乾式真空泵的製作方法
2023-07-20 00:55:46 2
專利名稱:乾式真空泵的製作方法
本發明涉及一種真空泵，特別是一種能使被抽真空系統清潔、無油汙染的乾式真空泵。
目前在核真空技術、稀有金屬冶煉、半導體器件製造、等離子技術、食品和醫藥真空包裝等方面，應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，另外高級腔中的真空泵油也會慢慢地向被抽系統和管道「爬行」。這些被拋入和「爬行」入被抽系統的真空泵油，在低壓強下不斷揮發，雖然被泵本身抽走一部分，但還是有不少油氣返流而汙染被抽系統。這種油氣汙染是十分有害的，尤其對食品、醫藥包裝會直接影響到人身健康。蘭州物理研究所有關專家對旋片式真空泵的返油量所作的測試結果表明，油氣對被抽系統的汙染十分嚴重。早在五十年代人們就曾設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。後來又有人提出用旋片式無油泵與有油的旋片式泵等聯合成機組形式，上海原子核研究所曾作過試驗，極限真空可達10-3託，降低返油率達95%～97%。但由於這種機組形式的價格十分昂貴。因此，在工業上至今未能廣泛採用。
本發明的目的是提供一種能夠使被抽真空系統清潔、無返油汙染，整體式結構的且價格低廉的，適合於工業生產和廣泛應用的乾式真空泵。
本發明所述的乾式真空泵，為達到上述目的，真空泵的吸氣系統採用無油幹級、吸附級和油封級三級串聯的整體式吸氣結構。如圖1所示，無油幹級(5)，此級全無油，從進口(15)吸入的氣體經無油幹級(5)輸送到吸附級(22)，起淨化和予壓縮作用。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)把經無油幹級(5)、吸附級(22)輸來的氣體依靠變容原理及真空泵油的作用把氣體壓縮排出。如圖2所示，上述的三級串聯整體式吸氣結構中，無油幹級和油封級同軸。電動機帶動皮帶輪使無油幹級的轉子(4)和油封級的轉子(10)同時轉動，兩轉子都與泵腔相切，且轉子都與泵腔偏心安裝。如圖4和圖5所示，在泵軸轉動時，泵腔的空腔Ⅰ和Ⅰ′不斷增大，吸氣;空腔Ⅱ和Ⅱ′達最大後逐漸變小，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。
下面結合實施例及附圖對本發明所述的真空泵做進一步地描述。
圖1為乾式真空泵實施例的工作原理圖。
圖2為乾式真空泵實施例的主視圖;
圖3為乾式真空泵實施例的左視圖;
圖4為乾式真空泵的無油幹級轉子和泵腔工作示意圖;
圖5為乾式真空泵的油封級轉子和泵腔的工作示意圖;
圖6為乾式真空泵的轉子和泵腔110°的切點結構示意圖;
圖中，1是大氣通道，2是貼片，3是無油幹級旋片，4是無油幹級轉子，5是無油幹級，6是無油幹級泵腔，7是油封，8是泵軸，9是中壁，10是油封級轉子，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是防噴油結構，21是氧化鋁分子篩，22是吸附級，23是泵油。
乾式真空泵由泵體、泵軸和吸氣系統等組成。吸氣系統採用了無油幹級(5)、吸附級(22)和油封級(12)三級串聯的整體式吸氣結構(如圖2、圖3所示)。無油幹級(5)和油封級(12)同軸。電動機帶動皮帶輪(14)使無油幹級的轉子(4)和油封級的轉子(10)同時轉動，兩轉子都與泵腔相切，且轉子都與泵腔偏心安裝。為了儘量減小油封級(12)的油汙染，泵腔的出氣口應朝上，因而無油幹級和油幹級的轉子(4)和轉子(10)與泵腔(6)和泵腔(16)內園的切點，採用了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，並且當停泵時，由於氣道口朝上，油氣最不容易超過吸附級進入無油幹級。無油幹級(5)為防止軸承油的進入採用懸臂結構。為保證懸臂伸出的長度大大小於泵軸(8)兩軸承間的跨度，故採用中壁(9)大的結構。而中壁大可以使氣體通道(1)大，並又能起到阻止返油氣體擴散的作用。由於吸附級(22)需要足夠的空間，因而需加大通道，採用大通道氣道結構(1)，這就使得特別是在低壓力下，氣體流動十分暢通。無油幹級由於全無油，其旋片(3)在泵腔中無油而幹磨，所以選用四氟乙烯為密封材料。無油幹級和油封級的轉子(4)和轉子(10)的外園與泵腔(6)和泵腔(16)的內園切點處不接觸，小縫隙約為0.05～0.15毫米，此小縫隙在轉子發熱狀態下也不與泵腔發生摩擦。轉子和泵腔均由鑄鐵製成，轉子的兩側貼上聚四氟乙烯材料貼片，以保證轉子旋轉時，其側面不因摩擦發熱而粘接。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，其小縫隙在清洗後，必須烘烤以除去油汙染。為避免停泵時，由於無油幹級(5)真空度較高而充入油封級的泵油，須配置一個充氣閥，以便無油幹級停泵時立即充入乾燥空氣，在無油幹級(5)和油封級(12)之間加了二個耐磨油封(7)，以隔開油的聯繫。耐磨油封(7)可用改性聚四氟乙烯。吸附級(22)安排在無油幹級(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)布置須十分疏鬆，以保證氣體暢通。吸附級(22)能夠拆裝。可以在泵運行幾百小時後，把分子篩網取出，將分子篩激活後再放入使用。也可以裝上電熱絲，用以活化分子篩(21)。經吸附級(22)的被抽氣體，通過大通道(1)被抽入油封級(12)。油封級(12)的轉子(10)、旋片(11)和泵腔(16)其結構和安裝方式均和無油幹級(5)相同。中壁(9)可用鑄鐵。為使油封級(12)在工作時不噴油，故設置了防噴油結構(20)，以保證乾式真空泵在清潔的環境中工作。為停泵後即禁止泵油流入油封級泵腔，可加一個油泵。
本發明所述的乾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託。抽速為4升/秒。由於本乾式真空泵設計方法特殊，因此造價低廉，又因是整體式結構，使用很方便，很適合於工業上的批量生產和廣泛應用。
權利要求
1.一種乾式真空泵，由泵體、泵軸和吸氣系統等組成。其特徵在於，吸氣系統採用無油幹級(5)、吸附級(22)和油封級(12)三級串聯的整體式吸氣結構。
2.按權利要求
1所述的乾式真空泵，其特徵在於，無油幹級和油封級的轉子(4)和轉子(10)的外園與泵腔(6)和泵腔(16)的內園相切點均為110°切點。
3.按權利要求
1或2所述的乾式真空泵，其特徵在於無油幹級和油封級的轉子(4)和轉子(10)的外園與泵腔(6)和泵腔(16)的內園切點處不接觸，小縫隙約為0.05～0.15毫米。
4.按權利要求
1或2所述的乾式真空泵，其特徵在於無油幹級和油封級的轉子(4)和轉子(10)均用聚四氟乙烯材料貼片。
5.按權利要求
1所述的乾式真空泵，其特徵在於無油幹級(5)採用懸臂結構。
6.按權利要求
1所述的乾式真空泵，其特徵在於吸氣系統的氣體通道(1)採用大通道氣道結構。
7.按權利要求
1所述的乾式真空泵，其特徵在於吸附級(22)可拆裝。
專利摘要
本發明公開了一種能夠使被抽真空系統無油汙染的乾式真空泵。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
發明者胡煥林 申請人:合肥工業大學, 南京真空泵廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan