用于真空泵的轉子盤和轉子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于具體是渦輪分子泵的真空泵的轉子盤，其具有內環(huán)(12)。內環(huán)(12)連接到徑向向外地延伸的多個葉片單元(16)，根據(jù)本發(fā)明，內環(huán)(12)具有至少一個伸縮接頭(30)。為了組裝，如果適用，內環(huán)(12)被扣環(huán)(32)圍繞并且布置在中空圓柱形支撐單元(22)上。
【專利說明】
用于真空泵的轉子盤和轉子
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及用于真空栗的轉子盤(具體為渦輪分子栗)，以及涉及包括此類轉子盤的轉子。
【背景技術】
[0002]例如具體為渦輪分子栗的真空栗具有支撐于栗殼體內的轉軸。具體為電動機驅動的轉軸攜帶由布置在栗殼體內的定子所圍繞的轉子。渦輪分子栗具體地包括多個轉子盤。各個轉子盤包括多個轉子葉片。圍繞著轉子的定子的定子盤分別布置在相鄰的轉子盤之間，定子盤也具有定子葉片。
[0003]已知將渦輪分子栗的轉子制造成單件。在這方面，各個轉子盤由實心塊具體通過銑削來加工。這是極度冗長和昂貴的方法。對于此類的轉子，定子盤大多數(shù)具有兩部分設計，從而它們可以從外部插入到兩個相鄰轉子盤之間。
[0004]還從DE 102007048703知道從各個轉子盤組裝用于渦輪分子栗的轉子。在這種情形下，各個轉子盤經(jīng)由加強環(huán)彼此連接，每個盤具有具體為轉子葉片的平面。加強環(huán)分別圍繞著轉子盤的內環(huán)。從多個轉子盤構建的真空栗的轉子使用機械接合方法來加工。為此目的，轉子盤的內環(huán)相對于加強環(huán)具有過大的尺寸。接合通過加熱或冷卻將要接合的多個組件并且通過后續(xù)的壓制來執(zhí)行。這是不利的，因為接合過程向轉子盤的內環(huán)或輪轂引入張力。由于大的離心力以及由于在操作期間的轉子盤和加強環(huán)的不同熱膨脹，將發(fā)生更進一步的張力。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種轉子盤和具有多有轉子盤的轉子，其中減小張力的發(fā)生，具體為發(fā)生在轉子盤的內環(huán)處的張力。
[0006]根據(jù)本發(fā)明具有如權利要求1中所定義的轉子盤和具有如權利要求4中所定義的轉子的本發(fā)明來實現(xiàn)目的。
[0007]用于真空栗并且具體用于渦輪分子栗的本轉子盤包括優(yōu)選的基本上圓柱形的內環(huán)。該內環(huán)與徑向向外延伸的葉片元件連接并且具體為與該葉片元件一體成形。根據(jù)本發(fā)明，該內環(huán)具有至少一個伸縮接頭或槽。提供這樣的伸縮接頭是有益的，因為由此可以補償熱膨脹。由于提供了槽，可以減小或可能甚至完全避免切線張力的發(fā)生。通過提供根據(jù)本發(fā)明的伸縮接頭，至少顯著減小切線張力的發(fā)生，具體在內環(huán)的外部區(qū)域中，即具體在內環(huán)和葉片元件的過渡處。由此，可能優(yōu)選的是以更高的旋轉速度來操作由此類的轉子盤構建的轉子。
[0008]伸縮接頭或槽優(yōu)選的在內環(huán)的整個寬度上與葉片并行的延伸。因此，轉子盤的內環(huán)被完全地開槽。特別優(yōu)選的是槽或伸縮接頭是傾斜的。具體地，該傾斜使得由槽對葉片元件的任何破壞都被避免。在特別優(yōu)選的實施方式中，伸縮接頭或槽因此被傾斜的設置并且具體地具有與葉片相同的傾斜。當葉片的傾斜改變時，相關的方面是葉片基座的區(qū)域中(即，葉片元件和內環(huán)的連接的過渡區(qū)域中)的葉片的傾斜。
[0009]在本發(fā)明的轉子盤的優(yōu)選開發(fā)中，也可以提供多個伸縮接頭或多個槽。優(yōu)選地，伸縮接頭規(guī)則地分布在內環(huán)的圓周上。這里，各個內環(huán)段可以攜帶僅一個葉片元件，從而提供從多個內環(huán)段組裝的內環(huán)。各個內環(huán)段可以通過連接元件來彼此連接。例如，操作在槽或伸縮接頭中提供由彈性體所制成的連接元件。此外，在將內環(huán)段組裝成轉子的同時可以連接各個內環(huán)段。由于內環(huán)的分段化，由一側膨脹所造成的失衡的趨勢被減小或抑制。進一步，提供在圓周上規(guī)則分布的多個伸縮接頭是有益的，因為張力被更好地補償并且各個分段的形變也相應地小于僅具有一個槽的整個環(huán)分段的形變。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的轉子盤的更特別優(yōu)選的實施方式中，在葉片基座的區(qū)域中(即葉片元件和內環(huán)之間的過渡區(qū)域中)使葉片元件成錐形。錐形部具體地通過提供在上側和下側二者中的凹部來形成。這些凹部優(yōu)選地形成為鏡像對稱，從而避免失衡。因此，凹部關于葉片元件的中心線或關于葉片的中心面是鏡像對稱的。在葉片基座的區(qū)域中提供葉片元件的錐形化對于可能發(fā)生的葉片元件的振動具有積極的效果。這具體在安裝狀態(tài)下是很有益的。
[0011]本發(fā)明進一步參考用于真空栗的轉子，該真空栗具體為渦輪分子栗。轉子具有沿轉子的縱向或沿轉子軸的縱向所布置的多個轉子盤，盤被優(yōu)選地設計為如上所述。
[0012]優(yōu)選地，至少一個內環(huán)由用于固定的扣環(huán)來圍繞。具體地，扣環(huán)是優(yōu)選為由纖維增強的加強塑料例如CFC所制成的加強環(huán)。優(yōu)選地，扣環(huán)至少部分地被設計和布置成使得相應的扣環(huán)圍繞轉子盤的兩個相鄰內環(huán)。在這方面，扣環(huán)在縱向方向上至少部分地圍繞兩個相鄰的內環(huán)。在優(yōu)選的實施方式中，內環(huán)因此具體地通過兩個扣環(huán)來固定。每個扣環(huán)在內環(huán)上部分地伸出。具體地，內環(huán)的一部分并不由扣環(huán)在縱向方向上圍繞，在內環(huán)的該區(qū)域中的葉片元件被連接，具體為與內環(huán)一體形成。
[0013]在轉子盤的優(yōu)選開發(fā)中(其中在葉片基座處令葉片元件成錐形)，提供扣環(huán)可以影響阻尼。取決于操作狀態(tài)，可能造成葉片元件的振動。這些振動可以通過扣環(huán)來減小。在該實施方式中，扣環(huán)因此具有阻尼器的附加功能。
[0014]特別優(yōu)選的是扣環(huán)覆蓋形成錐形部的凹部。因此，扣環(huán)的一部分接觸葉片元件的上側或下側。由此可以實現(xiàn)對于葉片元件的振動的好的阻尼。在該實施方式中，特別優(yōu)選的是扣環(huán)包含纖維增強的塑料，特別優(yōu)選地是將扣環(huán)設計為CFC管。
[0015]在其中內環(huán)為多部分設計的本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式中，張緊元件優(yōu)選地提供在內環(huán)內。張緊元件將各個內環(huán)段壓靠在扣環(huán)上，從而確保內環(huán)段的定義位置。
[0016]可以的是用于自支撐結構的內環(huán)與扣環(huán)連接，并且可能地與張緊元件連接。優(yōu)選的是在內環(huán)內另外地提供支撐元件。支撐元件可以是轉子軸本身或與轉子軸連接的元件。將要與轉子軸連接的元件優(yōu)選地設計為中空的圓柱體，從而轉子軸至少部分地伸出到中空的圓柱體中，在該情形下，中空的圓柱體攜帶內環(huán)。
[0017]在優(yōu)選的開發(fā)中，具體設計為中空的圓柱體的支撐元件包括徑向向外定向的優(yōu)選的環(huán)形定位突出部。由于該具體為臺階形的定位突出部，在縱向方向上看到的外部內環(huán)和/或在縱向方向上看到的外部扣環(huán)的位置被定義。
[0018]進一步，具體為中空的圓柱形的支撐元件可以具有縱向方向上的開口，該開口至少部分地由殼體元件來關閉。殼體元件也用于固定外部內環(huán)和/或外部扣環(huán)。殼體元件可以具有臺階形的、徑向地向外定向的突出部。殼體元件特別用于位置上精確地將內環(huán)和扣環(huán)固定到支撐元件上。
[0019]對于具有伸縮接頭的內環(huán)的組件，可以稍微地壓制該組件并且將內環(huán)插入到扣環(huán)中，從而內環(huán)通過它們固有的張力而被固定在扣環(huán)中。利用多部分的內環(huán)，各個內環(huán)段通過張緊單元壓靠在扣環(huán)的內側。
[0020]下面是參考優(yōu)選實施方式和參考附圖的本發(fā)明的詳細解釋。
【附圖說明】
[0021]圖1示出轉子盤的示意頂平面圖；
[0022]圖2是圖1中示出的沿圖1中的箭頭I1-1I方向的轉子盤的示意截面圖；
[0023]圖3是具有圖1和圖2中示出的具有多個轉子盤的轉子的示意截面圖；
[0024]圖4是具有多個內環(huán)段的轉子的另外優(yōu)選實施方式的示意截面圖；
[0025]圖5是根據(jù)本發(fā)明構建的轉子的另一優(yōu)選實施方式的細節(jié)的放大截面圖。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明的轉子盤10包括內環(huán)12，其具有以規(guī)則分布在圓周上的方式布置在其外側14的多個葉片元件16。葉片元件16與內環(huán)12連接，具體為一體連接。在截面圖(圖2)中，內環(huán)12具有兩個基本上圓柱形環(huán)元件18，葉片元件16相應地與兩個環(huán)元件18之間的環(huán)元件12連接。
[0027]在(圖3)的轉子的第一優(yōu)選實施方式中，圖1和圖2中示出的多個轉子盤在支撐元件22上沿縱向方向20布置。在所示出的實施方式中，支撐元件22是中空的圓柱形，從而其可以被插在并且固定在這里未示出的轉子軸上。
[0028]在圖3中的下端，支撐元件22具有帶有臺階部26的臺階式定位突出部24。沿縱向22方向可以看出，在所示出的實施方式中，五個轉子盤10沿縱向方向布置在支撐元件的外側28上。轉子盤10每個具有槽或伸縮接頭30(圖1)。在安裝狀態(tài)中，轉子盤10的內環(huán)12由固定或加強環(huán)32來圍繞。為了組裝，具有槽30的內環(huán)10被壓制并設置到扣環(huán)32中，該扣環(huán)被設計為閉合環(huán)。除了兩個外部內環(huán)12以外，每個扣環(huán)32圍繞兩個相鄰內環(huán)12的兩個環(huán)元件18。圖3中的下部扣環(huán)圍繞下部內環(huán)12的環(huán)元件18以及支撐元件22的定位突出部24的臺階部26。
[0029]在圖3中，可能的預組裝轉子盤10連同扣環(huán)32可以從上插入到支撐元件22上。在這種情形下，布置在轉子盤10之間的定子盤可以被設計為閉合環(huán)并且在轉子盤的組裝期間已經(jīng)布置在轉子盤之間。也可以的是定子盤是兩部分的定子盤，例如，在定子已經(jīng)被完全組裝后，從外部插入在兩個相鄰轉子盤10之間。
[°03°]圖3中的上部轉子盤10經(jīng)由上部扣環(huán)與殼體元件34連接。為此，殼體元件34具有定位突出部36，其在所示實施方式中也具有臺階部38。
[0031]上部扣環(huán)32因此與上部內環(huán)12的環(huán)元件18以及殼體元件34的定位突出部36的臺階部38接觸。殼體34被設置進中空的圓柱形支撐元件22的開口 40中。在所示實施方式中，殼體34具有孔42。通過該孔，轉子可以例如通過螺絲被固定到插入進支撐元件22內的轉子軸的前端。
[0032]在操作中，僅一個轉子盤的力施加到圖3中的上部扣環(huán)32和圖3中的下部扣盤。因此也可以適于給出這些扣環(huán)的另一種設計，以便具體避免由于張力和負載發(fā)生所造成的轉子盤10的傾斜。這例如可以通過減小上部扣環(huán)32和下部扣環(huán)32的寬度(具體為減半)來實現(xiàn)。
[0033]在根據(jù)圖4中示出的本發(fā)明的轉子的另外優(yōu)選實施方式中，類似或相同的組件通過相同的參考編號來標識。
[0034]該實施方式具有這樣的本質差別，即，轉子盤不僅具有一個槽30，而且是多個槽，從而提供各個轉子段或內環(huán)段。在組裝形式中，各個轉子段42再次形成功能上對應于轉子盤10的轉子盤。為了確保轉子盤段42的內環(huán)段的穩(wěn)定布置，在內環(huán)段44的內側中提供凹部，而在這些凹部中提供張緊單元46。張緊單元具體為環(huán)形的形狀。對于其余的，各個元件的組裝和布置對應于參考圖3所述的實施方式。
[0035]在圖5中所示出的進一步實施方式中，通過相同的參考編號來標識類似的或相同的組件。該實施方式的本質差別在于轉子盤的設計。再次，這些具有與葉片元件16相連接的內環(huán)12。替代于內環(huán)12，可以提供對應于內環(huán)44(圖4)的設計的內環(huán)。在葉片基座48的區(qū)域中，即，在內環(huán)12和葉片基座16之間的過渡區(qū)域中，提供錐形部。在所示出的實施方式中，通過兩個相對的凹部50來在每個葉片元件16上形成錐形部。凹部50形成為圓周環(huán)形槽狀凹部。凹部50被設計為與葉片元件16的中心線52鏡像對稱。
[0036]選擇其具體為CFC管的扣環(huán)32的徑向寬度，使得扣環(huán)32完全覆蓋凹部50。具體地，扣環(huán)32與葉片元件的上側54和下側56接觸。該接觸優(yōu)選地延伸若干個毫米。由于扣環(huán)32在葉片元件16的上側54和下側56上的接觸，扣環(huán)32額外地充當阻尼元件。
[0037]圖5中示出的實施方式的組裝對應于關于圖3所述的組裝。
【主權項】
1.一種用于具體為渦輪分子栗的真空栗的轉子盤，包括: 內環(huán)(12，44);以及 多個葉片元件(16)，其徑向向外地延伸并且與所述內環(huán)(12，44)連接， 其特征在于， 所述內環(huán)(12，14)具有至少一個伸縮接頭(30)。2.根據(jù)權利要求1所述的轉子盤，其特征在于所述至少一個伸縮接頭(30)在所述內環(huán)(12，14)的整個寬度上延伸，所述伸縮接頭(30)優(yōu)選地傾斜延伸，具體對應于葉片傾斜。3.根據(jù)權利要求1或2所述的轉子盤，其特征在于提供規(guī)則地分布在所述內環(huán)(12，144)的圓周上的多個膨脹管(30)。4.根據(jù)權利要求1-3的任意一項所述的轉子盤，其特征在于在葉片基座(48)上使所述葉片元件(16)成錐形。5.根據(jù)權利要求4所述的轉子盤，其特征在于為了形成錐形，所述葉片元件(16)具有位于上側(54)和下側(56)中的凹部(50)，所述凹部優(yōu)選地成鏡像對稱。6.—種用于具體為渦輪分子栗的真空栗的轉子，包括: 根據(jù)沿所述轉子的縱向(20)布置的權利要求1-5中的任意一項所述的多個轉子盤。7.根據(jù)權利要求6所述的轉子，其特征在于至少一個扣環(huán)(32)圍繞所述內環(huán)(12，44)，以便固定所述內環(huán)(12，44)。8.根據(jù)權利要求7所述的轉子，其特征在于所述扣環(huán)(32)中的至少一個扣環(huán)圍繞兩個相鄰轉子盤(10，42)的所述內環(huán)(12，44)。9.根據(jù)權利要求7或8所述的轉子，其特征在于所述扣環(huán)(32)覆蓋在所述葉片基座(48)上提供的錐形部。10.根據(jù)權利要求7-9的任意一項所述的轉子，其特征在于所述扣環(huán)(32)接觸所述葉片元件(16)的上側(54)和下側(56)，以便用于阻尼振動。11.根據(jù)權利要求7-10的任意一項所述的轉子，其特征在于所述扣環(huán)(32)包括纖維加強塑料并且具體設計為CFC管。12.根據(jù)權利要求6-11的任意一項所述的轉子，其特征在于在多部分內環(huán)(44)的情形下，在所述內環(huán)內提供張緊元件(46)。13.根據(jù)權利要求6-12的任意一項所述的轉子，其特征在于提供攜帶內環(huán)(12，44)的支撐元件(22)。14.根據(jù)權利要求13所述的轉子，其特征在于所述支撐元件(22)被設計為中空圓柱形。15.根據(jù)權利要求13或14所述的轉子，其特征在于所述支撐元件(22)徑向向外地定向，具體為環(huán)形定位突出部(24)。16.根據(jù)權利要求13-15的任意一項所述的轉子，其特征在于所述支撐元件(22)的開口(40)通過殼體元件(34)來至少部分地閉合，所述殼體元件(34)優(yōu)選地固定所述內環(huán)(12，44)，并且如果適用，所述扣環(huán)(32)具體將內環(huán)壓靠在定位突出部(24)。
【文檔編號】F04D19/04GK105874209SQ201480064009
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年10月28日
【發(fā)明人】海因里?！び⒏裉m德
【申請人】厄利孔萊博爾德真空有限責任公司