林 申請人:合肥工業(yè)大學(xué), 南京真空泵廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan