往復式真空泵的製作方法

2023-05-09 08:04:26 2

專利名稱:往復式真空泵的製作方法
本實用新型屬於往復式真空泵。
往復式真空泵，是一種獲得粗真空的設備。如圖1所示，它主要由機械傳動部分和氣體流動部分組成。機械傳動部分裝在一個封閉的曲軸箱內，曲軸箱同時又是支承整個機器的機身，曲軸被支承在機身兩側箱壁上的園錐滾柱軸承中。曲軸伸出機身的一端上裝有一個大皮帶輪，以驅動機械傳動部分。曲軸的軸頸通過連杆和十字頭相連接，十字頭又和氣體流動部分的活塞杆相連接。這樣，電機動力通過大皮帶輪、曲軸、連杆、十字頭和活塞杆，使活塞在氣缸中做往復運動，以不斷改變氣缸腔兩端的容積。氣缸腔一端容積擴大，通過進氣閥吸入氣體；另一端容積縮小，通過排氣閥排出氣體。活塞和氣閥的聯合作用，周期地完成真空泵的吸氣和排氣功能。
現有的往復式真空泵，存在功耗偏大的缺點。其原因是一些零部件結構和連接方式不很合理。現有的往復式真空泵的十字頭和活塞杆的連接是螺紋固定連接。這種連接結構的缺點是氣缸的軸心線、活塞杆的軸心線和十字頭滑導的軸心線很難重合；並且從螺紋的製造精度上也很難保證活塞杆與十字頭螺紋連接的垂直度。這些因素的疊加，造成活塞杆在工作中產生彎曲；從而又引起活塞和活塞環的工作條件變壞，磨損加劇，功耗增大，泵的真空度下降。有的生產廠為了克服活塞杆彎曲，採取將其加粗，並增加活塞杆與氣缸兩端軸套的配合間隙；但效果並不顯著。此外，現有的往復式真空泵的進氣閥和排氣閥的位置布置，使氣閥的安裝很困難；冷卻水有死水區；進氣和排氣速度的選擇以及耐磨材料的選擇也不很恰當。
本實用新型的任務是提供一種改進的往復式真空泵。它的功耗低，結構緊湊，造型美觀。
本實用新型的任務是這樣完成的1.對十字頭和活塞杆的連接做了改進。如圖1和圖5所示，十字頭和活塞杆不再是螺紋固定連接，而是浮動連接。十字頭和活塞杆之間加一個調整圈。調整圈和十字頭是球面接觸，和活塞杆的臺階是平面接觸。這樣，十字頭不再對活塞杆起定位作用，而僅僅起傳遞動力的作用。既使是氣缸的軸心線與十字頭滑導的軸心線不重合，或活塞杆的軸心線與十字頭滑導的軸心線不重合；由於十字頭與活塞杆之間是浮動連接，並通過調整圈與十字頭球面接觸的自動調整，就使得活塞杆和氣缸兩端軸套的配合部分與活塞杆和十字頭的連接部分三點保持在一條直線上。從而消除了活塞杆和十字頭因螺紋固定連接所引起的超定位，活塞杆就能夠軸向運動自如，也就不會出現彎曲，達到了減小功耗的目的。由於以上三點保持在一條直線上，當氣缸兩端滑動軸套支承的定位公差選擇適當時，活塞將均勻地懸浮在氣缸腔內。活塞上的活塞環依靠本身的彈力自如地張開，均勻地緊貼在氣缸內壁上，保持活塞兩旁的氣缸腔兩空間的密封；從而使氣缸和活塞處於理想的工作狀態。隨著工作時間的延伸，調整圈，〔16〕十字頭，〔17〕連杆，〔18〕曲軸，〔19〕軸承，〔20〕皮帶輪，〔21〕密封填料。
圖2是本實用新型的十字頭零件的主視示意圖。
圖3是本實用新型的十字頭零件的左視示意圖。
圖4是本實用新型的十字頭零件的俯視示意圖。圖中，〔16A〕和〔16E〕是十字頭〔16〕的滑導，〔16B〕是十字頭〔16〕和活塞杆〔14〕連接的安裝通孔，〔16C〕是十字頭〔16〕和活塞杆〔14〕的浮動連接孔，〔16D〕是十字頭〔16〕和調整圈〔15〕的接觸球面，〔16F〕是十字頭〔16〕和傳動連杆〔17〕的連接孔。
圖5是本實用新型的十字頭和活塞杆連接的結構示意圖。
圖6是本實用新型的進、排氣閥布置示意圖。
圖7是本實用新型的氣缸殼體夾層循環水冷卻示意圖。
本實用新型的十字頭和活塞杆浮動連接結構是這樣實現的參照圖5，十字頭〔16〕的浮動連接孔〔16C〕的孔徑和調整圈〔15〕的連接孔〔15C〕的孔徑，一般取大於活塞杆〔14〕螺紋部分〔14B〕的外徑2毫米。在十字頭〔16〕和活塞杆〔14〕的連接裝配中，為保證活塞〔4〕兩側面在氣缸腔〔6〕中往復運動的極限位置即餘隙，可修磨調整圈〔15〕與活塞杆〔14〕的臺階活塞環與氣缸內壁磨擦越趨均勻，活塞環的光潔度增加；由於活塞環的磨損強弱和工作時間成反比，泵的極限真空度隨著工作時間的延長而略有提高。2.改進了進氣閥和排氣閥的位置布置。如圖6所示。現有的往復式真空泵的進、排氣閥的布置是採用錯開結構或布置在氣缸端蓋上。這種結構不僅鑄件造型和金加工困難，而且進、排氣閥零件的安裝也很困難。泵的外型也不美觀。在冷卻效果上，由於氣缸殼體沒有夾層，構不成循環冷卻，造成死水區，冷卻效果差。本實用新型的進、排氣閥分別布置在氣缸殼體水平中心面上、軸向垂直中心面兩側且對稱的兩個中心截面上。進、排氣閥和進、排氣孔之間有充裕的空間，安裝進、排氣閥零件十分方便。鑄件造型和金加工容易。氣缸殼體壁內設有若干條冷卻水道，構成循環冷卻，如圖7所示，冷卻水從前端蓋進水口進入水冷區〔23〕流向後端蓋，進入水冷區〔24〕後又流向前端蓋…，如此往復循環，最後冷卻水從水冷區〔28〕流經前端蓋出水口排出。沒有死水區，冷卻效果好。3.採用了1010尼龍做為氣缸和活塞杆之間的密封材料代替橡膠密封結構，以降低摩擦功耗。
下面，結合本實用新型的實施例。
圖1是本實用新型的裝配圖。圖中，〔1〕排氣閥，〔2〕排氣口，〔3〕活塞環，〔4〕活塞，〔5〕軸套，〔6〕氣缸腔，〔7〕前端蓋，〔8〕進氣閥，〔9〕氣缸殼體，〔10〕進氣口，〔11〕後端蓋，〔12〕軸套，〔13〕機身，〔14〕活塞杆，〔15〕〔14A〕接觸的平面〔15B〕，或通過測量選擇預先配好地成組調整圈〔15〕中合適的一塊。調整圈〔15〕與十字頭〔16〕相接觸的球面〔15A〕和〔16D〕要相一致。
權利要求
1.一種由機械傳動部分和氣體流動部分構成的往復式真空泵，機械傳動部分包括機身[13]，十字頭[16]，曲軸[18]，連杆[17]，皮帶輪[20]，氣體流動部分包括氣缸殼體[9]，排氣閥[1]，進氣閥[8]，活塞[4]，活塞環[3]，活塞杆[14]，其特徵是十字頭[16]和活塞杆[14]之間加一個調整圈[15]，氣體流動部分的進氣閥[8]和排氣閥[1]分別布置在氣缸殼體[9]水平中心面上、軸向垂直中心面兩側且對稱的兩個中心截面上，氣缸殼體[9]壁內設有若干條冷卻水道[22]。
2.按權利要求
1所述的往復式真空泵，其特徵是十字頭〔16〕與活塞杆〔14〕的連接端部開一個安裝通孔〔16B〕，與調整圈〔15〕的接觸面是球面〔16D〕，與活塞杆〔14〕連接的孔〔16C〕的孔徑比活塞杆〔14〕的螺紋部分〔14B〕的直徑大2毫米以上。
3.按權利要求
1或2所述的往復式真空泵，其特徵是調整圈〔15〕與十字頭〔16〕接觸的球面〔15A〕和十字頭〔16〕的球面〔16D〕相一致，調整圈〔15〕的孔〔15C〕的孔徑比活塞杆〔14〕的螺紋部分〔14B〕的直徑大2毫米以上。
4.按權利要求
1所述的往復式真空泵，其特徵是氣缸腔〔6〕和活塞杆〔14〕之間的密封填料〔21〕用1010尼龍。
專利摘要
本實用新型公開了一種改進的往復式真空泵。它的十字頭和活塞杆的連接方式是浮動連接，避免了活塞杆的彎曲。進氣閥和排氣閥的位置布置為製造加工和氣閥零件的安裝帶來了方便。氣缸殼體採用夾層循環水冷卻，沒有死水區。具有功耗低，結構緊湊，造型美觀等特點。
文檔編號F04B35/00GK87200797SQ87200797
公開日1988年1月6日 申請日期1987年2月5日
發明者胡煥林 申請人:合肥工業大學, 山東省淄博市真空設備廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan